未来智库 > 3D打印论文 > 【3D打印助推“中国制造2025”】
    [关键词]:3D打印 中国制造 2025
    房子、人体器官、汽车、衣服、机器人……你能想象这些东西都可以打印出来。3D打印带来了世界性制造业革命,以前部件设计完全依赖于生产工艺能否实现,而3D打印机的出现,将会颠覆这一生产思路,这使得企业在生产部件的时候不再考虑生产工艺问题,任何复杂形状的设计均可以通过3D打印机来实现。3D打印,又称为“增材制造”,被业内专家认为是近20年来震撼全球制造业的制造技术,引起了全球各界人士的广泛关注。3D打印无需机械加工或模具,就能直接从计算机图形数据中生成任何形状的物体,从而极大地所缩短了产品的生产周期,提高了生产率。尽管仍有待完善,但3D打印技术市场潜力巨大,势必成为未来制造业的众多突破技术之一。
    一、3D打印助力“中国制造2025”
    3D打印将成“中国制造2025”支柱产业。3D打印装备已被列为中国制造2025重点发展的五大关键技术装备之一,3D打印为中国制造业注入新动能。3D打印被称为新一轮工业革命的代表技术,受到了各国政府的大力支持。2015年,《国家增材制造产业发展推进计划(2015-2016年)》以及《中国制造2025》相继出台,彰显了我国对于发展3D打印产业的决心。
    目前国内3D打印工业应用及其发展方面主要集中在航空领域和国防工业方面。在航空领域,由于3D打印解决了偏析(合金成分等均匀)和初步成形问题,已经基本满足实际应用要求,但满足不了飞机冲击韧性的高要求,所以必须将3D打印与传统挤压锻造方法结合,才能保证在航空方面放心地应用。除此之外,3D打印另一个重要应用方向则是生物领域。现阶段利用3D打印技术打印生物体外模型已经完全没有问题,体外模型只是用来观察使用的。而在打印体内模型方面,国内也已经有了十几年的研究。目前虽然可以打印人体器官,但是想要真正应用到人体还有很长的距离。由于人体器官太过复杂,并且细胞种类繁多,目前的3D打印材料类别还无法满足需求。因此3D打印人体器官难度相当大,但是未来前途光明。未来需要在组织工程支架方面重点突破,应尽快发展3D打印的组织工程支架诱导细胞生长工艺和相关技术,才能让生物3D打印领域取得真正发展和进步。
    3D打印的兴起对我国制造业来说,就如同一把双刃剑,给我国制造业的发展带来了难得的机遇,同时也造成了严峻的挑战。一方面,3D打印的设计创新将弥补我国科技创新能力的薄弱,为我国制造业的创新驱动发展战略提供新契机;凭借智能化、定制化、生态化的特征,3D打印将改变我国传统制造业的发展模式,为我国制造业的转型升级找到新出路;3D打印更多地面向高端制造和具有巨大的市场潜力将有助于提升我国制造业的国际竞争能力。另一方面,机遇总是伴随着挑战,3D打印也将给我国制造业的科技创新、劳动力配置问题和处于低端制造的现实带来巨大的压力。在3D打印技术的热潮下,我们不仅要抓住时代给予的机遇,更重要的是克服摆在眼前的困难,正确把握3D打印技术在我国制造业中的发展方向,避免盲目投资、一哄而上的“中国式发展”模式,用理性和科学的态度发展3D打印技术,制定出适合本国国情的发展道路。
    3D打印利用计算机软件设计程序,借助互联网技术的共享功能和快速传递效应,以本地化生产的制造模式进行产品的生产制造,让全球各地、各处都可能成为产品制造的原产地,其在节约成本、减少污染的同�r还可以满足用户的个性化定制需求,社会化制造的时代正在随着3D打印的兴起而到来。3D打印作为制造领域的一项新兴技术,随着今后各国之间发展程度的差异,它将作为新的起点重新分配全球产业价值链,各国之间的得失可以说难以较量。3D打印则是现代信息技术和传统制造技术深度融合的重要产物,是制造业领域中正在升起的“朝阳技术”,将以其独特的优势对全球制造业产生颠覆性的影响。
    二、以3D打印助力“中国制造2025”起飞现场教学
    为落实教务处专题现场教学项目,我们结合当前科技前沿最新技术,选定3D打印做为现场教学。在设定现场教学选题时把握的原则有两个:一要与本专业有一定的关联性;二要紧扣时代脉搏,急领导干部之所需。大家开拓思路,积极联系、查找线索,精选教学点。在确定3D打印教学专题之后,大家就分头行动,找线索、查资料,与教学点接洽协调,亲临现场教学点,实地考察,集思广意,细致地考量每一细节,确定最后教学方案。
    2015年先后有6个班次参观3D打印,到民营企业天津开发区科海化轻机电有限公司和国有企业天房集团下属企业天津天易多维科技有限公司进行现场教学。深入了解天津市国有、民营企业在科技创新方面的发展,感受工业4.0智能制造技术、3D技术在工业生产过程中的应用。了解民营企业在探索发展道路上的经验和困难及希望获得政府的支持诉求,全面领会李克强总理大众创业、万众创新的精神。
    现场演示3D打印机的打印过程,许多打印的成品让学员们感到新奇,对3D打印产生了浓厚的兴趣。技术人员介绍3D打印机的工作原理,3D打印机技术在各个领域的应用,3D打印的创新方向。从硬件、软件、材料、应用、教育等方面进行了讲解,并播放视频,学员感觉生动、具体,学员积极提问,交流热烈。
    两家公司的领导对现场教学非常重视和支持,精心准备教学展板、PPT,仔细调试机器设备、提前打印出许多作品,供学员们参观。学员普遍反映教学效果非常好,使大家了解最新科技动态,开阔了眼界。以前只是听说3D打印机,现在亲眼目睹3D打印技术,学员们纷纷表示3打印D现场教学受益匪浅。
    增加学员与教学点相关工作人员交流互动的时间,尽可能的解决学员们迫切想知道的问题。积极组织学员就一些问题展开讨论,即加深了现场教学的印象,又引起学员们的深入思考,从而突出了干部培训的实践性、实用性和针对性的特点。
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