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3D打印3.0时代:智能制造

2015-06-09 15:36:31来源:新浪科技

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 3D打印3.0时代:智能制造

上周末,第三届世界3D打印技术产业大会在成都落下帷幕。本次大会围绕“迎接3D打印3.0时代”主题,就3D打印如何与数控技术、大数据技术、云计算技术、互联网技术深度融合等问题展开了深入的讨论。

国家政策也利好3D打印。随着《中国制造2025》规划的稳步推进,“中国智造”将强势崛起,3D打印必将成为高端装备制造行业的关键环节,为传统产业提供有益补充。

那么目前3D打印行业的生存状况如何?未来将以何种方式发展?

不久前,东方航空公司签收一架新采购的波音B777-300ER型客机,却发现客舱座位指示牌出错,这让航空公司陷入两难:不改,乘客登机会陷入秩序混乱;如果要改,东航被告知,更改周期将长达180天。难道为了小小指示牌飞机就要停飞半年?东航增材制造项目组最终决定启用3D打印技术,结果只用了一个晚上,就完成了座位指示牌的制作。

等待时间从180天减至一晚,采购成本从1000美元降到30元人民币,如此巨大的差别,浓缩了3D打印技术发展这30年来给世人带来的惊诧。小到飞机零部件,大到汽车、房屋,简单如塑料玩具,复杂至人体器官,3D打印充满无限可能,被很多人形容为“只有你想不到,没有3D打印做不到”。

2014年,全球3D产业产值突破300亿元,国内占约十分之一。业内估计,凭借25%的年增长率,2020年全球产值有望突破2000亿元。

然而,在行业发展的漫漫长途中,一时绚丽不足为奇。更何况3D打印行业刚刚起步,即便放眼全球,摆在人们面前的还是“小而散”“缺乏成熟商业模式”“应用市场迟迟没有打开”“人才稀缺”等发展瓶颈。

就国内而言,3D打印经历了数年的“兴奋期”“科普期”“迷茫期”,已经站在了临界点关口。今年以来,国家连续发布两项涉及3D打印产业的利好政策。随着工业4.0、“中国制造2025”的提出,“3D打印+”的概念呼之欲出——智能制造被看作是必然趋势,3D打印欲借此东风与物联网、大数据、云计算、机器人融合发展,成为智能化服务平台一份子,从这里撕开应用市场的口子。

多位业内人士在接受《每日经济新闻》记者采访时表示,3D打印即将进入智能化发展轨道,预计将在5至10年内实现功能化向智能化转变。

春天已经到来?

黑龙江的潘姮正在寻找投资者,三十多岁的她准备“抓住青春的尾巴”创业一把。因为丈夫有医生背景,他们希望买台3D打印机为整容者提供术前规划服务。

潘姮想进入的,是方兴未艾的“增材制造”产业。

据剑桥大学工业光子学中心主任Bil O'Neil提供的数据,世界各地工业级3D打印有着25%的年增长率,产业在各国GDP占比排行中,美国第一,中国第二,德国和日本并驾齐驱。

3D打印这项诞生于上世纪80年代的新型制造技术,已从最初科学普及的初级阶段,向功能性产品加工生产的应用领域纵深推进,在航空航天、军工生产、汽车制造、医疗器械、教育科研和个人消费等领域得到初步应用。

传统制造业走过了锻造类的等材制造、切削加工的减材制造,站在增材制造的当口,因其“循环利用、环境友好”的特点被视为“可持续发展”的利器。

在国内,3D打印产业近年来受到热烈追捧,资本市场的动作越发频繁。据choice数据,目前A股市场上有3D概念的个股共25只,多家3D概念股市盈率超过1000倍。

与此同时,上市公司加大力度布局3D打印。去年7月,光韵达与比利时Materialise公司合作完成的3D打印赛车已亮相试车;做建筑装饰工程的亚厦股份也欲打造“建筑3D打印梦工厂”;电光科技5月与中灵网络签署框架协议,开拓3D打印O2O联动新模式;金运激光打造“3D打印云工厂计划”集纳创意。“如果我有30万元,我能在3D行业做什么?”近日,《每日经济新闻》记者在一场3D打印产业大会上,还看到热情高涨的3D打印“创客”。

多个迹象显示,3D打印站在了产业临界点上。“3D打印的春天已经到来。”中国3D打印技术产业联盟的发起人罗军在上述行业大会上告诉《每日经济新闻》记者。

必须要承认的是,与初期相比,3D打印的设备稳定性、精密度、功能性显著提高,可选用的材料也越来越多。产业的配套能力也显著增强,设备商、材料商、服务商、用户平台即将全面打通,形成3D打印生态链。

罗军回忆,2012年中国3D打印技术产业联盟成立时,只有11家会员企业。但仅仅两年时间,行业95%的专家学者和3D打印上下游企业均加入了这一联盟,同步于行业的发展趋势。

应用市场没有打开

尽管从业者和投资者都信心百倍,3D打印的应用现状却并不尽如人意。

2014年,全球3D产业产值突破300亿元,但不得不面对的现实是最大企业的产值就10亿元。来自中国3D打印技术产业联盟提供的数据显示,目前全球有3D打印企业200多家,中国有100多家,但全球90%的3D打印企业的年产值在6000万元以下,行业呈现小而散的特征,“严格意义上来说还没有龙头企业。”罗军称,“而且没有成熟的商业模式。”

3D打印的应用市场迟迟没有打开,是业界公认的最大瓶颈。3D打印的应用分为工业级和消费级,前者面向航天、航空、汽车等工业设计制造,后者主攻教育机构、设计爱好者领域。

就目前而言,消费级的3D打印较有起色,工业级的应用表现却不算好。华曙高科西南区域经理胡宝印告诉《每日经济新闻》记者,研发初期,使用3D打印让设计快速变现,比开模节省成本。然而,批量化生产后,3D打印失去了“个性化、复杂的定制化”优势,相比传统工艺,周期长、成本高,同时打印产品性能不够稳定。

对于传统制造而言,3D打印更像是研究阶段的辅助手段,大规模应用中并不具备强势的替代性,也并不是所有传统领域都能使用。“生产设备、卖设备,还是沿袭了传统制造业的老路。”罗军认为,市场没有真正被打开,“因为缺乏一个成功的商业模式。”“行业内八成企业在靠卖设备挣钱,另外两成是靠卖材料。”中科院广州电子技术研究所所长、研究员李耀堂也这样告诉记者。

材料受限成为另一个发展瓶颈。迄今,有1000多种材料应用在3D打印领域。“材料发展是3D打印的物质基础,决定着应用范围。”中北大学副校长白培康称,3D打印目前的材料种类少、性能不高,材料通用性差。

最近两年,中国科学院纳米材料所研究员谢永林都会参加美国3D打印展会,“第一次去,参展企业有生产设备的、研发材料的、做服务搞平台的。第二次再去,做服务的更多了,做材料的更少了。”

目前业内的惯例是,设备提供企业会指定材料,设备企业表示,“如果你用别人的材料,我们没法保证产品效果”。谢永林对此指出,耗材捆绑消费,量大且贵。同时,3D打印缺乏行业标准,制约着从材料向产品的转化,想用其他材料替代也有困难,材料受限又加剧着产业困境,形成恶性循环。

3D打印3.0时代:智能制造

碰撞智能制造

2013年,我国装备制造业产值规模突破20万亿元,占全球比重超三分之一;机床产量95.9万台,占全球比重38%。不过,这并不能掩盖我国制造业技艺品质相对落后与产能过剩的短板,中国制造业“大而不强”的格局急需改变。

在完成“中国制造”向“中国智造”的升级过程中,3D打印被当做突破口之一。从今年开始,一系列政策利好陆续出台,在实施“互联网+制造业”的行动计划中,智能制造是重点。在此背景下,3D打印产业迎来了新的机遇。

今年2月,工信部等三部委联合发布了《国家增材制造产业发展推进计划(2015-2016年)》(以下简称《计划》),首次从政府层面高度评价了3D打印技术的意义和作用,提出了推进意见。《计划》提出,“亟需采用包括增材制造技术在内的先进技术改造提升传统产业”,并定下2016年的发展目标,“成为航空航天等高端装备制造及修复领域的重要技术手段”、“产业销售收入年增长30%以上”、“研发一批自主装备、核心器件及成型材料”。

5月初,国务院又发布了《中国制造2025》,至少五处提及3D打印,并将其列入制造业创新中心(工业技术研究基地)建设工程,成为要突破的十个重点领域之一。根据该战略,关键工序数控化率将完成从33%提高到64%的目标,这其中就包括高档数控机床、智能工业机器人,3D打印增材制造等。

“3D打印虽然是一项很先进的制造技术,但是要融合发展,不仅要与焊接、塑造、烧结等结合,还要与大数据、物联网、云计算、机器人等新兴技术深度融合。”近日,第十届、第十一届全国政协副主席张梅颖亦在公开场合表示。

实际上,国内3D打印经历了数年的“兴奋期”、“科普期”、“迷茫期”,已经站在了临界点关口。在罗军看来,3D打印即将迈入3.0时代——未来5~10年,实现从功能化向智能化的转变。

根据罗军的总结,3D打印1.0时代,实现了平面打印向立体打印的转变;2.0时代,3D打印技术、材料、成本、应用等各层次都有大幅改善和提升;3.0时代,支点正是智能制造。

标签:智能打印
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