薛富强
(中原工学院信息商务学院,河南郑州451191)
3D打印产业的现状分析及发展建议
薛富强
(中原工学院信息商务学院,河南郑州451191)
一些国家将3D打印技术作为第三次工业革命的重要标志之一,使其引起广泛关注。发展3D打印产业,可以提升我国工业领域的产品开发水平,提高工业设计能力;可以生产复杂、特殊、个性化的产品,有助于攻克技术难关;可以形成新的经济增长点,促进就业。面对新的生产方式变革和发达国家大力推进的“再工业化战略”,我国也应高度重视3D打印等新型数字化制造技术的研发和产业化,加大人才培养、市场培育和应用推广的力度,努力在数字化革命和智能制造的“机会窗口”前取得3D打印产业发展主动权。
3D打印产业;数字化制造;发展思路
英国《经济学人》杂志在《第三次工业革命》一文中,将3D打印技术作为第三次工业革命的重要标志之一,引发了世人的关注。作为新生事物,什么是3D打印技术?它与传统产品开发和生产制造有什么区别?发展的意义何在?我国发展现状如何?下一步应如何发展?
1.3D打印的概念。3D打印技术是制造业领域正在迅速发展的一项新兴技术,被称为“具有工业革命意义的制造技术”。运用该技术进行生产的主要流程是:应用计算机软件设计出立体的加工样式,然后通过特定的成型设备(俗称“3D打印机”),用液化、粉末化、丝化的固体材料逐层“打印”出产品。
2.3D打印技术所依托的关键技术。3D打印技术需要依托多个学科领域的尖端技术,主要包括以下方面:信息技术,即要有先进的设计软件及数字化工具,辅助设计人员制作出产品的三维数字模型,并根据模型自动分析出打印的工序,自动控制打印器材的走向;精密机械,即3D打印技术以“每层的叠加”为加工方式,产品的生产要求高精度,必须对打印设备的精准程度、稳定性有较高的要求;材料科学,即用于3D打印的原材料较为特殊,必须能够液化、粉末化、丝化,在打印完成后又能重新结合起来,并具有合格的物理、化学性质。客观说,目前3D打印技术尚不成熟。作为一项多学科交叉的高新技术,还需要在各相关领域投入较大的研发力量,才能掌握完整的核心技术。
目前,我国3D打印产业处于起步阶段,存在一系列影响3D打印产业快速发展的问题。第一,缺乏宏观规划和引导;第二,对技术研发投入不足;第三,产业链缺乏统筹发展。第四,缺乏教育培训和社会推广。
当前,全球正在兴起新一轮数字化制造浪潮。发达国家为解决近年来制造业竞争力下降的难题,大力倡导“再工业化、再制造化”战略,提出智能机器人、人工智能、3D打印技术是实现数字化制造的关键技术,并希望通过这三大数字化制造技术的突破,巩固和提升制造业的主导权。虽然3D打印等数字化制造的核心技术仍处在发展的初级阶段,产业还不成熟,但在产品设计、复杂和特殊产品生产、个性化服务等方面已显示其独特优势。所以,我们应充分认识智能制造、数字化制造对我国的深刻影响,加快3D打印产业的发展,推动我国由“工业大国”向“工业强国”转变。
1.发展3D打印产业,可提升我国工业领域的产品开发水平,一些好的设计理念,无论其结构和工艺多么复杂,均可以利用3D打印技术短时间内制造出来,从而极大地促进产品的创新设计,能够有效克服我国工业设计能力薄弱的问题。
2.发展3D打印产业,可生产出复杂、特殊、个性化的产品,有助于攻克技术难关3D打印技术可为基础科学的研究提供重要的技术支持。
3.发展3D打印产业,可形成新的经济增长点,促进就业随着3D打印技术的普及,“大批量的个性化定制”将成为重要的生产模式。
1.制定3D打印产业发展规划。促进其优先发展建议将3D打印技术定位为生产性服务业、文化创意、工业设计、先进制造、电子商务及制造业信息化工程的关键技术和共性技术,将该产业纳入优先发展产业及产品目录。在政策上,鼓励企业投资、研发、生产和应用3D打印技术,支持3D打印设备的进出口。
2.加强3D打印产业联盟、行业协会建设。推动产业协同发展积极引导工业设计企业、3D数字化技术提供商、3D打印机及材料研发企业和机构、3D打印服务应用提供商组建产业联盟,利用有关学会、协会的平台加强研讨和交流,共同推动3D打印技术研发和行业标准制定。
3.加大科技扶持力度,提升3D打印技术水平。设立3D打印产业专项基金,重点推进数字化技术、软件控制、打印装置、材料技术等关键技术的研发。在研发扶持中,要注意建立公平、公正的研发绩效评估体系,鼓励各研发主体探索不同的技术路径。加强对3D打印产学研合作的支持,特别对实施产业化的企业在市场销售、推广上给予政策支持。
4.加强教育培训,促进3D打印技术的社会化推广。将3D打印技术纳入相关学科建设体系,培养3D打印技术人才。依靠行业协会、博览会、论坛等组织形式进行3D打印技术和应用的培训。在科技馆、文化艺术中心、青少年活动中心等公共机构进行3D打印技术的展示、宣传和推广。发展3D打印服务机构,推广3D打印技术应用,为发展3D打印产业积累应用经验。
[1]第三次产业革命[J].经济学人(英),2012(04).
F426.6
A
1005-5312(2015)26-0282-01