文|創瞰巴黎

導讀

3D打印可以減少原材料消耗及浪費，減少二氧化碳排放，幫助企業縮短產品設計到上市的周期，有利于循環經濟發展。越來越多使用3D打印技術的企業不僅加快了創新，產品和制造工藝也變得更綠色了。

一覽：

• 丹麥企業關注可持續發展，但對產品循環利用的關注度不足。
• 3D打印的應用領域是產品開發，但在可持續性方面發揮了意料之外的作用。
• 3D打印可以減少原材料消耗及浪費。
• 3D打印幫助企業縮短產品設計到上市的周期，減少物流過程的二氧化碳排放。
• 3D打印有利于循環經濟發展，幫助企業減少對環境的負面影響。

3D打印，也稱增材制造，曾被譽為“能改變世界的技術”。雖然該技術誕生近40年，且在10年前經歷了一陣熱潮，但卻仍未展現改變世界的能力，僅在假體制造及航空航天等細分領域體現出優勢。

3D打印曾備受矚目的原因之一，便是其“零廢棄物制造”的環保意義。3D打印曾號稱生產僅消耗生產所需原材料，故可按需生產，只需要運送原材料。這一設想并沒能實現。但本文中的研究指出3D打印技術在生產端的實際應用已體現其環保價值，促進循環經濟發展。

南丹麥大學與丹麥增材制造中心自2018年起統計丹麥制造業的3D打印技術使用情況。該研究2022年[1]的最新報告基于2021年秋的采訪與問卷數據，分析了受訪企業3D打印技術的應用與其可持續發展方針的關系，員工10名以上的制造企業皆可參與。

總體而言，丹麥企業注重生態保護。一項更加詳細的調查發現了一些有趣的趨勢。例如，踐行可持續生產的手段有很多，減少工業用水及能耗過去較為常見。但現在減少生產材料的浪費也成為了廣泛采用的手段，已有超過一半的企業開始注重產品使用方式的優化。

相比之下，企業對提升產品循環性的重視度較低。近半數企業稱其完全不會或幾乎不會通過提供備用零件、維修服務、末期回收等方式延長產品使用壽命。而且許多企業完全不關注或幾乎不關注延長產品壽命、加強產品可回收性。

工業3D打印機

3D打印技術是一種以STL格式3D圖形為模板的增材技術。多數工藝采用液體材料、粉末或固體堆疊制造物件。不同的設備可以采用塑料、金屬、陶瓷、復合材料，甚至是水泥（Create SDU等公司正進行相關研發[2]）作為原材料。3D打印通常應用于產品開發中，如打印工具等物件用于生產，或打印成品組成部件或備用部件。企業使用3D打印技術的程度和便捷度取決其是否購買/租賃打印機，亦或是外包給第三方進行打印。

01 意料之外的環保效應

2018年和2019年，丹麥有1/4的受訪制造企業使用了3D打印技術，2021年增長至1/3。3D打印主要用途是產品開發，既能輔助新產品設計，又能實現現場打印原型縮短開發流程。超八成受訪企業購買或租賃了3D打印機，兩成通過外包獲取3D打印服務。波音公司有專門的工業零件3D打印部門，為潛艇、直升機、飛機制造等提供服務。

過去，企業將數據發給生產成本更低的外國轉包商，原型寄回需等待幾周，重復幾次才能實現成品生產。現在一天就能完成打印。3D打印技術還減少了從構思到投產期間因物流產生的二氧化碳排放和廢棄物。

參與了本次調研的Jydsk Emblem Farbik，是丹麥一家為企業和政府客戶（包括丹麥軍方）供應獎牌、徽章的廠家。Jydsk Emblem Farbik在過去10年實施將生產設施遷回丹麥的戰略，以降低成本和物流時間，并保障產品質量，保持靈活生產，加快交付時間。3D打印技術是這一切的基礎，既促進了環保生產，還減少了開發生產過程中物流導致的二氧化碳排放。

機器人集成企業J rgensen Engineering也在加大3D打印應用。該公司2016年首次嘗試3D打印，現在掌握熔融沉積成型3D打印技術，用以測試原型，生產設備的3D打印則是外包實現。

圖片來源：PI France - 企業使用3D打印技術進行綠色轉型的原因（圖9.1[3]）。

使用3D打印技術的企業往往更愿意踐行可持續倡議，尤其是循環經濟倡議。這一點令人出乎意料，因為很多企業采用3D打印技術的初衷與可持續發展無關。雖然3D打印技術并非公認的可持續技術，但采用這一技術的企業卻出意料之外地在可持續性上受益。

02 促進企業可持續性

3D打印之所以能提升企業運營可持續性，有幾點原因。首先，3D打印可以減少原材料消耗，減少廢棄物。因為3D打印是層層疊加的增材技術，就連生產全新的產品也能節約原材料。其次，有了3D打印，企業不必忍受樣品及設備從成本較低的地區發至總部的漫長流程，也不必再寄送零件，減少了物流產生的二氧化碳排放。第三，3D打印便于企業通過維護、零部件生產、升級等手段增加產品壽命，減少負面環境影響。而且3D打印的產品便于拆卸回收。不久的將來許多企業都需要回收報廢產品，將其作為材料制造新部件或完整產品。

將企業使用3D打印技術的目的及效果相比較發現，技術給企業帶來的可持續紅利超出了前期預期。報告中比較了企業采納3D打印的原因和最終效果，發掘3D打印技術的潛在優勢。我們發現其可持續發展效果超出預期。10%-15%的企業在產品回收、減少部件數量、減少材料消耗及浪費幾項獲得了正向效果。這一趨勢預示著未來3D打印技術應用將愈發普遍。

圖片來源：PI France - 3D打印技術是否達到使用預期（報告，圖6.6）

研究的主要發現是，越來越多使用3D打印技術的企業不僅加快了創新，產品和制造工藝也變得更綠色了。雖然3D打印本身不是項環保技術，但卻促進了企業流程的可持續性。這既是追求可持續目標的必然結果，也是3D打印等技術應用的無心插柳。企業需要認識到，無論是為了降低成本、加速創新，還是提升業務可持續性，采用3D打印技術都能提升其環保水準。

參考資料

1. https://am-hub.dk/wp-content/uploads/2022/02/ SDU-Rappor t_final _version_240222.pdf

2. https://www.create-sdu.com/

3. https://am-hub.dk/wp-content/uploads/2022/02/ SDU-Rapport_final _version_240222.pdf