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发展3D打印 我国要打造自己的创新链和产业链

字号+ 作者:编辑 来源:杭州中药浸膏喷雾干燥机厂家 2017-10-15

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什么是3D打印

3D打印(3DP)即快速成型技术的一种,它是一种以数字模型文件为基础,运用粉末状金属或塑料等可粘合材料,通过逐层打印的方式来构造物体的技术。

3D打印通常是采用数字技术材料打印机来实现的。常在模具制造、工业设计等领域被用于制造模型,后逐渐用于一些产品的直接制造,已经有使用这种技术打印而成的零部件。该技术在珠宝、鞋类、工业设计、建筑、工程和施工(AEC)、汽车,航空航天、牙科和医疗产业、教育、地理信息系统、土木工程、枪支以及其他领域都有所应用。

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    增材制造(俗称3D打印)的制造方式,正逐渐从概念走进工业实践,其广泛的应用令人对它未来的市场空间产生无限联想,甚至被誉为是引领第三次工业革命的新兴技术。

  近两年增材制造产业发展上升到国家战略层面,《中国制造2025》、《国家增材制造产业发展行动计划(2015~2016年)》等文件发布,增材制造产业发展迅速,一批有生命力的科技型企业正在蓬勃发展。

  尽管如此,由于增在制造产业处于发展初期,仍呈现出规模化程度低的特点。专家坦言,现在进口设备大举进攻中国市场。以金属打印装备为例,国外实行材料、软件、设备、工艺一体化捆绑销售。我国必须加速研发核心技术与原创技术,打造自己的创新链与产业链。

市场前景看好

  根据麦肯锡的一份报告,对人类生活有颠覆性影响的12项技术,增材制造位列第九位,在新材料和页岩气之前,并预测在2030年增材制造将在全世界达到1万亿美元左右的市场规模。2015年该报告又将这一进程前移,认为到2020年,也就是3年后,全球增材制造的市场规模可达到5500亿美元的效益。

  麦肯锡的报告并非耸人听闻。中国工程院院士、国家增材制造创新中心主任卢秉恒用四个一半来概括增材制造未来的市场前景。他说,未来一半以上的产品价值是设计出来的;一半以上的产品生产是定制化的;一半以上的生产模式是众包组织的;一半以上的创新是创客实现的。而增材制造是一项引领制造业发展的颠覆性技术,是支撑设计创新、定制化生产、创客创新及众包制造的最适用技术。

  更重要的是,增材制造是少有的我国跟国际同步的技术,目前中国在3D打印方面的研究已处于国际前列。卢秉恒说,目前我国依靠自己开发的大型金属3D打印设备,在飞机大型承力件应用方面处于国际领先,在军机、大飞机研发中,充当了急救队的作用。而且,钛合金大型结构件已经率先应用于飞机起落架及C919的研发中。

  记者获悉,在应用方面我国工业级设备装机量居全世界第四,但金属打印的商业化设备还比较薄弱,主要还依靠进口。不过据卢秉恒院士透露,中国增材制造总体目标是:5年内实现装机量世界第二、装备生产销售世界第三;10年内装机量世界第一、核心器件及原创技术、装备销售均世界第二,在2035年实现《中国制造2025》。

产业发展加速

  有数据表明,过去3年来增材制造的市场规模平均增速33.8%,2016年全球市场规模约60亿美元,中国市场规模约为80亿人民币,约占全球市场的19.6%,而2012年只有7%,表明中国该产业发展速度高于世界平均速度。

  西安铂力特激光成形技术有限公司的发展就是3D打印技术快速发展的缩影。该公司2011年成立,2014年销售收入过亿元,2015年1.8亿元,2016年为2.3亿元。

  铂力特总经理贾鑫告诉记者,2017年上半年已经完成了去年全年的量,预计今年接近3亿元。他介绍,这两年随着市场成熟度的提高,介入的企业数量在快速增加,3D打印行业设备成本在快速下降,导致公司在设备销售一块的利润有所下滑,但在服务领域却因为客户认可度的提升,增速很快。特别是在产品加工制造一块,我们的订单量已经翻番了。

  而陕西省渭南3D打印产业培育基地则是在地方政府支持下,把3D打印技术优势转化为产业优势,带动传统产业升级转型实现集群发展的典型案例。

  渭南3D打印产业培育基地主任姜通说,渭南高新区能够聚焦3D打印+的产业孵化理念,不是单纯的发展3D打印产业,而是以3D打印设备生产、3D打印金属材料研发及生产、3D打印应用型人才培养为抓手,主动将3D打印技术植根当地主导产业,重点围绕实施3D打印产业化示范应用,加快3D打印与传统产业结合,实施3D打印+航空、汽车、医疗、文创、铸造、教育等一系列3D打印+产业模式,借助3D打印技术优势,解决传统产业技术难点、痛点,改造提升传统产业,引进孵化各种类型中小科技企业。

  据统计,截止2017年5月,渭南3D打印园区企业数量达到61家,还储备了3D模具、3D医疗、3D工业机、3D材料、3D文创等50余个项目,有望落地。预计年底前,企业数量超过100家。

激活创新链与产业链

  尽管我国增材制造产业加速发展,但产业处于发展初期,仍呈现出规模化程度低的特点。而技术成熟度不足,应用成本较高,应用范围较窄,造成行业整体上呈现小、散、弱的状态,虽然已有较多企业开始涉足增材制造的领域,但缺少龙头企业的带动,产业规模较小。

  卢秉恒院士坦言,增材制造作为未来工业革命的关键技术之一,发展还有待加快,因为3D打印技术正处于一个技术的井喷期、产业的起步期、企业的跑马圈地期。

  巨大的市场需求,可以带动一项技术、一个装备领域的发展,必须保护,充分利用,以引导和支持我们的装备制造。卢秉恒说,现在进口设备大举进攻中国市场。金属打印装备,国外则实行材料、软件、设备、工艺一体化捆绑销售,中国企业必须研发核心技术与原创技术,打造自己的创新链与产业链。

  业内人士表示,对于目前国内3D打印产业而言,技术研发程度已经完全领先于产业应用,很多技术成果只是停留在实验室阶段,造成这种问题的原因主要有:首先是由于各类标准、准入资格的不健全,存在无形的进入壁垒;其次是科研机构、企业并不具有规模效应,处在单打独斗的状态中,在产业谈判中缺少话语权,处于劣势;最后是应用企业对新技术、新产业了解较少,存在着不解或是误解,造成技术应用节奏缓慢。

  西安增材制造国家研究院有限公司总经理赵纪元说,资源是有限的、有成本的。增材制造行业正处在蓬勃上升期,各类科研、产业、应用企事业单位和组织,均投入了大量的人力、财力和物力。在各种各样发展中,如何来协同、优化各类资源的配置,避免重复研发、避免低端产业聚集是决定3D打印行业有序发展的核心问题之一。市场化对于价值和利润的要求,科研工作对成本、周期和风险的不切定性,协调这两者的矛盾是第二个核心问题。

  赵纪元认为,从目前来看,解决以上问题,需要通过政府引导,加快准入资格标准的建设,同时支持和鼓励国家级的创新平台融合行业资源,建立更加广泛的行业协同、自律的创新组织,加快增材制造与各行业的技术沟通,这样才能快速推进行业发展。


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