“現在中國處于全球經濟一體化的大背景中,各國之間大門是開放的,國內外相互交流和融入程度很高,要想發展,面對的必然是國內外的競爭對手,競爭絕不是家門口的競爭,你必須真正融入新的開放的競爭形態里?!毖俦硎?,3D打印也是一個全球競爭的行業,在技術層面,國內外差距并不明顯,但是在產業化應用方面國內還是落后一些?!艾F在我們應該借一帶一路契機,將更加積極主動應對挑戰?!?/div>
所想,即所得。有人預言,3D打印將會給傳統制造業帶來顛覆性變化。早在2013年,麥肯錫報告就認為3D打印這項革命性技術將在未來影響我們的社會生活和生產組織形態,到2025年,它的經濟影響可以高達5500億美元/年。
有數據顯示,2012年中國3D打印機市場規模達到1.61億美元,至2016年,中國3D打印產業規模達到11.87億美元(約80億元人民幣),復合增長率為49%。預計2018年我國3D打印市場規??蛇_到22.5億美元,2022年達到80億美元左右。
作為3D打印領域最早的研究者之一、中國3D打印領域的領軍人物,中國工程院院士、西安交通大學機械學院盧秉恒教授近期受邀參加綜藝節目時表示:“其實我們現在不僅3D打印,還有4D打印,5D打印?!北R秉恒院士說,目前很多人體的重要器官都能通過3D打印來實現,未來3D打印將會朝著四維(打印好的東西隨著時間可以發生形狀改變)和五維(打印好的東西隨著時間的改變,它的功能隨之而發生改變)的方向發展。比如說用五維技術來打印會生長的人體器官,先打印一個框架之后再復合上人體的細胞以及生長因子,那么它在適合的環境下就向不同的組織進行轉化,最后轉化成人體自己的器官。盧秉恒院士表示:“這個想法目前還在科研中,不過已經有實驗表明這是完全可能的?!睆哪壳暗陌l展現狀來看,3D打印的優勢顯而易見?!拔覀冎里w機的發動機有很多零部件,最復雜的就是葉輪,以前制造一個發動機可能需要幾年的時間,但是現在我們完全可以一個禮拜就造出來一個發動機。”他說,用3D打印大大簡化了制造過程。不僅材料省了,周期快了,而且還更精準。“利用3D打印完全可以構建一個創新型的社會,它可以激發每一個社會成員的創造力?!?/div>
上世紀90年代初,盧秉恒院士到美國密歇根大學做高端訪問學者,第一次在美國看到快速成型制造,甚為感觸。他認識到這將成為一種顛覆性技術。1993年歸國,已年近半百的他,立刻轉換自己多年的研究方向,帶著博士生們在簡陋的實驗室開始了對快速成型制造這一完全陌生領域的艱苦研發歷程。經調研后,他把團隊的研究重點調整到了SLA技術(光固化快速成型)上。面對國外技術壁壘和國內資金缺乏的困難,他另辟蹊徑,開發出具有國際首創的紫外光快速成型機以及有國際先進水平的機、光、電一體化快速制造設備和專用材料,形成了一套國內領先的產品快速開發系統,把快速成型機的國產率提升到了80%-90%,極大推動了我國制造業的發展進步。
盧秉恒院士指出,目前我國3D打印技術應用企業的年產值普遍很低,而在國外的相關企業,一年的產值接近10億美元?!拔覀兊闹饕毕菰谟诋a業鏈尚未形成、產業化的應用規模遠遠不夠,這一方面大有可為也大有作為”。他說,雖然我國3D打印技術起步較晚,但針對國際上的主流技術,我國都已開展研究,也在特殊領域開發了領先國外的裝備。3D打印開拓了個性化定制的新時代,任意材料、任意批量、任意復雜結構、任意場合、任意工業領域都有它的施展空間,只要你有想法、有創意,3D打印就能將其打印實現,對驅動產品開發、產品結構設計制造模式的創新具有非常重要的意義。目前,盧秉恒所帶領的團隊在航空航天和醫療領域的3D打印技術應用上走在世界前列,在大型復雜結構的航天裝備、醫用器械已經有了突出的成果和顯著的效果。
要讓3D打印走進尋常百姓家
“不管多么高精尖的技術,一定要推廣應用,要服務老百姓的生活,不然就沒有意義。老百姓講究的就是一個實用、方便?!痹诜欠彩靠萍紕撌既酥坏耐踺x看來,從概念走向應用,3D打印經歷的巨大變化,然而,要使3D打印真正走入尋常百姓家,我們還有很多工作要做。
“2013年我們在國內創立首家3D打印照相館之前,很多人連3D打印是什么也不知道。我們的想法很簡單,就是通過3D打印照相館這樣一個實體的、直觀的呈現方式讓大家了解3D打印是個什么東西,沒有人大膽地嘗試的話很多技術難以得以實現和運用。”
創業之前,王輝原本是國內一家大型制造企業陜西分部的負責人。后來,王輝偶然接觸到3D打印技術,通過自己對市場的敏銳直覺和深入一線的調研后,他毅然放棄了讓同事和朋友羨慕不已的職位,大膽創業。并于2013年元旦對外發布中國首家3D打印照相館,個人肖像在2013年1月4日人民日報頭版大幅刊登,成為3D打印技術市場化應用的一個里程碑式的人物。
“要把一個想法變成實踐,中間需要很長的時間,有很長的路要走。而且研究出來之后老百姓接不接受還得另說。”這幾年,王輝始終致力于3D打印技術的推廣應用,他將公司一層的空間分成兩個部分,一半做成品展出,一半當成活動室,定期會有家長或是學校組織中小學生前來參觀學習。同時,非凡士還積極與學校對接,目前已在五六十家中小學開設課程,講授3D打印的有關知識,并定期開展一些活動。
“我想給孩子們提供一個可以探索的平臺,要保持孩子的創造力跟想象力,讓孩子的想法可以有一個實踐的平臺,培養他們的動手能力。學習不能光是紙上談兵,得讓他們在實踐中去慢慢逐步成長。”
他覺得,很多人把3D打印看成是無所不能的,這實際上是把這項技術夸大和神話了。身處這個行業之中,他很清醒地意識到,這個行業還是有一些技術瓶頸。受制于技術、材料、工藝等多方面的原因。不是所有東西都可以用3D打印做出來?!安荒苡么笈谌ゴ蛭米?。用蒼蠅拍打蚊子比較合適。”
王輝說,3D打印比較適合小批量生產,所以它更應該被看成是傳統制造業的一種補充,兩者相互促進,不存在取代一說。例如某些物件,在前期可以用3D打印去驗證,但如果需要大批量生產的話還是傳統的方式,用3D打印的成本比傳統的模具注塑高得多。所以還是要根據產品需求來選擇,“不同的領域需求不同,它的價值不同。我們要做的就是讓3D打印的實踐更貼近生活,創造更多的可能性,給大家提供更多的選擇?!?/div>
“未來3D打印將會構建出一個創新型的社會,它能激發出每一個社會成員的創造力,只要你有一臺計算機,你可以在任何一個地方進行3D打印?!本?D打印的前景而言,盧秉恒院士認為應該是在太空制造中的應用,直接在太空中打印空間站需要的零件,如果這一設想能夠實現這將會帶來極大利好。
按規劃,“十三五”期間,陜西3D打印產業將實施高端設備制造、生物組織制造、大型精密部件制造與修復、普及型打印機制造等“四大工程”。依托陜西省3D打印產業技術創新聯盟,力爭到2020年,建成較為完善的區域增材制造科技創新體系和產業體系,整體技術保持國內領先水平,部分領域達到國際先進水平。
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