7 трендов 3D-печати

7 трендов 3D-печати

21 Apr 2021
74
Прослушать

3D-печать и цифровое производство предлагает уникальные решения для медицины. Согласно прогнозам экспертов объем биопечати и персонализированной медицины на рынке 3D-печати достигнут $ 6 млрд. к 2027 году.

Специалисты направления промышленной 3D-печати поделились с компанией HP своими прогнозами на будущее развитие их отрасли. На основе мнений более двух тысяч респондентов компания подготовила доклад Digital Manufacturing Trends Report.

В докладе были указаны основные направления развития отрасли.

1. Рост интереса покупателей в персонализированных продуктах

Сегодняшний уровень развития 3D-печати позволяет выпускать уникальную продукцию по невысоким ценам для каждого персонального запроса. Технология 3D-печати применяется в широком спектре приложений в здравоохранении, обеспечивая индивидуальные анатомические модели и хирургические инструменты, которые облегчают обучение и планирование сложных операций. Анатомические модели обеспечивают преимущества, как для хирургического планирования, так и для обучения правильного проведения медицинских процедур, особенно в случаях редких патологий, для которых настройка устройств и процессов играет решающую роль.

Производители самых разнообразных товаров из различных сфер бизнеса видят свое будущее развитие в налаживании выпуска персонализированных продуктов, используя возможности печати объемных изделий на основе цифровых прототипов. 91% респондентов заявили об этом во время исследования. Например, появились стартапы на рынке ортодонтических услуг, которые налаживают производство прозрачных капов на базе технологий 3D-печати.

Компания «Армакс», резидент технопарка «Жигулевская долина» запустил производство 3D-печатных протезов пальцев.

Ключевым фактором быстрого внедрения 3D-технологий в здравоохранении является значительный перспективный потенциал, который она предлагает в предоставлении персонализированной медицины. Опираясь на эти первые успехи, ученые и промышленники теперь приступают к новым применениям технологии в области трехмерной биопечати и создания лекарственных препаратов.

Ожидается, что в ближайшие 5-10 лет использование 3D-моделей для изучения развития заболевания, для проведения скрининга лекарств, для механических испытаний безопасности фармацевтических препаратов, а также для оценки токсичности лекарств на доклинической стадии станет новым рубежом и главным драйвером быстрого роста.

Лекарственные средства, напечатанные на 3D-принтере, становятся важной вехой в признании реального потенциала 3D-технологий для разработки лекарственных препаратов. Это будет еще важнейшей областью применения 3D-технологий, поскольку фармацевтическая промышленность переходит от низкомолекулярной терапии блокбастеров к специализированным лекарствам на больших молекулах для таргетной терапии редких состояний.

2. Инновационные разработки в сферах обработки данных и программного обеспечения

Индустрия аддитивного производства разрабатывает и оперативно внедряет новые решения программного обеспечения, применяет новые инструменты и развивает ИТ-инфраструктуру. Это дает возможность быстро масштабировать бизнес, делать его рентабельным и конкурентоспособным на рынке. Респонденты уверены, что в ближайшие 5 лет будет происходить дальнейшее усовершенствование алгоритмов обработки данных и программного обеспечения, что приведет к высоким результатам в оптимизации производства.

3. Высокотехнологичные предложения для медицинского обслуживания и укрепления здоровья

 Возможности 3D-печати дают медицине возможности нового уровня решений, позволяют оказывать помощь в тех случаях, которые ранее считались безнадежными. Эксперты прогнозируют, что в 2021 году годовой оборот wellness-индустрии достигнет 50 млрд. долларов. Рост спроса обеспечит применение 3D-технологий для производства продукции на основе биомеханического анализа данных клиентов. Тело каждого человека уникально, поэтому так важно выпускать персонифицированные товары, обувь или протезы, подходящие по всем параметрам именно этому потребителю. В ближайшую пятилетку эта сфера будет лидировать по числу внедренных в производство инновационных предложений, полагают опрошенные специалисты.

Отрасль производства слуховых аппаратов тоже эффективно используют эту технологию и продолжают улучшать свои первые достижения. Почти все корпуса слуховых аппаратов теперь адаптированы к индивидуальной анатомии пациента – благодаря 3D-технологии. Так пациенты, страдающие потерей слуха из Самары после полного обследования, лечения и подбора слухового аппарата, могут заказать персональный внутриушной вкладыш, изготовленный с использованием 3D-технологий.

4. Рост темпов развития экономики

Респонденты единодушно оценили основополагающее значение цифровых технологий для роста производства и экономики, в целом. Инновационные разработки станут драйвером экономического развития. Практически все компании буквально с нынешнего года планируют направить инвестиции в аддитивное производство для расширения возможностей 3D-печати.

Стремительно меняется стоматологическая практика. Это происходит не только благодаря более подходящим индивидуальным зубным протезам, коронкам, имплантам, но также кардинальные изменения в цепочке поставок, когда новый комплект зубных протезов может быть доставлен в считанные часы за одно посещение стоматолога. Это отличие от повторных посещений стоматолога в течение шести недель для измерения, проектирования, изготовления, регулировки и доставки набора зубных протезов или коронок.

Традиционные сегменты анатомических моделей и протезов будут продолжать улучшаться по качеству и масштабам внедрения стабильными темпами в течение прогнозируемого периода и в последующий период, чтобы использовать огромный неиспользованный потенциал в этом сегменте. Например, FDA ежегодно одобряет более сотни медицинских устройств, напечатанных на 3D-принтере, что демонстрирует потенциал для перехода на технологию 3D-печати на арене медицинских устройств.

5. Развитие партнерства и обмен опытом

Эксперты полагают, что следующим шагом развития цифровых технологий станет укрепление партнерских отношений между разработчиками, создание межотраслевых и межсекторных союзов и альянсов. Тесное сотрудничество специалистов даст новые возможности для обмена опытом, быстрого обучения новинкам цифрового проектирования и производства, высокой результативности при решении общими усилиями самых сложных задач.

Этот тренд особенно ярко проявился в период пандемии, когда владельцы 3D принтеров объединялись, чтобы совместно печатать защитные экраны и маски для врачей, создавали открытые группы, в которых обменивались чертежами и опытом, создали движение «Мейкеры против COVID-19».

6. Рост экологической ответственности бизнеса и создание экономики замкнутого цикла

Любой бизнес стремится к повышению эффективности всех процессов, достижению устойчивого развития. Новый уровень требует повышения экологической и социальной ответственности компании. При различных оценках и рейтинговании любого бизнеса одним из базовых показателей является степень влияния производства на окружающую среду. Аддитивные технологии способны значительно снизить негативные последствия бизнеса для экологии. Применение 3D-печати локализует и оптимизирует производственные процессы, способствует объемов отходов, снижает выбросы углекислого газа, упрощает традиционные логистические цепочки. Многие технологии построены на повторном использовании материалов, что позволяет экономить сырьевые запасы.

Особые возможности 3D-печати заключаются в том, что в нее постоянно и быстрыми темпами постоянно добавляется большое количество разнообразных материалов с различными свойствами. Это сделало 3D-печать универсальным инструментом, так как постоянно расширяются возможности печатать объекты как прозрачные, непрозрачные, резиновые, пластиковые, металлические, деревянные, стеклянные, они могут быть любого цвета по выбору. Среди последних достижений находятся в области биологии и медицины использование в качестве материала для 3D-печати тканей человека и животных. Такие тенденции будут развиваться и дальше, приближая создание экономики замкнутого цикла.

Респонденты выразили пожелания активного участия государства в процессах формирования новой экономики. От госструктур потребуется разработать комплекс мер для привлечения инвесторов и развития социально и экологически ответственных аддитивных технологий.

7. Разработка инновационных методик и создание новых материалов

Половина респондентов назвала самым ожидаемым вектором инновационного развития метод термоактивируемой 4D-печати. Эта «умная» технология является печатью будущего. Она может «оживлять» 3D-объекты, придавая им чувствительными к условиям окружающей среды (температуре, влажности, давлению). Она адаптирует продукцию к условиям внешних факторов, открывая возможность напечатанному изделию менять его структуру и форму.

4D-печать позволяет за один сеанс изготовить объекты, которые по размерам могут быть больше самого принтера. Эта возможность достигается за счет применения вычислительной фальцовки.

В России разработчиками 4D стали специалисты из Университета Петра Великого. Созданный ими материал сможет изменять форму в зависимости от температуры окружающей среды, давления или других внешних факторов

Алексеем Воронковым, вице-президентом, генеральным директором восточноевропейского подразделения НР Inc, высказана уверенность, что инновационные решения для 3D-печати дают стимулы развития экономики. С помощью аддитивных технологий производители могут выпускать компоненты и детали товаров на своих собственных площадках. Это позволяет сократить производственную цепочку а, значит, и уменьшить себестоимость изделия. Бизнес, использующий инновационные технологии, становится более устойчивым к возможным кризисам и гибким. Это позволяет активно развиваться различным направлениям индустрии, в том числе медицине.

Источник: https://3dtoday.ru