3D打印工業(yè)應用難以推廣 原因何在？

　　今年上半年，中國工業(yè)增加值同比增長(cháng)6.3%，增速回落，而中國的裝備制造業(yè)增速明顯下滑，成為拖累工業(yè)增速的主因。不久前，國務(wù)院專(zhuān)題講座專(zhuān)門(mén)討論了加快發(fā)展先進(jìn)制造與3D打印等問(wèn)題，會(huì )議指出，3D打印是制造業(yè)有代表性的顛覆性技術(shù)，具有重大價(jià)值。3D打印、高檔數控機床、工業(yè)機器人等新技術(shù)新裝備是中國制造業(yè)的發(fā)展前沿，可使中國裝備價(jià)格優(yōu)勢疊加性能、質(zhì)量?jì)?yōu)勢，實(shí)現中國制造水平躍升。

　　國家對3D打印的高度重視使得3D打印成為信息技術(shù)與制造技術(shù)融合的熱門(mén)，成為智能制造的焦點(diǎn)之一。那么，3D打印之于制造業(yè)的重要性在哪里?而現在3D打印應用的發(fā)展不溫不火，原因又是什么?

　　3D打印符合智能工廠(chǎng)概念

　　“3D打印是‘制造業(yè)數字化智能化’的典型技術(shù)，它的不斷成熟將推動(dòng)新材料技術(shù)和智能制造技術(shù)實(shí)現大的飛躍，在航空航天、汽車(chē)制造等高端工業(yè)領(lǐng)域發(fā)揮重要作用，成為大規模、標準化現代工業(yè)體系的有力補充。”華曙高科CEO許小曙博士告訴《中國電子報》記者。

　　記者了解到，基于3D打印加工服務(wù)平臺可以將訂單、加工、服務(wù)、反饋、管理多個(gè)流程有機集成，實(shí)現訂單管理、生產(chǎn)、銷(xiāo)售、服務(wù)全鏈條互聯(lián)與溝通。生產(chǎn)線(xiàn)上每臺3D打印設備運行數據自動(dòng)采集、故障自診斷及解決、系統參數自動(dòng)調整，通過(guò)大數據分析實(shí)現設備運行狀態(tài)綜合判斷、預警及調適，提升生產(chǎn)效率，“這是十分符合智能工廠(chǎng)概念的。”許小曙說(shuō)。

　　無(wú)獨有偶，GE對外傳播總監華春牧對記者介紹說(shuō)：“GE根據這些情況，提出了智能工廠(chǎng)的概念，包括幾個(gè)方面，一個(gè)是3D打印增材制造的方法，另一個(gè)是通過(guò)Predix平臺來(lái)管理大數據和分析，第三個(gè)是如何將機器人和自動(dòng)化很好的融合起來(lái)。”

　　從更大應用范圍來(lái)說(shuō)，3D打印作用于智能工廠(chǎng)，綜合應用了信息技術(shù)、新材料技術(shù)、數字制造技術(shù)等諸多學(xué)科，直接成型無(wú)需模具，也無(wú)需對原材料進(jìn)行切削、組裝，不受產(chǎn)品結構復雜度的影響，突破了加工工藝的限制，是典型的柔性可重構制造系統，極大地縮短了產(chǎn)品設計、研制及驗證周期。

　　同時(shí)，3D打印使產(chǎn)品制造走向個(gè)性化、定制化的模式，消費者可以根據自己的需求量身定制產(chǎn)品，人人都是創(chuàng )造的主體，從而改變以集約式、標準化為代表的傳統大規模生產(chǎn)方式，使“社會(huì )化制造”及“分布式制造”成為可能。

　　航天和醫療領(lǐng)域3D打印應用最好

　　3D打印適用于復雜構件制造、個(gè)性化、定制化制造，它在縮短研發(fā)周期、降低制造成本、優(yōu)化零件結構上有著(zhù)無(wú)可比擬的優(yōu)勢。

　　在技術(shù)維度上，上海聯(lián)泰三維科技董事長(cháng)鄒波告訴《中國電子報》記者，與工業(yè)結合屬于3D打印范疇的是復合加工，即增材和減材一起做，包括加工中心和3D打印機合二為一，這種模式在模具行業(yè)和零部件加工行業(yè)應用也比較多，增材最大的難度是精度，減材最難的是單個(gè)成形的成本較高，增材和減材加起來(lái)一起做則既能解決精度問(wèn)題，也能解決成本問(wèn)題，但是這個(gè)技術(shù)國內還沒(méi)有實(shí)現。

　　談到3D打印在工業(yè)領(lǐng)域的應用時(shí)，鄒波透露：“現階段與工業(yè)結合最多的是航天，此外是醫療。3D打印在醫學(xué)里應用面比較大，醫學(xué)市場(chǎng)據說(shuō)有60億美元規模。而航天領(lǐng)域國外應用3D打印比較多，一種是間接用3D打印的方式生產(chǎn)零部件，另一種是直接3D打印零部件。”

　　鄒波認為，3D打印在工業(yè)領(lǐng)域應用的路十分漫長(cháng)，而在醫療領(lǐng)域，很快會(huì )有應用和爆發(fā)點(diǎn)。例如口腔種植修復領(lǐng)域，基本全部可用3D打印的方式替代。

　　許小曙則表示，3D打印技術(shù)在汽車(chē)、航空航天、醫療衛生等主要應用領(lǐng)域有著(zhù)較為廣闊的發(fā)展空間，另外在家用電器、電動(dòng)工具、復雜模具制造、藝術(shù)設計等領(lǐng)域也有著(zhù)不容忽視的市場(chǎng)前景。

　　例如，在汽車(chē)制造領(lǐng)域，華曙高科與德國化工巨頭聯(lián)合開(kāi)發(fā)適用于汽車(chē)工業(yè)的3D打印裝備與材料，實(shí)現汽車(chē)功能件的直接制造，已在德國、美國知名汽車(chē)制造廠(chǎng)商啟動(dòng)測試驗證;在航空航天領(lǐng)域，華曙高科用3D打印技術(shù)為中國航天科工生產(chǎn)固體火箭發(fā)動(dòng)機點(diǎn)火裝置殼體結構，實(shí)現地面試車(chē)一次成功;在醫療領(lǐng)域，3D打印在輔助骨科、口腔科、血管外科等多科室實(shí)施術(shù)前規劃、手術(shù)模擬、導板訂制等患者輔助臨床治療方面已積累多年經(jīng)驗。

　　許小曙還透露，湖南省即將在全國率先實(shí)施3D打印醫療應用試點(diǎn)工程。而華曙高科作為湖南省的企業(yè)，也很可能獲得試點(diǎn)的機會(huì )。

　　總體上工業(yè)3D打印不多見(jiàn)

　　不過(guò)，總體上看3D打印應用規模不大，而且在工業(yè)領(lǐng)域，以3D打印的應用也并不多見(jiàn)。

　　許小曙分析原因認為，我國工業(yè)界對3D打印技術(shù)的認可度及應用度不高，多數制造企業(yè)尚未接受“數字化設計”、“批量個(gè)性化定制生產(chǎn)”等先進(jìn)制造理念，與此同時(shí)，工業(yè)級3D打印設備單臺成本較高，產(chǎn)業(yè)運用范圍和領(lǐng)域也有限，應用前景還有待進(jìn)一步開(kāi)發(fā)，企業(yè)購置3D打印設備的需求動(dòng)力不足。

　　而在鄒波看來(lái)，以目前中國工業(yè)所處的水平來(lái)說(shuō)，個(gè)性化定制和規?；圃祜@然還存在矛盾點(diǎn)。他說(shuō)：“以個(gè)性化、柔性化同時(shí)兼具規?；圃斓慕?jīng)濟性為特點(diǎn)的工業(yè)4.0，是在標準化、精細化實(shí)現的前提下來(lái)做按需制造，而國內還沒(méi)到標準化、精細化的程度。而且我國工業(yè)長(cháng)期來(lái)并不以精益化、標準化為目標，我們公司現在做3D打印涉及的一些產(chǎn)品，也都面臨標準化問(wèn)題。”

　　規?；a(chǎn)通常通過(guò)模具制造實(shí)現。鄒波表示，模具制造的好處是批量產(chǎn)品質(zhì)量的穩定性可以驗證，而3D打印單品質(zhì)量的可追溯性較差，也就是說(shuō)，A打印機上打印的產(chǎn)品和B打印機上打印的產(chǎn)品是否一樣，并不知道。這就使得3D打印目前主要應用在不追求批次一模一樣的產(chǎn)品上，比如設計產(chǎn)品、服裝鞋帽、航天等。

　　不僅如此，許小曙還透露，由于3D打印的跨領(lǐng)域應用特性，行業(yè)門(mén)檻不一樣，有些領(lǐng)域應用3D打印技術(shù)還有政策制約，像醫療領(lǐng)域、軍工領(lǐng)域等，市場(chǎng)開(kāi)拓還有很長(cháng)一段路要走。所以，如何提升潛在客戶(hù)對3D打印技術(shù)的接納度及市場(chǎng)認知度是一個(gè)不小的挑戰，市場(chǎng)的引導開(kāi)發(fā)、產(chǎn)業(yè)應用的示范帶動(dòng)顯得十分重要。