3D打印將成為“工業(yè)4.0”革命核心技術(shù)

時間:2015-03-24

來源:網(wǎng)絡(luò)轉(zhuǎn)載

導(dǎo)語:3D打印技術(shù),業(yè)內(nèi)也稱其為“增材制造”,是一項數(shù)字化制造技術(shù),它主要采用“分層制造,逐層疊加”的原理,由傳統(tǒng)制造的“去除法”轉(zhuǎn)變?yōu)椤霸鲩L法”,可謂一大突破。

整整一年之后,談起自己的團隊當初“僅靠深夜的一條微信即眾籌融資超百萬元”的驚艷表現(xiàn),俸緒嫻依舊引以為傲,并且再次發(fā)出感嘆:外界對3D打印的熱情超乎想象!

俸緒嫻所在的源AOD3D打印團隊是一家專注于3D打印機研發(fā)設(shè)計、生產(chǎn)與銷售的年輕高新科技企業(yè)。2014年3月16日晚,剛剛組建不久的AOD3D打印團隊通過微信以股權(quán)認購的方式進行眾籌,在3小時內(nèi)認購金額達到120萬元,最終眾籌數(shù)額約500萬元。

一段時間以來,關(guān)于3D打印近乎“無所不能”的神奇能力頻見報端,這在不斷帶給外界“顛覆性”驚喜的同時,也賦予了其更多的神秘色彩和美好的想象空間。在“工業(yè)4.0”時代,被外界寄予厚望的3D打印真的可以“顛覆”傳統(tǒng)制造技術(shù)和生產(chǎn)方式嗎?

讓零部件和產(chǎn)品“生長”出來

3D打印技術(shù),業(yè)內(nèi)也稱其為“增材制造”,是一項數(shù)字化制造技術(shù),它主要采用“分層制造,逐層疊加”的原理,由傳統(tǒng)制造的“去除法”轉(zhuǎn)變?yōu)?ldquo;增長法”,可謂一大突破。

一個形象的描述便是:這項技術(shù)可以讓零部件和產(chǎn)品“生長”出來,而不是(通過機器加工)“減去”原材料。

不同于傳統(tǒng)制造投入成本大、周期長的特點,3D打印技術(shù)將設(shè)計模型轉(zhuǎn)化為三維實體,生產(chǎn)中的結(jié)構(gòu)優(yōu)化、材料節(jié)約和能源節(jié)省,使其能夠?qū)崿F(xiàn)清潔制造、縮短周期、降低成本的目的。借助3D打印快速成型技術(shù),一些工具模具制作的周期從以往兩個月壓縮到兩天。

俸緒嫻向記者分享了一起AOD利用3D打印服務(wù)企業(yè)的案例。國內(nèi)一家設(shè)計、生產(chǎn)通訊零部件的科技公司,此前在生產(chǎn)相關(guān)零部件時一直是將設(shè)計師設(shè)計的產(chǎn)品三維模型,交給傳統(tǒng)的開模公司制作手板,但卻時常需要反復(fù)修改,這不僅增加了開發(fā)新產(chǎn)品的成本,而且周期比較長,最終影響了產(chǎn)品上市的時間和質(zhì)量。隨后,該企業(yè)決定采用AOD的3D打印方案來解決產(chǎn)品開模遇到的問題,幫助設(shè)計師們完成相關(guān)設(shè)計程序,只需簡單的幾步操作,即可以輕松自動打印出精密合理的模型,繼而通過批量化生產(chǎn),取得了非常好的市場效果。

相關(guān)數(shù)據(jù)顯示,一個基本的3D打印機生產(chǎn)周期及各項成本比用傳統(tǒng)工藝生產(chǎn)要減少41%到64%。

有報告稱,2013年全球3D打印市場增長超過了三分之一。這是因為,越來越多的公司開始采用這項創(chuàng)新的技術(shù),希望以之降低成本。

在我國,近年來3D打印技術(shù)已經(jīng)在藝術(shù)設(shè)計、航空航天、地理信息、軍工、醫(yī)療和消費電子產(chǎn)品等多個領(lǐng)域?qū)崿F(xiàn)了廣泛的應(yīng)用,尤其是在航空航天和生物醫(yī)藥領(lǐng)域的技術(shù)優(yōu)勢更明顯,開拓了更廣闊的發(fā)展空間。

讓“私人定制”成為可能

中國3D打印技術(shù)產(chǎn)業(yè)聯(lián)盟秘書長羅軍表示,在“工業(yè)4.0”時代,3D打印在工業(yè)領(lǐng)域上極具價值的地方是,它可以直接用于生產(chǎn)傳統(tǒng)工業(yè)難以制造的高復(fù)雜度、高精密度以及個性化的產(chǎn)品,不需要冗長的生產(chǎn)線和復(fù)雜的加工流程,精密度卻大大提升。

北京3D打印研究院副院長趙新在接受本報記者采訪時表示,目前在3D打印應(yīng)用方面,航空航天和生物醫(yī)療可謂應(yīng)用最廣、增長最快的領(lǐng)域。

趙新表示,由于航空航天和生物醫(yī)療領(lǐng)域的相關(guān)研發(fā)具有投資大、成本高的特點,需要的往往是個性化、小批量、定制化的產(chǎn)品或零件,而3D打印恰恰在小批量零件制造、復(fù)雜形狀零件的制造、模具的設(shè)計與制造的等方面具有無可比擬的優(yōu)勢。記者調(diào)查發(fā)現(xiàn),目前國內(nèi)多數(shù)3D打印企業(yè)乃至其他相關(guān)企業(yè)大都“專攻于此”。

隨著按需制造、個性化制造等新型制造方式的不斷出現(xiàn),定制產(chǎn)品和定制服務(wù)層出不窮,并且受到越來越多的消費者的青睞,而3D打印在其中扮演了重要的角色。

在日前上海家博會上,一款智能化3D打印空調(diào)面世,運用3D打印技術(shù),企業(yè)可以根據(jù)用戶個人的喜好,自由選擇空調(diào)的款式、結(jié)構(gòu)、功能參數(shù)需求等。

為“大”制造注入“小”動力

與解決技術(shù)難題、降低生產(chǎn)成本及周期相比,3D打印技術(shù)對中國制造更大的意義或許在于生產(chǎn)方式上的改變。

當?shù)聡岢?ldquo;工業(yè)4.0”概念后,曾有人擔(dān)心,這種個性化、定制化、高度靈活的工業(yè)模式一旦推廣成功,我國依靠大規(guī)模工業(yè)化生產(chǎn)高性價比產(chǎn)品的傳統(tǒng)優(yōu)勢將被大大削弱,中國制造或?qū)⒅匦陆邮墚a(chǎn)業(yè)升級的新標準、新設(shè)備。而3D打印技術(shù)給我國傳統(tǒng)“大”制造注入的“小”動力,為我國傳統(tǒng)制造業(yè)的“靈活”升級提供了新的工具和路徑。

國內(nèi)3D打印專家劉江濤認為,作為“工業(yè)4.0”革命核心技術(shù)之一,3D打印技術(shù)將對未來以智能制造為主導(dǎo)的工業(yè)產(chǎn)業(yè)升級產(chǎn)生巨大的推動作用。3D打印可以直接采用三維建模+3D打印機將所需產(chǎn)品迅速高效地制作出來,繼而形成高度靈活的數(shù)字化和個性化的生產(chǎn)模式,而這恰恰是“工業(yè)4.0”時代的核心要義。屆時,傳統(tǒng)制造業(yè)會向智能制造業(yè)轉(zhuǎn)化,智能工廠將成為新型工業(yè)形式。

“現(xiàn)在的工廠往往是幾百個工人操作幾百臺機器,但等到3D打印技術(shù)成熟到一定階段,可能會出現(xiàn)一個工人去操作幾百臺機器的情況,因為3D打印技術(shù)主要就是一個程序的控制。這也對當代工人的技能和知識水平提出了更高的要求,需要對制造工人進行再培訓(xùn),只有這樣才能創(chuàng)造更多的新的‘人口紅利’。”

中國3D打印技術(shù)產(chǎn)業(yè)聯(lián)盟秘書長羅軍甚至提出了更為大膽的想象:“今后的工業(yè)車間里,一邊是3D打印機,一邊是機器人。”

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