2、趨勢(shì)

  今年7月，南沙3D打印創(chuàng)新研究院成立3個(gè)月后，院長(zhǎng)許小曙帶領(lǐng)團(tuán)隊(duì)開始著手一項(xiàng)“趕超”計(jì)劃—在現(xiàn)有基礎(chǔ)上研究出速度更快的工業(yè)級(jí)3D打印機(jī)，激光掃描速度預(yù)計(jì)可達(dá)40m/s，從而超越3DSystems的設(shè)備。

  研究院工作人員告訴記者，目前院內(nèi)擁有的設(shè)備采用的是“SLS”技術(shù)，即激光燒結(jié)。在其設(shè)備中，激光將產(chǎn)品需要的粉末材料按每小時(shí)10毫米的厚度逐層燒結(jié)，疊加“打印”產(chǎn)品的各橫截面，最終形成成型產(chǎn)品。

  憑借這樣的特點(diǎn)，3D打印技術(shù)可以讓研發(fā)設(shè)計(jì)人員不必遷就現(xiàn)有工藝，大膽設(shè)計(jì)新產(chǎn)品，突破思維的“天花板”。3D打印帶來(lái)的另一個(gè)好處則是，研發(fā)設(shè)計(jì)人員不用耗費(fèi)巨資開模，從而節(jié)約了時(shí)間和成本。

  據(jù)介紹，進(jìn)氣歧管是發(fā)動(dòng)機(jī)中結(jié)構(gòu)最復(fù)雜的部件之一，該部件的傳統(tǒng)開發(fā)流程大約需要經(jīng)過(guò)4個(gè)月的時(shí)間，并且開模設(shè)計(jì)一旦效果不佳，前期的投入也很可能“付之東流”。長(zhǎng)沙理工大學(xué)方程式賽車隊(duì)利用許小曙研發(fā)的工業(yè)級(jí)3D打印機(jī)，制作出發(fā)動(dòng)機(jī)進(jìn)氣歧管原型部件，耗時(shí)僅需48小時(shí)。測(cè)力試驗(yàn)證明，零件的力度、準(zhǔn)確度和耐久性均未出現(xiàn)任何問(wèn)題，而發(fā)動(dòng)機(jī)效率增加了10%。

  如今，3D打印已陸續(xù)走進(jìn)人們熟知的生產(chǎn)、生活領(lǐng)域：從手板制造到玩具工藝品、汽車、航空航天、生物醫(yī)療領(lǐng)域，甚至日常的照相館也能見到3D打印的應(yīng)用。這使其成為了支撐智能制造的關(guān)鍵技術(shù)之一。伴隨著在制造領(lǐng)域的廣泛應(yīng)用，3D打印正在呼喚著“工業(yè)4.0”時(shí)代的到來(lái)。

  值得一提的是，作為“工業(yè)4.0”時(shí)代的代表性領(lǐng)域，3D打印之關(guān)鍵也在于整合現(xiàn)有成熟的技術(shù)�！�3D打印所涉及的技術(shù)，如激光技術(shù)、材料學(xué)、軟件控制，都是目前已經(jīng)發(fā)展成熟的技術(shù)。”南沙3D打印創(chuàng)新研究院常務(wù)副院長(zhǎng)趙陽(yáng)表示，該研究院目前就是要整合各方面的人才，打造“科研院”和“工研院”的結(jié)合體，從而研發(fā)滿足市場(chǎng)需求的設(shè)備和材料。

  3、問(wèn)題

  3D打印

  呼喚“工業(yè)4.0”時(shí)代到來(lái)

  工業(yè)級(jí)應(yīng)用瓶頸亟待破除

  任何事物的發(fā)展都不是一帆風(fēng)順的。當(dāng)前，3D打印也面臨著一個(gè)“尷尬”：盡管市場(chǎng)很熱鬧，但也潛藏著廣州企業(yè)3D打印業(yè)務(wù)不能滿足市場(chǎng)旺盛需求與本地有效供給不足的問(wèn)題。

  以廣州為代表的珠三角地區(qū)，是國(guó)內(nèi)乃至全球的制造業(yè)重鎮(zhèn)，既是生產(chǎn)的中心，也是消費(fèi)的中心。而珠三角地區(qū)在消費(fèi)產(chǎn)品、家電行業(yè)、機(jī)械制造以及醫(yī)療器械等領(lǐng)域相對(duì)領(lǐng)先，這些領(lǐng)域也是3D打印“長(zhǎng)袖善舞”的“地盤”。像地處廣州的華南理工大學(xué)建筑設(shè)計(jì)院和廣州藍(lán)弧文化傳播有限公司等，都曾通過(guò)美國(guó)Stratasys在廣州的分銷商購(gòu)買3D打印設(shè)備和材料，分別制造建筑模型和創(chuàng)意產(chǎn)品，而廣州生產(chǎn)力中心和廣州一家模具企業(yè)也曾通過(guò)美國(guó)、日本等引進(jìn)3D打印產(chǎn)品，幫助企業(yè)制造手板。

  值得注意的是，這些企業(yè)所需要的3D打印設(shè)備、材料，要么是進(jìn)口的，要么是通過(guò)廣州的代理商購(gòu)買的外國(guó)產(chǎn)品。即使在家門口，廣州本土3D打印企業(yè)也面臨著被國(guó)外企業(yè)從市場(chǎng)上“擠出去”的危險(xiǎn)。

  據(jù)了解，3D打印機(jī)分為桌面級(jí)和工業(yè)級(jí)，前者主要是民用，后者則以工業(yè)應(yīng)用為主。國(guó)內(nèi)生產(chǎn)的3D打印機(jī)主要集中在桌面級(jí)，且產(chǎn)品局限于玩具、禮品、展會(huì)及3D影像等低端市場(chǎng)，帶有普及功能，面向民用以及少部分中小企業(yè)。制造出一臺(tái)桌面級(jí)的FDM（熔融擠出成型，3D打印領(lǐng)域的一種技術(shù)）3D打印機(jī)僅需數(shù)千元。目前低端市場(chǎng)占大頭，但已經(jīng)趨于飽和，利潤(rùn)趨薄。不過(guò)，工業(yè)級(jí)應(yīng)用集中在高精度、高質(zhì)量類型產(chǎn)品，利潤(rùn)和產(chǎn)值也集中這一部分，但是國(guó)內(nèi)能夠進(jìn)入這一領(lǐng)域的企業(yè)卻寥寥無(wú)幾。

  中國(guó)3D打印技術(shù)產(chǎn)業(yè)聯(lián)盟副理事長(zhǎng)、廣州市3D打印技術(shù)產(chǎn)業(yè)聯(lián)盟理事長(zhǎng)、華南理工大學(xué)教授楊永強(qiáng)也指出：“目前我省3D打印技術(shù)產(chǎn)業(yè)還缺乏宏觀規(guī)劃和引導(dǎo)，產(chǎn)業(yè)鏈缺乏統(tǒng)籌發(fā)展，從事3D打印技術(shù)研發(fā)和生產(chǎn)的單位及企業(yè)較少，且規(guī)模小、研發(fā)力量不足，難以滿足產(chǎn)品制造的需求，與國(guó)外存在較大的差距�！�

  從事3D打印服務(wù)的大業(yè)激光企業(yè)負(fù)責(zé)人陳玹告訴記者，3D打印領(lǐng)域的國(guó)際巨頭由于掌握著核心技術(shù)，其產(chǎn)值已經(jīng)達(dá)到了10億元的量級(jí)，但是國(guó)內(nèi)最大的企業(yè)年產(chǎn)值也不超過(guò)5000萬(wàn)元，兩者相去甚遠(yuǎn)。而廣州也不例外，目前十?dāng)?shù)家3D打印企業(yè)，各自的年產(chǎn)值也多停留在1000萬(wàn)元這個(gè)量級(jí)。

  業(yè)內(nèi)人士表示，如果這種格局不盡快扭轉(zhuǎn)，中國(guó)在“工業(yè)2.0”和“工業(yè)3.0”時(shí)代遭遇的國(guó)際分工的“不平等”待遇，還可能繼續(xù)在“工業(yè)4.0”時(shí)代上演。目前在3D打印領(lǐng)域，國(guó)內(nèi)企業(yè)花高價(jià)進(jìn)口3D打印設(shè)備的同時(shí)，還要接受國(guó)外企業(yè)“捆綁銷售”的3D打印材料與售后服務(wù)，且價(jià)格不菲。這最終也影響到國(guó)內(nèi)企業(yè)對(duì)3D打印技術(shù)的應(yīng)用，從而成為3D打印技術(shù)推廣與升級(jí)的“絆腳石”。

  在接受南方日?qǐng)?bào)記者采訪時(shí)，趙陽(yáng)就談到了一個(gè)頗具代表性的例子：廣州某服務(wù)機(jī)構(gòu)耗資400多萬(wàn)元從美國(guó)購(gòu)買了當(dāng)時(shí)廣州市場(chǎng)上的第一臺(tái)3D打印機(jī)。之后機(jī)器壞了，美國(guó)企業(yè)過(guò)來(lái)維修一次報(bào)價(jià)40萬(wàn)元。由于接受不了昂貴的售后服務(wù)，這臺(tái)機(jī)器后來(lái)便閑置不再使用。這可謂一個(gè)“警告”。

  因此，如何破除當(dāng)前3D打印在工業(yè)級(jí)應(yīng)用方面的瓶頸，從而掌握核心技術(shù)，是廣州乃至中國(guó)邁向“工業(yè)4.0”時(shí)代所必須面對(duì)的問(wèn)題。