【工控中國 技術前沿】你對智能制造有何遐想？年輕的3D打印產業正期待著一個完全自動化的工廠，進行生產的不只是一個產品，而是幾百個，甚至上千個的數字串行制造模式。
“我們回過頭來看增材制造，其發展趨勢就像電視，從原來黑白相間，連人影都看得默默糊糊的小“盒子”，再到彩色電視，再到現在的超薄大屏幕的數字電視，其發展中脫胎換骨的感覺讓人無法將這一技術定格在電視曾經的模樣。
雖然與塑料的3D打印以及其他方式的金屬3D打印不同，粉末床激光融化技術走向自動化串行生產還需要克服很多障礙，如如何自動清理未融化的金屬粉末，如何將工件從基臺上切割下來，如何去支撐結構，如何進行下一步的數控銑削等等，然而三大跡象表明全自動3D打印工廠是現實的�！�
粉末床激光融化－呼喚自動化時代到來
金屬3D打印尤其是粉末床激光融化3D打印對于大多數人來說還是個新事物，隨著基于金屬粉末床增材制造技術取得的快速進展，包括構建尺寸，構建速度，工藝配置和質量保證等。ConceptLaser于2015年底就提出了”明天工廠”的概念，這一概念包含了三個重要方面：數字網絡系統，集成到生產環境和自動化的過程。
這預示著年輕的3D打印產業正期待著一個完全自動化的工廠，進行生產的不只是一個產品，而是幾百個，甚至上千個的數字串行制造模式。而2016年空客將開始A320飛機上的大尺寸的“仿生”機艙隔離結構－Scalmalloy零件的串行生產，確認了全自動3D打印工廠不是想象，而是很快就走進現實。
模塊化的設計理念
ConceptLaser靈活的機器裝載以及空間分離、安裝和拆卸程序是其“明天工廠”的模塊概念一大特征，完全自動化的系統，連續生產的零件。通過外部的機械或手動控制系統來完成過程之間的銜接，機器的不同組件從設計的時候就預留了自動化接口。
另外一家公司，AdditiveIndustriesSystem是其加工過程中就集成了高度的自動化，包括粉料管理、零件清洗、平臺清除、存儲等過程，都是發生在機器內部的。不管是化整為零，還是高度集成，這兩種方法都為增材制造走向智能化生產提高了模塊化的基礎。
虛擬制造軟件
數字工廠即將到來的第二個跡象是，更精確的虛擬工廠制造模擬軟件成為可能。增材制造靈活性很高，但并不是沒有限制。拿Autodesk的創成式設計軟件Within來說，這樣的軟件生成的產品只能通過增材制造尤其是粉末床激光融化技術來制造，而仿真模擬優化軟件更進一步保證了這樣的設計作品能夠通過增材制造來完成的。
3DSim軟件提供了前所未有的透視金屬3D打印工藝過程的解決方案，專為增材制造而生的美國3DSim的exaSIM仿真軟件基本上創造了多物理參數multi-physics，多層次multi-scale的高通量3D打印仿真方案，提供包括優化支撐結構、零件結構分布、零件方向以及變形補償的解決方案，提高增材制造速度，精度。
另外還有GeonX的虛擬工廠，為軟件設計工程師分析過程參數的影響，更經濟的評估假設的情景。以及Materialise,Netfabb,Polygonica的軟件都為三維建模到增材制造的無縫銜接提供了保障。
3D打印數字工廠是真實的
數字工廠即將到來的第三個也是最后一個跡象是大型企業已經在行動。除了空客2016年的計劃，GEAvio航空在意大利的已經購買了10臺Arcam的EBM電子束融化技術設備和EOS的DMLS激光融化技術設備，以及金屬粉末霧化單元和全自動化的集成系統來進行自動化生產。
現在，越來越多的數字工廠出現了，包括一家位于德國的被稱為仿生生產BionicProduction的工廠，通過SLMSolutions，Conceptlaser和EOS的設備進行自動化生產。
而在中國，西安鉑力特亦與仿真軟件Altair,3D打印軟件Materialise強強聯合，使金屬3D打印流程更簡化、操作更便捷、過程可控性更高。
(來源：3D科學谷)
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