断言3D打印引发制造业革命成为早期时尚的中国工业网络

时间:2019-01-11 18:23:32 来源:先锋新闻网 作者:匿名
  

食品,服装,手枪,汽车,飞机......越来越多的产品被3D打印机“玩”,制造风暴正在积累。

最近,第一届世界3D打印技术产业大会在北京召开。来自世界各地的600多位3D打印行业专业人士讨论了可能由中国大饭店3D打印引起的“革命”。

然而,即使人们对“一个非常令人兴奋的3D时代”抱有很多期望,这种新兴技术仍面临许多瓶颈和需要解决的问题。那些断言3D打印将完全颠覆制造业的激情言论,也许需要冷静下来。

“所有重要技术在短期内都被高估,而且从长远来看被低估了。”杂志《连线》的前编辑克里斯安德森(Chris Anderson),被称为“新工业革命”先知,是非常哲学的。这意味着从长远来看,3D打印“看起来很漂亮”,但目前它不能“吹得太高”。

特别是对于“中国制造”,即使在3D打印领域也不算太晚,在某些领域,技术并不落后。从整个3D打印产业链的构建,有许多链接需要仔细“补充”。 。

“通用制造机器”?

3D打印机似乎能够制造,并且不断地尖叫着让人紧张。

德克萨斯大学25岁的学生科迪威尔逊最近开发出世界上第一台采用3D打印技术制作的左轮手枪,这是3D打印技术最令人眼花缭乱的结果。印刷手枪被称为“解放者”,包括16个采用3D打印技术制作的部件。它可以与标准手枪弹匣一起使用,并支持不同口径的子弹。

虽然专家们正在争论“打印武器”的社会伦理问题,但普通人只对可以逃避机场安检的塑料“一次性”手枪感到惊讶。

总部位于伦敦的设计师阿拉德并不那么“暴力”。时尚爱好者印有花瓶,灯具和珠宝。最近,他成功地使用了3D打印机独有的选择性激光烧结(SLS)技术来“玩”太阳镜据说比普通太阳镜更“酷”。

荷兰设计师更具想象力。他打算将水泥,石头和沙子倒入3D打印机,并将印有的“单件环形结构”组合成一个1000平方米的别墅。一家名为“太空生产”的美国公司正在与NASA合作,在零重力环境下进行3D打印。他们的目标是试图让3D打印机在太空中打印更美味,更长保质期的太空产品和其他太空产品,这将解决长期宇航员的后勤安全问题。

在上海,一群“80后”开设了一家3D影楼,可以将顾客的全身形状数据扫描到电脑上,然后根据顾客的想象进行定制。然后,通过全彩色3D打印机和精细的手工切割,客户创造出超乎想象的“时间阴影”。据说,为了确保效果到位,他们每天只接受10位顾客预约。

一家在湖南经营“3D激光打印机”的公司声称,与模具制造等传统工艺相比,“3D打印机”可以将产品重量减轻65%,材料减少90%,并且“打印”设计师想要的获得任何具有复杂形状的组件都可以称为“通用制造机器”。

上个月,国内知名电子商务京东商城推出了首款个人3D打印机。这台奇妙的机器大小与烤箱大小相当,可以打印高达14 cm3的物品。例如,打印手机外壳大约需要两个小时。

据说这款3D打印机的ABS塑料价格是699元/件,如果要买全套打印机,再加上7色ABS塑料,总价格为19892元。京东商城表示,5月份预售了20多台。

事实上,淘宝上一些相对便宜的“组装版”3D打印机已经开始销售。价格为5200元的3D打印机在30天内售出90多件。据淘宝网称,最近3D打印机的搜索量指数增长了88.3%,比去年同期高出数十倍。

事实上,3D打印的工业用途更具想象力。北京航空航天大学材料专家王华明教授表示,目前飞机上的钛合金零件采用3D打印机制造,可节省时间和材料成本。

许多分析师认为,即使3D打印的高端应用仍然“实验室成功”,从长远来看,中国的大型飞机和先进的战斗机制造都离不开3D打印技术。中航工业神飞公司总经理袁力最近在一个高端制造论坛上表示,航空制造业的最大特点是“多品种,小批量”。许多零件需要一件式定制,因此制造成本非常高。飞机的装配线是“很多都是手工制作”。

他认为3D打印技术确实代表了制造业数字化,集成,分销和灵活性的主要趋势。如果满足制造精度和耐久性标准,航空制造业的变化将是巨大的。手头的问题是“如何尽快离开实验室并形成大规模制造能力”。

3D打印需要突破技术瓶颈

资本市场总是对“新概念”敏感。自去年以来,3D打印技术一直“火热”,这反映在股市暴涨的股票中。

在美国,两家3D打印机制造巨头(分别为Stratasys和3D Systems)在美国纳斯达克上市。 2012年,两家公司的股票均上涨了两到三次,而纳斯达克指数仅在同一时期上涨。 13.63%。美国总统巴拉克奥巴马公开宣布,他将投资5亿美元用于3D打印,以确保美国制造业的回归。这显然给3D概念股带来了激素。

在中国,行业研究人员继续发出乐观的期望,激发市场的热情。中国3D打印技术产业联盟秘书长罗军近日表示,未来三年是3D打印技术的一个非常关键的时期,市场规模将在现有基础上翻番。

他预测,中国有望成为全球最大的3D打印市场,未来三年中国3D打印市场可能会从10亿元人民币增长到100亿元人民币。

去年,工业和信息化部表示将增加对3D打印行业的支持。在今年科技部宣布的《国家高技术研究发展计划(863计划)以及国家科技支撑计划制造领域2014年度备选项目征集指南》中,3D打印行业首次入选。

业内人士表示,中国将在三年内正式启动至少10个3D打印创新中心,并将500家传统企业发展成为3D打印技术产业联盟。

这些好消息早已在股票市场“实现”。例如,在投资北航大学王华明教授的激光成形技术后,中航重机在A股市场被打破。截至去年年底,它增长了近三倍,远远超过同类股票。其他3D概念股也有所上涨。然而,事实上,3D打印的“颠覆之路”仍然很长。尽管罗军对行业前景非常看好,但他强调3D打印技术一般处于“起步阶段”,并且还有一段时间从大规模应用。他认为3D打印将完全取代传统制造业。到目前为止,“传统制造业擅长的大规模生产和精益生产正是3D打印技术的捷径。”

在第一届世界3D打印技术产业大会上,中国工程院院士徐志磊指出,3D打印技术的大规模应用仍面临诸多挑战。例如,3D打印技术能否在精度方面达到传统加工零件所需的微米级别,同时以相同的高效率生产?这是一个很大的挑战。

他认为,3D打印的“物质瓶颈”主要体现在高精度,高强度,长期应用,抗疲劳等工艺标准上,而目前的3D打印还不能满足高端的要求。工业领域。

对于业内一些人来改进3D打印技术以“引领新工业革命”,中国3D打印技术产业联盟顾问,宁波材料科学研究院研究员张文武表示,这需要更多系统而全面的理解。

他强调,“新工业革命”的主要前提必须包括新能源革命,到目前为止,3D打印只是制造业的一次新变化,并没有与新能源革命联系在一起。 “如果你没有对基于矿石燃料的能源系统和经济系统说再见,那么新的工业革命就不会被讨论。其他的则是次要的。”

在他看来,3D打印只在智能制造领域打开了一扇大门,实现了网络化,分布式和个性化的生产,从而摆脱了福特式的工业生产。然而,如果我们开始“新的工业革命”,我们也必须期待新技术在能源,信息和材料方面的巨大飞跃和整合。

中国希望整合3D打印产业链

单一技术的推广,如果不能建立上下游产业链,其影响是有限的。

在3D打印技术行业会议上,业界很多人都在讨论中国自己的3D打印技术在原材料和工艺稳定性等方面仍面临瓶颈,国内研究机构和从事3D打印技术研发的企业目前“小而且零散,各自为之奋斗,3D打印的产业化仍需要很长的过程。从全球范围来看,中国的3D打印技术研发还为时不晚,而目前在单一技术领域,甚至不比美国和其他国家差。例如,在航空工业的钛激光打印技术中,王华明教授领导的团队处于世界研发的前沿。

差距在哪里?中国工程院院士,西安交通大学机械工程学院院长卢秉衡认为,美国公司涉足3D打印技术,具有较强的研发实力。当时,中国只有少数几所大学从事研发,没有创新和产业链,技术研发专注于设备,材料和软件不匹配,每个家庭都是“单枪匹马”战斗”。

此外,政府的支持还不够。在20世纪90年代中期,中国政府可能支持2D打印技术用于2D打印技术。后来,财务支持被打破,3D打印技术的投资非常小。直到2012年才关注它。

一些内部人士开玩笑说,“正是奥巴马给了中国官员一个教训。奥巴马政府表示,它希望占据制造业的高端。这是中国人转向担心自己的制造业。”

2012年,美国政府正式宣布成立全国增材制造创新组织,以推动3D打印技术向国内主流制造技术的发展。然后在2012年12月,中国工业和信息化部副部长苏波将推动3D打印的产业化。

中国科学院教授刘树林认为,美国新技术的发展主要是市场驱动的,他们的战略规划非常有远见,具有“概念领导力”,如3D打印,智能地球,云教育等,通过一项新技术。推广和传播可以推动整个产业链的变革和发展。相对而言,中国的工业规划缺乏如此大的愿景。

“中国的研究项目仍处于复制和模仿的阶段。没有敌人或反对者,我们就不敢这样做。如果美国和欧洲没有项目,我们就不能去研究和开发。”他说,“事实上,真正的创新是发现未知的未来,找到看不见的东西,最需要的是概念创新。”

从完整的产业链的角度来看,3D打印技术至少包括上游设计,材料以及下游制造和营销。国内制造商可能不会落后于制造业,而是在上游软件开发,设计和开发以及营销方面。 ,缺乏“综合合作”。与此同时,3D打印市场有两个主要部门,民用和工业,差别很大。例如,从材料和规格的角度来看,打印塑料产品的打印机仅花费几千美元。例如,西安交通大学推出的家用打印机仅售6800元;印刷树脂产品价格为40万至200万元;印刷金属制品设备价格在350万至1500万元之间。

“我们需要创新研究机制的支持。现在有几所高校正在各自的领域开发自己的东西。设备必须由他们自己设计。软件必须自己开发。材料必须由他们自己制作。这个过程必须自己研究。它非常费力,发展很好。慢。“卢秉衡院士强调,中国的3D打印研发机构应该有不同的分工,相互补充。

王忠宏等国务院发展研究中心产业经济系的学者系统地调查了国内3D打印行业的现状,提出3D打印行业的发展需要一个完整的供应商和服务提供商体系和市场。平台。

在供应商和服务提供商系统中,包括工业设计机构,3D数字技术提供商,3D打印机和耗材提供商,3D打印设备分销商,3D打印服务提供商;市场平台包括第三方测试和验证支持,财务支持,电子商务,知识产权保护和其他支持。

“目前,国内3D打印企业产业集成度相对较低,领先的技术标准和开发平台尚未建立,技术研发和推广应用仍处于无序状态。”

他们还认为3D打印技术需要教育和社会推广。目前,我国大多数制造企业尚未接受“数字化设计”和“大规模个性化生产”等先进制造概念,对3D打印新兴技术的战略意义认识不足。一般企业购买的3D打印设备数量非常有限,应用范围很窄。

此外,在机械,材料,信息技术等工程学科的教学课程体系中,缺乏与3D打印技术相关的必修环节,仍处于部分学生课外兴趣研究的水平。 。

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