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核心提示：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
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)盟秘書長羅軍告訴本報記者，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(dāng)?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(biāo)準(zhǔn)、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(rèn)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(dāng)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(jìn)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。”
