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3D打印技能的技能价值分析研讨

发布时间:2018-12-20 01:06:01 文章来源:未来智讯    
    3D打印技能的技能价值分析研讨作者: 李文佳 陈海秋   摘 要:在新一轮工业革命中,3D打印技能必然将迎来自己的蓬勃发展期,该文分析了3D打印技能技能的自然属性和社会属性,以及其个性定制、一次成型、近净成型等独有的特点,描述了3D打印技能作为介于主客体之间的物质性实践方式,围绕技能、主体、客体、社会环境、生态环境等维度,探讨了3D打印技能的价值多样性问题。
  关键词:3D打印 技能 技能价值
  中图分类号:B018 文献标识码:A 文章编号:1672-3791(2017)03(a)-0001-04
  �S多新技能都曾改变过我们的生活,目前,新一轮工业革命正在酝酿爆发中,一些先进国家都有一些具有代表性的做法,比如,德国工业4.0、美国工业互联网、日本工业4.1J。我国也制定了“中国制造2025”战略,加强统筹规划和宏观部署,以智能制造为重点,发展高端制造,拟通过10年的努力,使中国成为世界制造强国,提升我国对美、欧、日等先进工业国家的战略竞争力。实现数字化智能制造的关键技能有人工智能、智能机器人、3D打印技能等,在新一轮工业革命中,3D打印必然将迎来自己的蓬勃发展期。
  从3D打印技能的性子看,与其他技能有共通处,因此一定也具有自然属性和社会属性,但技能的不同特性决定不同技能会对社会产生不同影响,以此可以更正确地理解3D打印技能价值生成基础以及价值多样性。
  1 3D打印技能基本属性
  人类利用对于自然界客观规律的认识并加以应用产生技能,本身也是客观自然界的一局部,因此技能必然具备自然属性。此外,技能存在和发展的目的是为了更好地为人类服务,满足社会需要,这也决定了技能的社会属性。因此,3D打印技能作为一种物质性实践方式,其作用体如今人与自然以及人与社会的关系中,也反映了人与自然以及人与社会关系,在技能活动中,既要遵循自然规律,也要遵循社会规律。因此,3D打印技能也必然同时具备自然和社会双重属性。
  1.1 自然属性
  技能的自然属性表如今任何技能在利用与改造自然中,都要遵循或利用相应的自然规律,为了更进一步改造自然造福人类,在自然中循序渐进地提高技能水平,3D打印技能在传统减法工艺发展的基础上,转变到了加法工艺,利用3D打印技能,大量复杂的结构件几近能够通过一个工艺过程就总体制造出来,而设计时也不用再考虑焊接或铆接的问题,设计理念和工艺制造上都与以往完全不同。在未来产品发展中,各类结构件的总体化、轻量化和高可靠性是必然的发展趋势,这就要求尽可能消除需要进行焊接或铆接的设计,选取总体成形的方法;另一方面,先进的高度一体化的复杂结构以及各类外形新颖的新观念产品的零件设计,给传统的减法工艺提出了几近不可能完成的任务。3D打印技能的引入使这些问题迎刃而解,制造商不再需要执着于传统的设计和制造方法,能够大胆地实现先进的、创新的设计,大型切削机床将在一些加工车间成为历史。
  3D打印时所使用到的材料(包括液体、粉材、线材或块材等)也是在遵循自然规律的前提下被创造产生出来的,是对客观事物的表征。同时,3D打印技能要在很大程度上依赖自然界发展而产生的信息化手段,以此来提供基本的物质条件保障,比如信息技能和互联网技能的发展,使得所有三维模型进行数字化存储与传输成为可能。由此可知,违背客观自然规律而存在的技能是不会存在的,3D打印技能的发展也一定要服从客观自然规律。
  1.2 社会属性
  技能的社会属性指技能是人类生产实践的方式,能够使人类提高社会生产力,发展经济。人类利用技能开展生产实践活动时,技能本身要受到各类社会条件制约,不可避免地与社会、空间、地理、文化等方面产生关系,所以说,脱离开社会人群的技能是不存在的。3D打印与传统制造工艺的区别在于改变了以往的批量化生产方式,最大优势在于无需约束设计人员的想象力,给予其更大的创作空间,这种生产方式更加强调个性化需求,具有明显的社会属性。3D打印技能会受到政策的导向作用,政策会限制其发展速度与规模;从业者的综合素质也会制约技能发展水平。换言之,3D打印技能的发展不但受到社会条件制约,也可以反映出社会发展情况,社会发展的水平与技能发展的阶段也会是匹配的。
  2 3D打印技能的特性
  3D打印技能在多年的不时探索与发展过程中也逐步体现出一些技能本身的特点。
  2.1 个性定制
  3D打印技能的出现改变了批量的、千篇一律的机械成品状况,小批、定制可以使消费者感受更多的个性化需求。以航空武器装备后勤保障为例,3D打印技能作为个性化的制造方式,具有极高的应用价值。在进行备件更换时,通过3D打印技能制作零件,仅仅几个小时就能够批改三维数模的数据,然后迅速定制生产,以此来避免等待长时间的备件调拨。3D打印不但能够实现战时的外场维修,准时修复受损零部件、降低维修成本和等待时间,还可按照现场需要,直接按需打印制造出受损的零部件,迅速补充作战消耗。
  2.2 一次成型
  传统生产加工制作周期较长,程序繁琐,需要提前制作模具,然后经过复杂的冷热加工,通过车铣刨磨钳铸锻焊等加工方式制作成型,过程中如果需要还要调整修正模型。3D打印技能使得这种传统的生产方式发生了根本改变,不需要制作模具,直接根据数字化设计一次成型,利用相关的计算机软件能够直接生成所需要的工艺图纸,根据图纸一次成型打印复杂工件,并且方便、快捷、正确、有效地制作出复杂工件,可以以最快的速度进行设计验证和相关试验,大大缩短了工件的研发及制作周期,并且免去了定制工装和单件加工的昂贵花费,简化了生产制造过程。
  2.3 近净成型
  不同于以往切削去除材料的繁冗减材加工模式,3D打印技能最明显的特点便是材料的堆积与层叠,3D打印机将原材料在电脑指令操控下,融合、堆砌到样本或毛坯上,免去了零部件的拼装与裁剪,比起减法工艺最高90%以上的材料去除率,加法工艺能够达到近净成形,极大地避免了原材料的浪费以及相关成本。同时,总体化结构设计以及工艺过程简化带来的优势,进一步提高了研制和生产的效率。   技能的主体价值即技能对主体的价值,是技能对人类的生存、生活和发展的价值,即“技能之用”对于主体的基本作用和意义,主要是技能对人类生活的价值,也便是技能的物质价值。技能为人类提供着越来越丰富的生活资料,这是人类稳定生活的基本条件和重要保障,技能也为人类提供着越来越多的生产资料,这是人类赖以发展的前提条件和基本保障。人类物质文化生活的不时发展牵引着技能的发展,反过来,人类不时研发的新技能又支持、保障和推动人类生活水平不时提升,社会不时进步。3D打印技能能够转变传统生产方式,在工业小批生产或试生产阶段使用3D打印技能则能够在模具上直接生产,或者在最后的模具上直接取下“母模”,大大提高事务效率。其次,3D打印能够直接进行数字化制造,航空航天、珠宝制作、玩具生产以及品牌家具设计等能够直接打印,甚至能够直接打印出动部件以及整架飞机本身。
  技能对客体的价值是指技能在与主体、客体及其所在环境的相互作用下,对各种客体所产生的效应。前文论述过程中提到技能的客体涉及技能发生影响的方方面面,所以,技能的客体价值最初表如今技能对于物的效应,这里面的物涉及物质资料、工具、方法等不同领域;其次也表如今技能对于作为客体的人的效应,这个主要是宣传、影响、教育、塑造的价值;再次是技能对社会环境的效应,即社会规范价值,提升对于社会伦理秩序的维护意识;最终是技能对自然环境的效应,即自然生态价值,加强对于保护生态环境的呼吁。
  3D打印技�g最初是能够利用3D打印机,在充足的原材料支持下,利用“观念模型”,直接以三维的物理形态展示出来产品原型,这样便于设计者准时地观察和处理设计过程中出现的问题;其次,3D打印能够又快又便宜地制造出各种东西,能够低成本生产一次性产品或小批量的组件,能够满足人们不时增多的个性化、经济可承受的需求;再次,3D打印技能能够改好人类健康,对人类社会产生积极的影响;最终,从环境保护角度上讲,3D打印能够极大地提升原材料的使用效率,在一定程度上降低能源消耗,为人类提供另一种选择,提升人类适应自然和利用自然的能力。
  4 结语
  3D打印具备技能的合目的性、合规律性,3D打印家当产值在全球范围内从1988年到2010年,保持着年均增长26.2%的速度,而且还预测3D打印家当未来仍将持续较快地增长。面对这样的大趋势,我国3D打印技能的发展任重而道远,尚需摸清技能发展规律,加强顶层规划,构建应用法规与标准,营造可持续发展氛围;加大宣传指引,提升科技支持力度,推动行业协同有序发展;加强教育培训,提升全民科学素质,促进技能社会化普及。
  参考文献
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