作為一項(xiàng)引領(lǐng)制造業(yè)發(fā)展的顛覆性技術(shù)，增材制造（３Ｄ打?。┦侵卧O(shè)計(jì)創(chuàng)新、定制化生產(chǎn)、創(chuàng)客創(chuàng)新及眾包制造的最適用技術(shù)，甚至被譽(yù)為是引領(lǐng)第三次工業(yè)革命的新興技術(shù)。目前，３Ｄ打印技術(shù)正在向３Ｄ打印制造邁進(jìn)。
（圖片來源：互聯(lián)網(wǎng)） 在近日舉行的“數(shù)字創(chuàng)意，打印未來”３Ｄ打印產(chǎn)業(yè)創(chuàng)新發(fā)展高峰論壇上，華中科技大學(xué)教授張海鷗表示，３Ｄ打印可望成為“中國(guó)制造２０２５”的標(biāo)桿成果，此項(xiàng)頂層變革將帶來設(shè)計(jì)、材料、工藝、裝備等一系列要素變化，形成新的技術(shù)、產(chǎn)業(yè)、市場(chǎng)群，促進(jìn)傳統(tǒng)工業(yè)轉(zhuǎn)型。
盡管如此，但我國(guó)３Ｄ打印要實(shí)現(xiàn)突破性產(chǎn)業(yè)化發(fā)展，還有很長(zhǎng)的路要走。業(yè)內(nèi)人士表示，３Ｄ打印產(chǎn)業(yè)化發(fā)展需要突破生產(chǎn)效率低、材料缺乏、成本高等諸多瓶頸。
２０２０年規(guī)模將超２００億元
“３Ｄ打印作為重要的創(chuàng)新動(dòng)能，對(duì)傳統(tǒng)的工藝流程、生產(chǎn)線、工廠模式、產(chǎn)業(yè)鏈組合等都產(chǎn)生深刻影響，意味著高度靈活的個(gè)性化和數(shù)字化設(shè)計(jì)、產(chǎn)品與服務(wù)模式的建立。”３Ｄ打印數(shù)字維創(chuàng)中心姚京在接受記者采訪時(shí)表示。
姚京介紹說，３Ｄ打印目前正在進(jìn)入全產(chǎn)業(yè)覆蓋的時(shí)代，更呈現(xiàn)出重要趨勢(shì)。一是把個(gè)性化普及到每個(gè)人，實(shí)現(xiàn)大批量定制化發(fā)展；二是３Ｄ打印正在向３Ｄ打印制造邁進(jìn)，也就是從過去打印原型，發(fā)展到直接制造甚至是直接批量制造階段。
目前，我國(guó)已形成３Ｄ打印制造技術(shù)的研發(fā)力量，在精密制造、醫(yī)療、生物醫(yī)學(xué)、建造等領(lǐng)域都將廣泛應(yīng)用。近日，工業(yè)和信息化部聯(lián)合發(fā)改委、教育部、公安部、財(cái)政部、商務(wù)部等１１部門印發(fā)《增材制造產(chǎn)業(yè)發(fā)展行動(dòng)計(jì)劃（２０１７－２０２０年）》，提出要培育形成從材料、工藝、軟件、核心器件到裝備的完整增材制造產(chǎn)業(yè)鏈，涵蓋計(jì)量、標(biāo)準(zhǔn)、檢測(cè)、認(rèn)證等在內(nèi)的增材制造生態(tài)體系。建成一批公共服務(wù)平臺(tái)，形成若干產(chǎn)業(yè)集聚區(qū)。
這對(duì)３Ｄ打印產(chǎn)業(yè)的發(fā)展無疑將起到極大的推動(dòng)作用。根據(jù)《計(jì)劃》，到２０２０年，增材制造產(chǎn)業(yè)年銷售收入將超過２００億元，年均增速在３０％以上。業(yè)內(nèi)人士表示，根據(jù)３Ｄ打印目前的市場(chǎng)增速來看，這一目標(biāo)并不難實(shí)現(xiàn)。
材料等瓶頸亟待解決
盡管我國(guó)增材制造產(chǎn)業(yè)前景廣闊，但由于產(chǎn)業(yè)處于發(fā)展初期，仍有一些制約因素亟待突破。
張海鷗表示，３Ｄ打印目前最大的制約因素就是材料創(chuàng)新，“材料成本高、關(guān)鍵材料缺乏是國(guó)內(nèi)３Ｄ打印產(chǎn)業(yè)必須突破的問題。”
清華大學(xué)建筑學(xué)院教授、建筑系主任徐衛(wèi)國(guó)也表示，３Ｄ打印是一種新的生產(chǎn)方式，但目前用這種方式進(jìn)行建筑建造在世界范圍以內(nèi)，都處于初步的探索階段，存在很多瓶頸，其中最重要的問題就是材料問題。雖然通過打印設(shè)備，可以實(shí)現(xiàn)混凝土打印，但建造一座建筑，混凝土需要達(dá)到一定的強(qiáng)度，如何實(shí)現(xiàn)混凝土打印，且讓其具有承載能力，具有一定的安全性，目前并沒有找到合適的解決方案。
致力于研究牙科３Ｄ打印的華南理工大學(xué)材料科學(xué)與工程學(xué)院副院長(zhǎng)任力表示，國(guó)內(nèi)牙科３Ｄ打印發(fā)展存在的主要問題也是材料問題，國(guó)內(nèi)關(guān)于生物相容性的光固化打印材料比較少，用于口腔內(nèi)的認(rèn)證材料基本被國(guó)外壟斷，同時(shí)具有抗菌功能的打印材料國(guó)內(nèi)外研究較少。
此外，任力還表示，設(shè)備也是制約３Ｄ打印發(fā)展的一個(gè)重要因素。如３Ｄ打印在牙科應(yīng)用方面，由于高精度牙科打印設(shè)備被國(guó)外壟斷，價(jià)格高而且參數(shù)封閉。
中國(guó)醫(yī)學(xué)科學(xué)院生物醫(yī)學(xué)工程研究所教授張其清表示，３Ｄ打印在材料和設(shè)備方面應(yīng)在不久的將來都會(huì)有非常大的突破，目前還有一個(gè)挑戰(zhàn)就是３Ｄ打印技術(shù)不具備規(guī)模的經(jīng)濟(jì)優(yōu)勢(shì)，價(jià)格比較昂貴。“未來的發(fā)展方向應(yīng)是降低耗材價(jià)格，提高耗材功能，以及打印速度和精度，推進(jìn)３Ｄ打印機(jī)小型化、規(guī)模經(jīng)濟(jì)化發(fā)展。”
“３Ｄ打印決定了未來產(chǎn)業(yè)發(fā)展的方向和格局，而當(dāng)下國(guó)家工業(yè)４．０的規(guī)劃重點(diǎn)之一在于材料的研發(fā)。材料、軟件和設(shè)備共同構(gòu)成３Ｄ打印突破性發(fā)展的核心要素，亟待高端實(shí)驗(yàn)室、科研機(jī)構(gòu)以及行業(yè)協(xié)會(huì)、技術(shù)認(rèn)證以及轉(zhuǎn)移平臺(tái)的技術(shù)、人才與市場(chǎng)支撐。”姚京表示。
突破發(fā)展需要做“減法”
“３Ｄ打印企業(yè)應(yīng)踏踏實(shí)實(shí)為一個(gè)應(yīng)用服務(wù)，才是其真正出路。”談及３Ｄ打印未來的發(fā)展路徑，上海普利生機(jī)電科技有限公司董事長(zhǎng)侯鋒表示。
侯鋒說，現(xiàn)在做牙齒３Ｄ打印的機(jī)器有很多，但是３Ｄ打印機(jī)運(yùn)行慢，打印價(jià)格貴，需要工作人員看守，客戶體驗(yàn)并不好。如果將３Ｄ打印機(jī)進(jìn)行改進(jìn)，讓其只能打印牙齒，把打印成本降到最低，效率提到最高，而且可以２４小時(shí)不停地打印，無需人員看守，客戶體驗(yàn)做到最好，產(chǎn)業(yè)發(fā)展自然就會(huì)不同。
“現(xiàn)在３Ｄ打印機(jī)的問題就是搭載了太多的東西，看似什么都可以打印，其實(shí)客戶體驗(yàn)并不好。所以３Ｄ打印首先要做的事情就是‘減法’，做有限個(gè)性化的３Ｄ打印機(jī)，踏踏實(shí)實(shí)為一個(gè)應(yīng)用服務(wù)。同時(shí)，用工業(yè)手段解決個(gè)性化問題。”侯鋒表示，“我希望以后所有的３Ｄ打印機(jī)都是工業(yè)４．０流水線上的一個(gè)環(huán)節(jié)，批量生產(chǎn)的設(shè)備，２４小時(shí)無人值守的。這樣，３Ｄ打印才會(huì)變成未來有希望有前途的行業(yè)。”
姚京認(rèn)為，３Ｄ打印的發(fā)展更需要深度的跨界合作和產(chǎn)業(yè)化協(xié)同。因此，她建議加強(qiáng)跨領(lǐng)域合作，進(jìn)行產(chǎn)業(yè)深耕，構(gòu)建企業(yè)合作平臺(tái)，并完善相關(guān)政策，大力推動(dòng)技術(shù)成果轉(zhuǎn)化和推廣應(yīng)用。作為產(chǎn)業(yè)運(yùn)營(yíng)平臺(tái)，３Ｄ打印數(shù)字維創(chuàng)中心將致力于促進(jìn)３Ｄ打印為核心的技術(shù)成果轉(zhuǎn)化和市場(chǎng)化拓展，形成跨領(lǐng)域合作，加強(qiáng)３Ｄ打印在應(yīng)用領(lǐng)域的拓展，加速產(chǎn)業(yè)化進(jìn)程。
在張海鷗看來，要促進(jìn)３Ｄ打印行業(yè)發(fā)展還需要提升自主創(chuàng)新能力。他表示，３Ｄ打印技術(shù)起源于美國(guó)，在美國(guó)發(fā)展較為成熟，另外日本、德國(guó)兩個(gè)國(guó)家的３Ｄ打印技術(shù)發(fā)展較好。我國(guó)３Ｄ打印行業(yè)還處于發(fā)展初期，與國(guó)外相比還有很多差距。“因此我們要引進(jìn)和學(xué)習(xí)世界先進(jìn)的科技成果，更要走前人沒有走過的路，努力在自主創(chuàng)新上大有作為，如果只是跟著模仿是沒有出路的。”（記者 崔彩鳳）
轉(zhuǎn)自：中國(guó)高新技術(shù)產(chǎn)業(yè)導(dǎo)報(bào)
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