3D打印提升改造傳統(tǒng)制造業(yè)

時間:2014-08-12

來源:網(wǎng)絡轉載

導語:3D打印企業(yè)青島尤尼科技公司研發(fā)出世界最大的3D建筑打印機、世界第一臺真人蠟像3D打印機、亞洲第一臺工業(yè)級全彩樹脂3D打印機,其中3D建筑打印機長、寬、高各12米,預計6個月打印完成一棟7米見方的仿天壇中國古典建筑,材料采用石墨烯加強玻璃鋼。

3D打印誕生30年,產業(yè)化遠未形成。雖然3D打印的名氣很大,但到今天仍然處于科普階段。對于3D打印究竟是一項什么技術,3D打印技術應用于哪些方面,3D打印技術與傳統(tǒng)制造技術是什么關系,人們知道的很少。

雖然3D打印技術在新產品開發(fā)、模具模型、再制造、生物醫(yī)學、文化創(chuàng)意、工業(yè)設計等領域均得到成功應用,但是今天人們對3D打印技術的認識才剛剛開始。模具專家羅百輝指出,3D打印技術作為一項基礎性的應用技術,與互聯(lián)網(wǎng)技術、智能材料技術、數(shù)字制造技術的結合,將是下一代3D打印技術發(fā)展的方向??赡?-5年以后,3D打印技術將會提升到一個新的水平。

除了打印出身邊常見的生活用品外,3D打印在建筑等領域的應用也顯現(xiàn)出巨大潛力。3D打印企業(yè)青島尤尼科技公司研發(fā)出世界最大的3D建筑打印機、世界第一臺真人蠟像3D打印機、亞洲第一臺工業(yè)級全彩樹脂3D打印機,其中3D建筑打印機長、寬、高各12米,預計6個月打印完成一棟7米見方的仿天壇中國古典建筑,材料采用石墨烯加強玻璃鋼。這個巨型打印機看似笨重,但有著非常精細的“手藝”,它將擠壓成為半熔融狀態(tài)的打印材料層層堆積在基礎地板上,利用相關數(shù)據(jù)資料直接建構出原型。它的打印精度可以控制在毫米以內,對于注重精度的傳統(tǒng)建筑行業(yè)來說,這是一個跨越。

廣東拓斯達科技股份有限公司3D打印涉足工業(yè)設計、生物醫(yī)療、文化創(chuàng)意、文物修復、教育娛樂等多個領域。如在汽車部零件方面,一些關鍵零部件采用3D打印一次成型,使得其功能更加實用,體積和重量大幅減少;在醫(yī)療領域,3D打印被運用于牙齒再造和骨骼修復等方面,從而使治療更加精準。

對于3D打印技術是否可能引起傳統(tǒng)制造產業(yè)變革,業(yè)內專家和企業(yè)家有不同的看法。

“3D打印技術使傳統(tǒng)制造技術進一步優(yōu)化。”中國科學院寧波材料技術與工程研究所高級研究員、中國3D打印技術產業(yè)聯(lián)盟副理事長張文武表示,3D打印有其獨特的優(yōu)勢,它能使復雜的結構設計變成現(xiàn)實,并能在制造過程中減少成本和節(jié)省時間,3D打印產品將更加智能化。3D打印只屬于制造業(yè)三種類型中的一種,“不能將3D打印視作一劑萬能藥,它不可能在制造業(yè)中包打天下。3D打印技術的發(fā)展趨勢應該是與傳統(tǒng)制造技術相得益彰、互惠共贏的。”

華中科技大學快速制造中心主任史玉升認為,3D打印技術不可能顛覆傳統(tǒng)產業(yè),這一技術是對傳統(tǒng)制造方法的補充和完善,將過去一些傳統(tǒng)方法做不了的用3D打印技術做出來,同時還可避免傳統(tǒng)制造耗能耗材、污染環(huán)境的缺點。

由于受制于材料等因素,3D打印目前能夠應用的范圍仍然有限,與龐大的傳統(tǒng)制造相比仍存在較大差距?,F(xiàn)在通過3D打印出來的產品基本上都是單一材料,而且現(xiàn)有的材料種類并不多,這將在很大程度上制約3D打印技術的推廣應用。

拓斯達董事長吳豐禮認為,3D打印技術為提升制造水平和構建新的商業(yè)模式提供了可能,傳統(tǒng)產業(yè)應該抓住這一機遇,形成新的盈利增長點。

“2013年世界3D打印產業(yè)的產值約200億元,我國3D打印產業(yè)產值約為20億元,預計今年我國3D打印業(yè)產值將達到40億-50億元的規(guī)模。”羅軍預計,如果發(fā)展順利,到2020年3D打印產業(yè)有望實行全面產業(yè)化,未來3-5年是中國3D打印發(fā)展的重要窗口期。

“與國外相比,中國的市場規(guī)模仍十分有限,但這也意味著巨大的放量空間。”羅軍表示,其中,工業(yè)級3D打印的應用空間將最為明顯,大量的傳統(tǒng)制造企業(yè)基本上都能找到與3D打印技術的結合點,而生物醫(yī)藥領域的應用則最被看好。

“但是3D打印技術誕生30年,至今沒有產業(yè)化,最關鍵的原因是缺乏成熟的商業(yè)模式。目前大多數(shù)企業(yè)還是沿襲傳統(tǒng)制造業(yè)的老路,生產設備賣設備。在用戶并不知道3D打印技術如何運用的情況下,顯然這條路子是走不通的。”羅軍表示。

對于3D打印產業(yè)今后的發(fā)展,羅軍表示,一是要加大科研投入,引導科研與傳統(tǒng)產業(yè)的轉型升級相結合;二是加強國際對話合作,走在國際技術前沿;三是抱團發(fā)展,集群發(fā)展;四是充分發(fā)揮市場機制的作用。

拓斯達3D打印項目總監(jiān)黃向峰教授認為,制約3D打印技術產業(yè)化的因素主要還有兩個方面。一是成本較高。比如打印3D頭像服務收費都在200元以上,3D打印設備和耗材價格較高,導致應用端的服務價格居高不下。二是應用不足。由于還無法打印神經、血管等組織,現(xiàn)在的細胞打印在醫(yī)學方面的應用非常有限。因此,整個產業(yè)的大發(fā)展除了3D打印機的功能要加強以及成本要降低外,還需要材料的發(fā)展能夠多樣性、功能化,才可能推動整個3D打印產業(yè)的大發(fā)展。

在手機里下載安裝“3D人偶相機”應用后,只需要拍一張正面照,選擇自己喜歡的造型,調整頭發(fā)、表情、眼鏡等,就可以生成屬于自己的個性3D人偶。海爾全球首發(fā)的3D人偶相機能夠達到80%的相似度。海爾集團技術研發(fā)中心總監(jiān)馬國軍表示:“沒有打印不出來的,只有你想不到的。”

“未來3-5年,誰最先打開3D打印的應用市場,誰就有可能引領3D打印產業(yè)的發(fā)展。”吳豐禮表示,今后幾年是全球3D打印產業(yè)的重要發(fā)展期,除了定制個性化產品外,通過桌面級、工業(yè)級、生物醫(yī)學級等各種層級的3D打印機,金屬粉末、陶瓷、尼龍、光敏樹脂等各種材料被“打印”成衣服、發(fā)動機甚至人體的骨骼,充滿神奇色彩的3D打印,離人們的生活似乎越來越近。

據(jù)了解,目前不少上市公司包括金運激光、光韻達、海源機械、銀禧科技等開展了3D打印業(yè)務,但是產品類型較少,業(yè)務收入占其營業(yè)收入的比重微乎其微。

“我們3D打印耗材的年收入還不到100萬元,毫不客氣地說,這點錢還不夠給員工開工資。”銀禧科技總經理林登燦表示,該公司雖然在研發(fā)3D打印工程塑料耗材方面有了不少成果,不過業(yè)務規(guī)模偏小使得短期內難以對業(yè)績起到實質性的影響,但是3D打印未來有可能成為公司發(fā)展的新增長點,因為市場很大,很多東西都能通過3D打印實現(xiàn),并帶來可觀的利潤。

如同網(wǎng)絡購物一樣,3D打印還可能對人們的生活方式帶來改變。目前,拓斯達科技正在構建基于個性化的需求和3D打印、機器人技術解決方案,共同形成“云制造”的商業(yè)模式,用戶把自己的需求發(fā)送到網(wǎng)絡上,然后根據(jù)反饋回來的創(chuàng)意設計,經過選擇和比價成為一種新的交易模式。個性化的需求和3D打印、機器人技術共同為“云制造”提供了支撐。

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