软硬件供应商通力合作加快增材制造行业发展

　　任何一个在制造业工作了足够长一段时间的人都会告诉你，增材制造（AM）软件的现状与大约50 年前数控车床和加工中心开始普及时的情况类似。当时，为机床编程所需的软件既昂贵又难得，功能还落后于需要控制的硬件。时至今日。机床与软件之间的融合显而易见，它们就像跳着华尔兹的舞伴。

　　在顶部

　　纽约nTopology 公司的解决方案架构师Alex Meckes说：增材制造的软件现在还不太成熟。与硬件相比，目前软件创新和逐步改进的数量相当少。nTopology 公司首席执行官Brad Rothenberg 对这种差异做出了合理的解释。他说：“创新总是发生在工厂里，然后才会出现利用创新所需的支持流程。这包括工具、软件，通常还包括所需的思维方式。”

　　也许有人会说，增材制造行业本应吸取减材制造行业的教训，更早地推出更好的软件工具。Rothenberg 则对这种说法不以为然。他表示，如今最大的不同是，与传统工艺相比，增材制造技术可以让你对工件的方方面面进行更大的控制：材料属性、几何形状以及零件的实际制造方式。增材制造要复杂得多，有成千上万的制造参数和几乎无限的设计可能性。这正是增材制造行业目前正在努力解决的问题。

　　另一个关键问题是，长期以来，3D 打印机一直被Rothenberg 称为是“黑盒子”，也就是说，用户只能有限地获取上述构建参数。但随着3D 打印设备制造商向最终用户和软件开发商开放设备的内部构造，这种情况开始发生变化。结果是，各方通力合作，充分利用了增材制造的巨大潜能。

　　虽然Rothenberg 很快就把他公司的产品描述为“先进制造的工程软件”，但很明显，它的功能非常适合快速成型。nTopology 的nTop 平台提供了“牢不可破”的隐式建模功能，以及管理晶格结构、结构筋和拓扑优化的能力。这消除了传统边界表示（B-rep）和基于网格的模型中的约束，这些模型在复杂的3D 打印世界中往往会失败，因为它们无法可靠地支持偏移和绘图等常规功能。Rothenberg 说：“我们实际上已经走在了时代的前列，可以设计出目前还无法制造的东西。”

　　走自己的路

　　Fried Vancraen 是总部位于比利时鲁汶的MaterialiseNV 公司的创始人兼首席执行官，他于 1990 年开始3D 打印零件，当时业界还很少有人考虑到增材制造或是这项当时的新技术对产品设计师的未来影响。

　　由于当时几乎不存在第三方3D 打印软件，他在那时就开始开发自己的工具，使这一过程更易于管理。Materialise 软件部门主管Stefaan Motte 说：如今大约70% 的3D 打印行业都在使用我们的一款或多款产品进行制造操作。然而，该公司在市场上的深入渗透并不意味着它放弃了与其他公司合作的机会。事实上，合作关系让Materialise 持续生机勃勃。

　　Motte 说：我们一直在关注价值流中的其他参与者在做什么，在有意义的时候与他们合作。例如，我们与西门子和全球软件供应商PTC，以及许多设备制造商都建立了有意义的合作关系，它们在增材制造行业的不同领域都拥有各自优势。

　　他接着谈到，企业没有理由重新发明“轮子”，任何人试图独自开发端到端解决方案都是没有意义的，在如此复杂的行业中更是如此。每个人都应该专注于自己最擅长的领域。这样做可以实现双赢，更重要的是，可以为最终用户提供最有效的整体解决方案。

　　根据Motte 的说法，Materialise 最擅长的是构建准备软件、排程和套料工具、快速成型设计优化、远程监控和数据收集，以及一整套以经济可行的方式促进零件生产的工具。Motte 说：为增材制造设计零件是一回事。让这些零件进入可认证的待生产状态，并在10 台或100 台机器上批量生产，是完全另一回事。这就是我们一直在投入软件开发资金的地方。

　　合作伙伴关系释放潜能

　　产品开发公司XponentialWorks Inc. 的创始人兼总裁Avi Reichental 完全同意那些认为3D 打印硬件已经超越了现有设计软件能力的观点。他说：直接金属3D 打印公司要充分利用设备的所有能力是多么困难。要想充分释放增材制造的潜力，就需要更好的工具。

　　好消息是，越来越多的软件开发商已经做到了这一点。Reichental 说：看看ParaMatters 公司利用CogniCAD 软件在生成设计和拓扑优化方面所做的出色工作。遗憾的是，还没有企业能够独立提供所有必要的元素。

　　这就是企业需要合作的原因，也是ParaMatters 与Techniplas、Nexa3D 和NXT Factory 开展开放式创新计划的原因。而且一些组织正在与3D 打印设备制造商合作，帮助他们最大限度地利用设备。

　　人工智能和机器学习将有助于进一步推动这些努力，这些技术有助于制造商更轻松地创建设计。让设计师们拥有了巨大能力，可以以几年前还难以想象的方式对概念进行实验、测试和优化。人工智能驱动模式对人的唯一要求是输入设计目标和材料参数。其余的工作都由软件完成。

　　说到更智能、功能更强大的软件，人们可能会问，3D打印设备制造商在其中扮演着什么样的角色？是什么阻止了制造设备的人开发智能解决方案？ Reichental 说：可用资源的实际限制和持续产品开发的优先级。

　　更明智的做法可能是，利用第三方软件供应商和大量终端用户的综合知识。利用大家的智慧可以快速开发出一套强大的生态系统。它将带来指数级的进步，而不是循序渐进的收益。Reichental说：“我认为，现在是激活增材制造社区、建立一个能够真正整合软件和硬件的联盟，从而实现制造业飞跃的最佳时机。我们的工作就是创造类似的商业环境，使伙伴关系和合作成为可能。”

关注读览天下微信， 100万篇深度好文， 等你来看……