薛富強
(中原工學院信息商務學院,河南鄭州451191)
3D打印產業的現狀分析及發展建議
薛富強
(中原工學院信息商務學院,河南鄭州451191)
一些國家將3D打印技術作為第三次工業革命的重要標志之一,使其引起廣泛關注。發展3D打印產業,可以提升我國工業領域的產品開發水平,提高工業設計能力;可以生產復雜、特殊、個性化的產品,有助于攻克技術難關;可以形成新的經濟增長點,促進就業。面對新的生產方式變革和發達國家大力推進的“再工業化戰略”,我國也應高度重視3D打印等新型數字化制造技術的研發和產業化,加大人才培養、市場培育和應用推廣的力度,努力在數字化革命和智能制造的“機會窗口”前取得3D打印產業發展主動權。
3D打印產業;數字化制造;發展思路
英國《經濟學人》雜志在《第三次工業革命》一文中,將3D打印技術作為第三次工業革命的重要標志之一,引發了世人的關注。作為新生事物,什么是3D打印技術?它與傳統產品開發和生產制造有什么區別?發展的意義何在?我國發展現狀如何?下一步應如何發展?
1.3D打印的概念。3D打印技術是制造業領域正在迅速發展的一項新興技術,被稱為“具有工業革命意義的制造技術”。運用該技術進行生產的主要流程是:應用計算機軟件設計出立體的加工樣式,然后通過特定的成型設備(俗稱“3D打印機”),用液化、粉末化、絲化的固體材料逐層“打印”出產品。
2.3D打印技術所依托的關鍵技術。3D打印技術需要依托多個學科領域的尖端技術,主要包括以下方面:信息技術,即要有先進的設計軟件及數字化工具,輔助設計人員制作出產品的三維數字模型,并根據模型自動分析出打印的工序,自動控制打印器材的走向;精密機械,即3D打印技術以“每層的疊加”為加工方式,產品的生產要求高精度,必須對打印設備的精準程度、穩定性有較高的要求;材料科學,即用于3D打印的原材料較為特殊,必須能夠液化、粉末化、絲化,在打印完成后又能重新結合起來,并具有合格的物理、化學性質。客觀說,目前3D打印技術尚不成熟。作為一項多學科交叉的高新技術,還需要在各相關領域投入較大的研發力量,才能掌握完整的核心技術。
目前,我國3D打印產業處于起步階段,存在一系列影響3D打印產業快速發展的問題。第一,缺乏宏觀規劃和引導;第二,對技術研發投入不足;第三,產業鏈缺乏統籌發展。第四,缺乏教育培訓和社會推廣。
當前,全球正在興起新一輪數字化制造浪潮。發達國家為解決近年來制造業競爭力下降的難題,大力倡導“再工業化、再制造化”戰略,提出智能機器人、人工智能、3D打印技術是實現數字化制造的關鍵技術,并希望通過這三大數字化制造技術的突破,鞏固和提升制造業的主導權。雖然3D打印等數字化制造的核心技術仍處在發展的初級階段,產業還不成熟,但在產品設計、復雜和特殊產品生產、個性化服務等方面已顯示其獨特優勢。所以,我們應充分認識智能制造、數字化制造對我國的深刻影響,加快3D打印產業的發展,推動我國由“工業大國”向“工業強國”轉變。
1.發展3D打印產業,可提升我國工業領域的產品開發水平,一些好的設計理念,無論其結構和工藝多么復雜,均可以利用3D打印技術短時間內制造出來,從而極大地促進產品的創新設計,能夠有效克服我國工業設計能力薄弱的問題。
2.發展3D打印產業,可生產出復雜、特殊、個性化的產品,有助于攻克技術難關3D打印技術可為基礎科學的研究提供重要的技術支持。
3.發展3D打印產業,可形成新的經濟增長點,促進就業隨著3D打印技術的普及,“大批量的個性化定制”將成為重要的生產模式。
1.制定3D打印產業發展規劃。促進其優先發展建議將3D打印技術定位為生產性服務業、文化創意、工業設計、先進制造、電子商務及制造業信息化工程的關鍵技術和共性技術,將該產業納入優先發展產業及產品目錄。在政策上,鼓勵企業投資、研發、生產和應用3D打印技術,支持3D打印設備的進出口。
2.加強3D打印產業聯盟、行業協會建設。推動產業協同發展積極引導工業設計企業、3D數字化技術提供商、3D打印機及材料研發企業和機構、3D打印服務應用提供商組建產業聯盟,利用有關學會、協會的平臺加強研討和交流,共同推動3D打印技術研發和行業標準制定。
3.加大科技扶持力度,提升3D打印技術水平。設立3D打印產業專項基金,重點推進數字化技術、軟件控制、打印裝置、材料技術等關鍵技術的研發。在研發扶持中,要注意建立公平、公正的研發績效評估體系,鼓勵各研發主體探索不同的技術路徑。加強對3D打印產學研合作的支持,特別對實施產業化的企業在市場銷售、推廣上給予政策支持。
4.加強教育培訓,促進3D打印技術的社會化推廣。將3D打印技術納入相關學科建設體系,培養3D打印技術人才。依靠行業協會、博覽會、論壇等組織形式進行3D打印技術和應用的培訓。在科技館、文化藝術中心、青少年活動中心等公共機構進行3D打印技術的展示、宣傳和推廣。發展3D打印服務機構,推廣3D打印技術應用,為發展3D打印產業積累應用經驗。
[1]第三次產業革命[J].經濟學人(英),2012(04).
F426.6
A
1005-5312(2015)26-0282-01