從簡(jiǎn)單的生活用品到色香味全的健康食品，乃至極度復(fù)雜的活體器官，3D打印技術(shù)將越來越多的“不可能”變成了真實(shí)存在。作為產(chǎn)業(yè)互聯(lián)網(wǎng)的典型，新型數(shù)字化制造技術(shù)3D打印經(jīng)過多年的發(fā)展，已經(jīng)形成比較完善的技術(shù)體系，應(yīng)用范圍不斷拓展，市場(chǎng)規(guī)模快速增長(zhǎng)。
綠色制造 贏得可持續(xù)發(fā)展未來
在陜西恒通智能機(jī)器有限公司，記者看到了各種3D打印產(chǎn)品，如縮小版大雁塔、擺件、模具、工程部件等，都是目前市場(chǎng)上3D打印普及型應(yīng)用。恒通電子商務(wù)部部長(zhǎng)王世明給記者介紹了3D打印的原理，“制造方式發(fā)展經(jīng)歷了等材制造、減材制造、增材制造三個(gè)階段。等材制造，是指通過鑄、鍛、焊等方式生產(chǎn)制造產(chǎn)品，材料重量基本不變；減材制造，是指在工業(yè)革命后，使用車、銑、刨、磨等設(shè)備對(duì)材料進(jìn)行切削加工，以達(dá)到設(shè)計(jì)形狀；增材制造，也就是3D打印，被稱為‘20世紀(jì)最具革命性的制造技術(shù)’，它是一種以數(shù)字模式文件為基礎(chǔ)，運(yùn)用粉末狀金屬、塑料等可黏合材料，通過逐層打印的方式來構(gòu)造物體的快速成型技術(shù)，實(shí)現(xiàn)了零件之間的無縫對(duì)接，具有很好的強(qiáng)度和精度。”
3D打印為作為新型制造技術(shù)，具有節(jié)材、節(jié)能、個(gè)性化、環(huán)保等特點(diǎn)。“比如制作一個(gè)渦輪，需要用300公斤的原材料，最后制成產(chǎn)品只有50公斤重。而用3D打印逐層堆積原材料制造的成品在生產(chǎn)過程中沒有制造工業(yè)垃圾，非常環(huán)保。據(jù)測(cè)算，3D打印節(jié)約材料大約70%至80%。”王部長(zhǎng)舉例說明3D打印的節(jié)材效果。目前，我國(guó)3D打印技術(shù)主要在火電、核電、航空航天、軍工等高科技領(lǐng)域和個(gè)性化小批量制造的產(chǎn)品。未來，將會(huì)培育出很多新型的產(chǎn)業(yè)和新的消費(fèi)點(diǎn)，并解決航空航天、人體器官等特殊領(lǐng)域的制造難題。
“熱在今天，造就明天”是中國(guó)工程院院士、快速制造國(guó)家工程研究中心主任盧秉恒對(duì)3D打印產(chǎn)業(yè)的評(píng)價(jià)。3D打印改變了傳統(tǒng)制造的理念和模式，大幅縮減了產(chǎn)品開發(fā)周期與成本，如果能廣泛應(yīng)用增材制造方式，就可以減少資源能源消耗，以綠色生產(chǎn)贏得可持續(xù)發(fā)展的未來，推動(dòng)新興產(chǎn)業(yè)集群不斷壯大和發(fā)展方式轉(zhuǎn)變。
智能化 個(gè)性化 成為制造模式新趨勢(shì)
3D打印是實(shí)現(xiàn)中國(guó)制造業(yè)升級(jí)的核心技術(shù)之一，同時(shí)也開啟了個(gè)性化商品制造的商業(yè)模式。傳統(tǒng)制造都是在一個(gè)成熟的流水線上進(jìn)行大批量的生產(chǎn)和加工，而3D打印可以實(shí)現(xiàn)個(gè)性化定制以及一體化打印，省略了組裝環(huán)節(jié)。
現(xiàn)如今，每個(gè)人都有個(gè)性化的需求，消費(fèi)者可以自己設(shè)計(jì)日常生活用品的樣式，比如手機(jī)殼、水杯等，把設(shè)計(jì)好的圖紙通過網(wǎng)絡(luò)發(fā)給3D打印公司，隨后你就可以收到屬于自己的個(gè)性化定制產(chǎn)品，既方便又時(shí)尚。當(dāng)前，在規(guī)模化、集中式生產(chǎn)方式不斷改進(jìn)完善的同時(shí)，這種依托互聯(lián)網(wǎng)和3D打印等新技術(shù)的新型“小手工作坊”又再度崛起，其產(chǎn)品更加個(gè)性化、定制化。可以說，3D打印技術(shù)有利于資源更優(yōu)地配置和創(chuàng)造性地發(fā)展，拓展了大眾創(chuàng)業(yè)、萬眾創(chuàng)新的空間。
據(jù)悉，2013年以來，渭南高新區(qū)在國(guó)內(nèi)率先啟動(dòng)3D打印產(chǎn)業(yè)培育工作。通過創(chuàng)新技術(shù)鏈、完善資本鏈、健全服務(wù)鏈、培育產(chǎn)業(yè)鏈四個(gè)環(huán)節(jié)，實(shí)施“6+1”發(fā)展模式，打造國(guó)內(nèi)一流的創(chuàng)新型示范基地。目前，渭南高新區(qū)已投資4.5億元，建成3D打印產(chǎn)業(yè)培育基地起步區(qū)460畝，并為入駐企業(yè)項(xiàng)目提供研發(fā)、孵化、加速、產(chǎn)業(yè)化全流程服務(wù)。引用高科技人才，設(shè)立科技創(chuàng)新專項(xiàng)資金，引進(jìn)3D打印產(chǎn)業(yè)鏈相關(guān)產(chǎn)業(yè)。
全國(guó)某些3D打印企業(yè)目前正積極構(gòu)建3D數(shù)字化與3D打印技術(shù)生態(tài)系統(tǒng)，通過自主研發(fā)和行業(yè)并購(gòu)，保持技術(shù)水平領(lǐng)先，獨(dú)創(chuàng)了國(guó)內(nèi)以“大消費(fèi)”(消費(fèi)工業(yè)、教育消費(fèi)、醫(yī)療消費(fèi))應(yīng)用為核心的3D打印數(shù)據(jù)、設(shè)備、服務(wù)、材料全產(chǎn)業(yè)鏈O2O商業(yè)模式。下一步將繼續(xù)加大研發(fā)投入和行業(yè)并購(gòu)保持技術(shù)水平繼續(xù)領(lǐng)先，搶占千億市場(chǎng)，快速?gòu)?fù)制現(xiàn)有的3D打印服務(wù)中心和3D打印創(chuàng)新教室商業(yè)模式，產(chǎn)生規(guī)模化效應(yīng)，實(shí)現(xiàn)做大做強(qiáng)。
3D打印 更加貼近百姓生活
如今，3D打印已滲透入我們的生活，同時(shí)改變著我們的生活方式。在服飾行業(yè)中，人們也開始打印出越來越好的織物，有些可以直接當(dāng)材料；有些可以使用連鎖結(jié)構(gòu)、有些則可以代替編織和針，保證了衣服的柔軟度以及靈活性，提高了衣服的實(shí)用性，帶來更加舒適的穿著體驗(yàn)。也許在未來的某一天當(dāng)你走進(jìn)一家品牌服裝店鋪，發(fā)現(xiàn)沒有售貨員，有的只是幾臺(tái)3D數(shù)字化的屏幕，你只需點(diǎn)擊屏幕就能夠試穿并下訂單。
一直以來，珠寶行業(yè)對(duì)于私人訂制的需求都相對(duì)比較旺盛。定制珠寶給人的印象往往是昂貴的價(jià)格、復(fù)雜精致的做工，人工成本極高。而現(xiàn)在利用3D打印技術(shù)便可輕松地實(shí)現(xiàn)，據(jù)西安夢(mèng)金園曲經(jīng)理介紹，他們公司部分產(chǎn)品的模具就是使用的3D打印技術(shù)，成本大大降低，再難的形狀也可以通過電腦設(shè)定打印出來。除了在制造方面技術(shù)的提高，珠寶商們開始建立網(wǎng)上3D打印定制平臺(tái)，消費(fèi)者可以直接在網(wǎng)上預(yù)約珠寶設(shè)計(jì)師，與他們進(jìn)行實(shí)時(shí)交談，使得購(gòu)買更加快捷方便。
3D打印科技所具有的快速性、準(zhǔn)確性及制作復(fù)雜形狀實(shí)體的優(yōu)勢(shì)將使它越來越廣泛地運(yùn)用于臨床醫(yī)學(xué)應(yīng)用中。通過引入3D打印技術(shù)，標(biāo)志著臨床醫(yī)學(xué)開啟了“精準(zhǔn)醫(yī)學(xué)”、“訂制健康”的時(shí)代。據(jù)悉，快速制造國(guó)家工程研究中心3D打印醫(yī)學(xué)研究與應(yīng)用中心日前也正式落戶陜西。交大一附院運(yùn)用3D打印技術(shù)，成功開展了首例3D打印指導(dǎo)下成人先天性髖關(guān)節(jié)脫位全髖關(guān)節(jié)置換術(shù)、腔鏡輔助及3D打印技術(shù)引導(dǎo)下前后路聯(lián)合、頸枕融合內(nèi)固定術(shù)等一系列醫(yī)療新技術(shù)。
在教育方面，西安交大附小、西工大附小等多座小學(xué)現(xiàn)已建設(shè)3D打印創(chuàng)新教室，學(xué)生們可以將自己設(shè)計(jì)的物品打印出來，培育學(xué)生的創(chuàng)新能力和動(dòng)工能力。渭南高新區(qū)已在國(guó)內(nèi)率先啟動(dòng)3D打印創(chuàng)新教育工程，聯(lián)合西安思源學(xué)院、渭南技師學(xué)院建立3D打印人才培訓(xùn)學(xué)院，在渭南全市開設(shè)3D打印課堂，培育青少年的創(chuàng)新能力。
“目前，3D打印雖然已開始應(yīng)用于小批量的直接制造，但是受3D打印的時(shí)間、精度和材料等限制，3D打印還不可能替代傳統(tǒng)制造業(yè)，只是利用研發(fā)、設(shè)計(jì)開發(fā)優(yōu)勢(shì)，為大批量制造業(yè)做輔助。現(xiàn)實(shí)中的實(shí)物材料有很多種，而真正用于3D打印的材料有限而且價(jià)格偏高，未來要普及這種技術(shù)就需要可打印的材料很多并且價(jià)格合理。”陜西恒通電子商務(wù)部王世明部長(zhǎng)談道。
當(dāng)下，3D打印技術(shù)正在重塑全球制造業(yè)競(jìng)爭(zhēng)格局，在航空航天、地理信息、軍工、醫(yī)療、藝術(shù)設(shè)計(jì)和消費(fèi)電子產(chǎn)品等多個(gè)領(lǐng)域都大有用武之地。在我國(guó)，3D打印總體技術(shù)水平處于模型制作向零部件直接制造的過渡階段，還有很大提升空間，亟須加強(qiáng)協(xié)同創(chuàng)新，進(jìn)一步推動(dòng)我國(guó)3D打印技術(shù)的發(fā)展。
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