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增材制造开启按需定制新时代

来源:中国电子报  作者:徐恒  投稿时间:2017-08-04

  ——2017中国增材制造大会暨展览会侧记
 

  “只需要提供照片,就可以3D打印出逼真的人偶,不过打印时间稍微有点长,得等1小时。”在杭州国际博览中心,一名观众向记者表示。而就在另一侧,记者看到观众已排起了长龙等待扫码,支付1元即可购买企业提供的3D打印金属吊坠。7月28~30日,由工业和信息化部、浙江省人民政府指导,中国电子信息产业发展研究院、浙江省经济和信息化委员会、杭州市人民政府联合主办的2017中国增材制造大会暨展览会(以下简称AMCC2017)在杭州成功举办。尽管是国内首个由政府主管部门指导、国家级联盟首次举办的行业专业展会,但由于互动体验区精彩纷呈,展会依然吸引了大量的观众顶着烈日前来零距离感受3D打印技术的魅力。
 

  增材制造支持每一个创客
 

  增材制造(俗称3D打印)产业作为新一轮工业革命的重要标志之一,体现了信息网络技术与先进材料技术、数字制造技术的密切结合,是未来产业发展新的增长点。目前,3D打印正逐渐从概念走进工业实践,3D打印技术已经在航空航天、建筑、医疗等领域有了广泛的应用,3D打印玩具、服装、首饰、跑鞋、人体器官等已经悄悄走进了人们的生活。
 

  不过,相较于增材制造技术和产业发展本身,增材制造对经济社会转型的促进作用更令人兴奋。“我认为增材制造可以做到‘5个any’,即任意材料、任意批量、任意复杂结构、任意场合、任意的工业领域。同时它正在为我们开拓一个个性化定制的新时代,增材制造支持每一个创客,每个创客都可以发挥自己的想象,把产品的创新设计和构想发到网上,用户或企业可以下载、打印,变成产品。增材制造对于构建全新的创客时代将是一个有利的工具。” 中国工程院院士卢秉恒在AMCC2017期间向《中国电子报》记者表示。他认为,现代制造正在从大规模生产走向个性化定制,增材制造是促进制造业转型的共性技术之一。
 

  杭州先临三维科技股份有限公司总经理李涛也表示,人们逐渐走向个性化消费时代,消费趋势的变化推动制造模式的变化。按需定制就是消费者个性化的需求,以及各种细分的、群体的特殊需求的消费升级模式。当前主流的制造工艺是手工制造和规模生产,手工制造特点是纯个性化的,产品品质难以标准化,虽然个性化程度很高,但生产效率底下。规模生产特点是品质高度一致化,但难以进行个性化和多样化加工,难以满足消费者个性化的需求。同时虽然单品制造成本非常低,但是要靠规模化的量来摊薄,要为生产设施和生产设备投入巨大资金。虽然单品生产时间比较短,但是生产设施筹建时间非常长,所以没有办法满足多样化制造和个性化制造需求。而增材制造正好能够弥补前面两种主流制造方式的不足和缺失的部分。
 

  麦肯锡报告显示,2025年全球制造业总体规模将达到15万亿美元,个性化制造在2025年即便占到整个制造业15%的份额,以个性化为特点的制造也具有万亿美元的规模。而在个性化产业当中,有相当份额会以3D技术来进行,可以达到千亿美元的规模。
 

  “不过,实际上真正按需定制和个性化定制要想大规模的发展,仅靠制造一端还是不够,还必须将整个业务流程数字化,设计、沟通与用户交互等环节数字化,再加上最后的数字化输出、制造环节,才能够真正实现按需定制和个性化消费。通过分布式制造的方式,结合互联网,可有效实现把3D打印制造能力变成一种共享经济,让大家都能使用。”李涛补充道。
 

  我国产业追赶空间很大
 

  本次展会不仅吸引了3Dsystem、Stratasys、Envisiontec等国际大厂,也吸引了先临三维、铂力特、三迪时空、华曙高科、鑫精合等国内知名企业同台竞技。
 

  记者在展会现场了解到,经过三十多年的发展,全球增材制造产业已基本形成了美、欧等发达国家和地区主导,亚洲国家和地区后起追赶的发展态势。同样,经过二十多年发展,我国增材制造产业化步伐明显加快,据中国增材制造产业联盟对我国23家规模以上企业的经营数据统计,2016年规模以上增材制造企业总产值达20.3亿元,比2015年增长了87.5%,2017年上半年总产值为11.6亿元,同比增长50.5%,产业规模实现快速增长。另外,工艺水平也在加速提升,行业应用也在不断深化。不过,整体上我国产业呈现“小、散、弱”状态,专用材料发展滞后,关键设备和核心器件依赖进口。我国产业提速发展仍然任重道远。
 

  在三迪时空集团创始人兼董事长李培学看来,传统制造业面临的挑战,正是增材制造业的机遇。他向记者举了一个案例,美日合资高端汽车制造商讴歌打算推出与汽车相匹配的一款智能手表,今年6月,欧洲负责手表设计的团队找到三迪时空,经过4小时审图分析,三迪时空决定用柔性材料设备+柔性树脂进行样品设计,4小时后制作出样品,第一时间发给设计团队进行外观性能验证,此后,尽管客户多次修改,但是,3D打印技术无法比拟的优势充分体现出来,最终达到客户满意的要求。设计完成后,客户批量生产了3000件。
 

  “这样的事例,每天都在国内十几个3D打印产业园区里发生着。我们可以粗略估算一下,中国的制造业中可以应用增材制造技术的有10%,假设通过增材制造技术能提升50%的效率,就可以多创造出3万亿元的产值,目前,中国增材制造行业总产值还很低,与国际相比具有非常大的增长空间。”李培学向《中国电子报》记者表示。
 

  记者了解到,目前国内的增材制造,从技术研发水平看,树脂、尼龙等一部分复合材料已经与国外先进水平相当,尤其是在设备产业化方面进展较快。但如果把眼光投向全球,就会发现,在整体水平和市场应用方面,国内与欧美等发达国家仍然还有较大的差距,主要是关键器件、成型材料、智能化控制和应用范围等方面缺乏核心自主知识产权,增材制造技术主要还是应用于模型制作,在高性能终端零部件直接制造方面还具有非常大的提升空间,产业链发展不均衡,大量的市场空白有待填补。
 

  “目前阻碍3D打印普及的因素,41%来自3D打印成本、42%来自人才缺乏、33%来自成品质量的不确定、26%来自打印机的速度。现有的3D打印原型、生产速度及复杂性,不足以满足未来的客户需求。当然,现在国内很多企业团队都在努力,正在从客户的角度出发,不断提高技术水平改善工艺,相信未来一定能迎头赶上达到国际领先水平。”李培学表示。

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