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機(jī)械社區(qū)

標(biāo)題: 如何推進(jìn)3D打印產(chǎn)業(yè)——避免一哄而上 [打印本頁(yè)]

作者: 掃街 時(shí)間: 2013-5-1 09:11
標(biāo)題: 如何推進(jìn)3D打印產(chǎn)業(yè)——避免一哄而上
2012年4月21日出版的英國(guó)《經(jīng)濟(jì)學(xué)人》，撰寫(xiě)了一篇名為《The third industrial revolution》的文章，介紹了3D打印并展望了此技術(shù)可能會(huì)引起的產(chǎn)業(yè)革命。2012年3月9日，美國(guó)總統(tǒng)奧巴馬在卡內(nèi)基梅隆大學(xué)宣布創(chuàng)立美國(guó)“制造創(chuàng)新國(guó)家網(wǎng)絡(luò)”計(jì)劃。4月17日，“增材制造技術(shù)”被確定為首個(gè)制造業(yè)創(chuàng)新中心，8月16日，“美國(guó)增材制造創(chuàng)新中心”作為其首個(gè)“樣板示范”創(chuàng)新中心剪彩成立。作為新技術(shù)研究、開(kāi)發(fā)、示范、轉(zhuǎn)移和推廣的基礎(chǔ)平臺(tái)，號(hào)稱(chēng)要成為增材制造技術(shù)全球卓越中心并提升美國(guó)制造全球競(jìng)爭(zhēng)力，并鼓勵(lì)在美國(guó)進(jìn)行投資。奧巴馬總統(tǒng)親自出席剪彩儀式。
作為美國(guó)政府“我們不能再等了”倡議的一部分，奧巴馬總統(tǒng)還宣布立即啟動(dòng)試點(diǎn)工作。國(guó)防部、能源部、商務(wù)部、國(guó)家科學(xué)基金會(huì)（NSF）國(guó)防航空航天局（NASA）等共同向增材制造試點(diǎn)聯(lián)盟投資4500萬(wàn)美元。目前的資金包括5個(gè)聯(lián)邦機(jī)構(gòu)已有的3000萬(wàn)美元初始授權(quán)，和聯(lián)盟內(nèi)“俄亥俄州－賓夕法尼亞洲－西弗吉尼亞洲技術(shù)帶”各成員配套的4000萬(wàn)美元。　　美國(guó)國(guó)家增材制造創(chuàng)新聯(lián)盟由NCDMM領(lǐng)導(dǎo)，包括波音、洛馬、諾格、GE、IBM、西屋核電等85家知名企業(yè)、10個(gè)研究型大學(xué)、6個(gè)社區(qū)學(xué)院以及11個(gè)非營(yíng)利機(jī)構(gòu)。代表高性能難加工大型復(fù)雜整體構(gòu)件先進(jìn)制造技術(shù)的發(fā)展方向，成為增材制造新技術(shù)研究、開(kāi)發(fā)、示范、轉(zhuǎn)移和推廣的基礎(chǔ)平臺(tái)；成為增材制造技術(shù)全球卓越中心并提升美國(guó)制造全球競(jìng)爭(zhēng)力。
3D打印從快速成型華麗轉(zhuǎn)身，迅速火遍全球。做了幾十年快速成型的專(zhuān)家學(xué)者、研究人員和企業(yè)界，真是“十年寒窗無(wú)人問(wèn)，一舉成名天下知”。

其實(shí)中國(guó)的3D打印產(chǎn)業(yè)還很小，2012年不過(guò)是3個(gè)億的產(chǎn)值，據(jù)了解，3D打印行業(yè)目前產(chǎn)值最高的是北京航空航天大學(xué)材料科學(xué)與工程學(xué)院王華明教授的飛機(jī)鈦合金結(jié)構(gòu)件激光快速成形實(shí)驗(yàn)室，一年有近8000萬(wàn)的3D打印業(yè)務(wù)。小一些的只有3-4千萬(wàn)的業(yè)務(wù)，更多的企業(yè)，目前還在千萬(wàn)產(chǎn)值甚至幾百萬(wàn)產(chǎn)值上下，而且3D打印的科研單位和從事3D打印的公司總共加起來(lái)也才10來(lái)家，真是屈指可數(shù)！不僅國(guó)內(nèi)如此，國(guó)際上做3D打印的科研和企業(yè)加起來(lái)也不到100家。

3D打印這個(gè)圈子不僅小，而且還力量分散，基本上沿襲了我國(guó)科研單位傳統(tǒng)的陋習(xí)：不交流、不溝通、不合作，互相排斥，總覺(jué)得自己的技術(shù)就是最好的，瞧不起別人的技術(shù)，而且相互之間無(wú)形之中都有一道無(wú)法逾越的隔離墻。既然圈子小，還四分五裂，這個(gè)行業(yè)怎么可能發(fā)展呢？首先是外界不能完整地了解3D打印這個(gè)行業(yè)的現(xiàn)狀，無(wú)法得知這個(gè)行業(yè)的準(zhǔn)確信息，缺乏認(rèn)知是關(guān)鍵原因。
過(guò)去30年來(lái)，這個(gè)行業(yè)的稱(chēng)謂有很多，外界云里霧里，不知道相互之間到底有什么區(qū)別。總體來(lái)說(shuō)，“增材制造”、“快速制造”的說(shuō)法占據(jù)業(yè)內(nèi)主流，還有“堆積制造”、“疊加制造”的稱(chēng)謂。現(xiàn)在媒體上談起3D打印產(chǎn)業(yè)，要么談前沿應(yīng)用（打印飛機(jī)、打印細(xì)胞、打印房子等等），要么言必稱(chēng)3D打印機(jī)，仿佛一臺(tái)3D打印機(jī)構(gòu)成了3D打印產(chǎn)業(yè)鏈的全部，其實(shí)不然。

3D打印產(chǎn)業(yè)，由四個(gè)部分構(gòu)成：
第一，3D數(shù)字化建模軟件，3D數(shù)字化建模軟件是3D打印的基礎(chǔ)，無(wú)論是直接建模，還是逆向掃描，都需要用到3D數(shù)字化建模軟件，國(guó)外的如CATIA、solidworks、,國(guó)產(chǎn)的如中望3D、CAXA3D等，是3D打印的數(shù)據(jù)源；
第二，3D打印機(jī)硬件，3D打印機(jī)包含很多種類(lèi)型，如選擇性激光燒結(jié)（SLS）、直接金屬激光燒結(jié)（DMLS）、熔融沉積成型（FDM）、立體平板印刷（DLA）、熔絲制造(FFF)、融化壓模（MEM）、分層實(shí)體制造（LOM）、電子束熔化成型(EBM)、選擇性燒結(jié)（SHS）、粉末層噴頭三維打印(PP)等模式，現(xiàn)在國(guó)際主流的設(shè)備如美國(guó)的3DSYSTEM，Stratasys、德國(guó)的EOS等，國(guó)產(chǎn)的包括廣州中科院電子所、北京太爾時(shí)代等，3D打印機(jī)硬件把3D數(shù)字化建模軟件所建立的3D模型，通過(guò)STL等格式導(dǎo)入3D打印機(jī)，進(jìn)行分層打印的增材制造過(guò)程；
第三，3D打印材料，目前3D打印材料可支持的類(lèi)型已經(jīng)比較多，從大類(lèi)上分，可以分成非金屬非生物材料、金屬材料、生物材料三大類(lèi)，每一類(lèi)又都包含很多種材料類(lèi)型，以SLS加工模式為例，目前已經(jīng)支持臘粉、聚苯乙烯、工程塑料（ABS）、聚碳酸酯(PC)、尼龍、金屬粉末、覆膜陶瓷粉末、覆膜砂、納米材料等多種材料；
第四，3D打印網(wǎng)絡(luò)公共服務(wù)平臺(tái)，了解3D打印行業(yè)的人士都知道，在發(fā)達(dá)國(guó)家，3D打印公共服務(wù)平臺(tái)在3D打印產(chǎn)業(yè)鏈中扮演著非常重要的角色，如Shapeways這樣的 3D打印網(wǎng)絡(luò)平臺(tái)，在3D打印的教育普及推廣，創(chuàng)意呈現(xiàn)，在線企業(yè)服務(wù)等方面，起到了不可替代的作用，3D打印產(chǎn)業(yè)在國(guó)外的繁榮，3D打印網(wǎng)絡(luò)公共平臺(tái)功不可沒(méi)。
3D打印產(chǎn)業(yè)鏈，軟件、硬件、材料、公共服務(wù)平臺(tái)，這四環(huán)環(huán)環(huán)相扣，缺一不可，3D打印產(chǎn)業(yè)的發(fā)展，必須從全產(chǎn)業(yè)鏈入手，只有全產(chǎn)業(yè)鏈的繁榮壯大，3D打印產(chǎn)業(yè)才真正在國(guó)內(nèi)落地生根。因?yàn)?D打印的技術(shù)類(lèi)型非常多，材料選擇也很多，在無(wú)序的市場(chǎng)環(huán)境下，或者政策指導(dǎo)下，簡(jiǎn)單的支持3D打印，很容易造成一哄而上，同一項(xiàng)目的大量重復(fù)建設(shè)，造成資源、資金的大量浪費(fèi)，并且造成研究地帶的真空。

科學(xué)布局的第一層次，是要全產(chǎn)業(yè)鏈覆蓋。避免出現(xiàn)全部支持硬件，無(wú)人支持軟件、材料及服務(wù)的狀態(tài)，這一點(diǎn)在3D打印產(chǎn)業(yè)鏈四環(huán)分析中已經(jīng)闡述。
科學(xué)布局的第二層次，是要全類(lèi)型覆蓋。以材料為例，我們國(guó)家的3D打印材料科學(xué)還落后于發(fā)達(dá)國(guó)家，例如我們自己研發(fā)的光敏樹(shù)脂，放置時(shí)間久了后就容易凝固，失去效用，打印出來(lái)的成品，也容易出現(xiàn)變色、變形等問(wèn)題，我們要從無(wú)到有，從有到精，一步步跨越；但不能全部研究光敏樹(shù)脂，金屬材料要研究，生物材料也要研究，我們不可能總是買(mǎi)國(guó)外的生物材料進(jìn)行試驗(yàn)研究，這是無(wú)根之水，而且，一些高端材料，國(guó)外是限制向中國(guó)出口的，我們買(mǎi)都買(mǎi)不到。

科學(xué)布局的第三層次，是要精確計(jì)算3D打印機(jī)資源。現(xiàn)在各地都在建立3D打印中心，很多3D打印中心是政府或者國(guó)有企業(yè)支持建立的，大量購(gòu)買(mǎi)國(guó)外高端設(shè)備，不問(wèn)企業(yè)服務(wù)需要，先建好了再說(shuō)，造成了大量的資金浪費(fèi)，大量設(shè)備閑置，而這些設(shè)備，隨著時(shí)間的推移，技術(shù)的進(jìn)步，將會(huì)很快貶值；目前，世界上最大的3D服務(wù)中心，象shapeways，Materialise也不過(guò)數(shù)十臺(tái)3D打印機(jī)，如我國(guó)各省、各市在沒(méi)有統(tǒng)一協(xié)調(diào)的情況下，大量建設(shè)3D打印園區(qū)、3D打印服務(wù)中心，可以想見(jiàn)未來(lái)設(shè)備之閑置。購(gòu)買(mǎi)很簡(jiǎn)單，用好不容易。

目前，我國(guó)扶植技術(shù)研發(fā)創(chuàng)新，產(chǎn)業(yè)化實(shí)施，基本上是以項(xiàng)目支持體現(xiàn)。無(wú)論是國(guó)家的部級(jí)項(xiàng)目，還是各省的項(xiàng)目支持，基本上是以立項(xiàng)、申報(bào)、資金支持、項(xiàng)目驗(yàn)收的程序?yàn)橹鳎ㄟ^(guò)設(shè)置支持項(xiàng)目，補(bǔ)貼企業(yè)研發(fā)和產(chǎn)業(yè)化資金來(lái)引導(dǎo)產(chǎn)業(yè)的技術(shù)研發(fā)和產(chǎn)業(yè)化，這是已經(jīng)運(yùn)作成熟的標(biāo)準(zhǔn)做法。
其實(shí)有更多的做法可以嘗試在3D打印的政策支持引導(dǎo)過(guò)程中：
第一，獎(jiǎng)勵(lì)的做法可以更多嘗試，現(xiàn)行的支持研發(fā)，更多的是支持未完成項(xiàng)目，這樣做的優(yōu)點(diǎn)在于降低了企業(yè)前期研發(fā)的難度和風(fēng)險(xiǎn)，缺點(diǎn)在于無(wú)法保證所支持項(xiàng)目的最終效果，如果改為獎(jiǎng)勵(lì)的模式，先進(jìn)行項(xiàng)目引導(dǎo)，由企業(yè)自行建設(shè)，然后對(duì)建設(shè)結(jié)果進(jìn)行獎(jiǎng)勵(lì)，對(duì)于控制結(jié)果，則會(huì)更加有效，獎(jiǎng)勵(lì)的力度也可以加大，避免平均主義，需要的項(xiàng)目未獲得足夠資金；
第二，可以通過(guò)產(chǎn)業(yè)化實(shí)施補(bǔ)貼的方式，類(lèi)似之前實(shí)施的家電下鄉(xiāng)，對(duì)于3D打印產(chǎn)業(yè)化銷(xiāo)售，包括軟件、硬件、材料、服務(wù)等，以補(bǔ)貼終端的形式，這樣的做法，不僅對(duì)3D打印產(chǎn)業(yè)給予了資金支持，同時(shí)支持了產(chǎn)業(yè)化推廣，降低了企業(yè)用戶使用3D打印技術(shù)的難度，是比較有力的措施。

在3D打印扶持的過(guò)程中，也要注意重點(diǎn)扶持那些有核心技術(shù)、自主創(chuàng)新的技術(shù)和企業(yè)，我國(guó)現(xiàn)在國(guó)產(chǎn)的小型桌面式的3D打印機(jī)非常多，從3-4千元到萬(wàn)元左右一部的，價(jià)格世界最低，但很多桌面型3D打印機(jī)都源自Makerbot的開(kāi)源系統(tǒng)，從設(shè)備設(shè)計(jì)，到軟控系統(tǒng)，都是國(guó)外開(kāi)源的，不過(guò)漢化一下而已，有的甚至連漢化都懶的做，這樣的項(xiàng)目，就沒(méi)有支持的價(jià)值。要支持那些從技術(shù)上真正填補(bǔ)國(guó)內(nèi)空白，追趕國(guó)際一流的研發(fā)。
做研發(fā)是需要周期的，在這一過(guò)程中，要服務(wù)先行。服務(wù)先行，就是以需求為導(dǎo)向，以市場(chǎng)為導(dǎo)向。上面闡述過(guò)，購(gòu)買(mǎi)設(shè)備是簡(jiǎn)單的，建立成功的公共服務(wù)平臺(tái)才是難點(diǎn)所在，一個(gè)好的3D打印公共服務(wù)平臺(tái)，可以把分散式的設(shè)備利用起來(lái)，最大化降低設(shè)備重復(fù)投資，提高設(shè)備使用率，建立統(tǒng)一的服務(wù)標(biāo)準(zhǔn)，質(zhì)量體系，更有利于企業(yè)接受3D打印服務(wù)，用于產(chǎn)品的研發(fā)甚至生產(chǎn)。
3D打印要想象PC，智能手機(jī)一樣，走進(jìn)每個(gè)人的生活，還需要很長(zhǎng)一段路要走，即使象現(xiàn)在的墨水打印機(jī)一樣，成為辦公的必備，都非一時(shí)之功。要發(fā)展好3D打印產(chǎn)業(yè)，就必須建立多層次的3D打印教育體系，職業(yè)教育體系，以3D打印應(yīng)用技術(shù)培訓(xùn)為主，重點(diǎn)大學(xué)重點(diǎn)學(xué)科，分別開(kāi)設(shè)針對(duì)軟件、硬件、材料的學(xué)科，并引導(dǎo)研究生、博士生積極研究相應(yīng)方向。

必須認(rèn)識(shí)到，政策的扶持，只是一個(gè)產(chǎn)業(yè)發(fā)展的潤(rùn)滑劑和推進(jìn)劑，真正能讓3D打印產(chǎn)業(yè)騰飛的，需要無(wú)數(shù)業(yè)內(nèi)人士默默的奮斗和努力，在目前這場(chǎng)3D打印火爆的盛宴落幕后還耐得住寂寞，去自主創(chuàng)新挑戰(zhàn)權(quán)威，更需要我們敬畏市場(chǎng)這支看不見(jiàn)的手。

點(diǎn)評(píng)：
對(duì)于3D打印產(chǎn)業(yè)的態(tài)度，德國(guó)政府和產(chǎn)業(yè)界的認(rèn)知才是中國(guó)產(chǎn)業(yè)界要學(xué)習(xí)的，連先進(jìn)制造技術(shù)都被德國(guó)甩出幾十條大街去，還惦記著3D打印如何如何，拔苗助長(zhǎng)吃的虧還少嗎？

作者: tjtgdlf 時(shí)間: 2013-5-1 09:46
別的不知道，C919、殲-15已經(jīng)用上激光燒制的鈦合金零部件，有些時(shí)候技術(shù)進(jìn)步是可以繞過(guò)一些技術(shù)瓶頸的，這樣就不需要大型壓力機(jī)鍛造了，當(dāng)然大批量民用產(chǎn)品除外。DVD的出現(xiàn)完爆了當(dāng)初的錄像機(jī)，數(shù)碼相機(jī)的出現(xiàn)使柯達(dá)、富士等膠卷退出市場(chǎng)。思維不能僵化，行業(yè)不同，接觸面不同，無(wú)所不能的人是不存在的，每個(gè)人努力把自己打造成本行業(yè)的精英就是對(duì)社會(huì)最大的貢獻(xiàn)。對(duì)自己不熟悉的行業(yè)最好不要想當(dāng)然的否定或說(shuō)三道四，幾個(gè)月前本社區(qū)就有人對(duì)北航王華明團(tuán)隊(duì)的成果表示不屑，實(shí)際人家非常努力，基本目前世界最高水平。因此國(guó)人沒(méi)有必要妄自菲薄，也不要妄自尊大，一副指點(diǎn)江山的架勢(shì)，本社區(qū)又有幾人在機(jī)械行業(yè)達(dá)到世界最高水平呢？

作者: tjtgdlf 時(shí)間: 2013-5-1 11:59

tjtgdlf 發(fā)表于 2013-5-1 09:46
別的不知道，C919、殲-15已經(jīng)用上激光燒制的鈦合金零部件，有些時(shí)候技術(shù)進(jìn)步是可以繞過(guò)一些技術(shù)瓶頸的，這樣 ...

社區(qū)的管理者素質(zhì)真高啊！就這還能管理好社區(qū)？老鷹哪里去了？武大郎開(kāi)店永遠(yuǎn)也成不了氣候，我說(shuō)的哪句不對(duì)可以指出來(lái)，以理服人，見(jiàn)仁見(jiàn)智的事情，現(xiàn)在不是憤青的時(shí)代，動(dòng)不動(dòng)就罵街只能表示你的虛弱。狗咬了我我不會(huì)再咬狗一口的，莫名其妙！

作者: 冷水黃金 時(shí)間: 2013-5-1 12:31
支持呀，中國(guó)應(yīng)該大力發(fā)展3D打印技術(shù)。

今后火箭、飛船、火車(chē)、玩具都可以直接打印了。

有臺(tái)打印機(jī)，家家都能造火箭、飛機(jī)，到時(shí)候中國(guó)將成為名符其實(shí)的制靠大國(guó)、科技大國(guó)。

作者: leftwall 時(shí)間: 2013-5-1 13:33
所謂的不對(duì)稱(chēng)發(fā)展，哈哈
就像賽車(chē)，這一站輸了，下一站超越，下一站輸了，大下站再贏你……
總成績(jī)會(huì)贏么，呵呵

作者: 南京非標(biāo)自動(dòng)化 時(shí)間: 2013-5-1 15:20
真心的想擁有一臺(tái)

作者: ttlegyq 時(shí)間: 2013-5-1 15:21
真心想做一臺(tái)

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