8月25日，青島國際機電五金暨焊接切割與機器人博覽會開幕，作為日漸火爆的高端科技，3D打印在展會上吸引了眾多人的目光，這其中不乏制造業(yè)專業(yè)人士。他們對3D打印給中國傳統(tǒng)制造業(yè)能帶來哪些變化，提出了許多不解和疑問。這引起了我們深深的思考：為什么3D打印在日漸火爆的環(huán)境下，真正的應(yīng)用行業(yè)，比如工業(yè)制造和智能機器人行業(yè)，卻鮮有人了解？里面到底缺失了什么？3D打印與這些行業(yè)的對接上仍然處在一個初級階段，沒有能真正實現(xiàn)行業(yè)驅(qū)動。
制造業(yè)是一個國家工業(yè)強弱的標志，3D打印的應(yīng)用領(lǐng)域雖然在不斷的拓寬，但如果僅僅是打印一個人像、一個玩偶、打印一把吉他，停留在桌面機應(yīng)用層面，它又能體現(xiàn)多少價值，出路又在何方？這是我們不能不深思的一個問題。
國際環(huán)境：3D打印驅(qū)動工業(yè)制造是趨勢
3D打印技術(shù)發(fā)端于美國，隨后在世界各地開花結(jié)果。3D打印技術(shù)帶來的分散化生產(chǎn)及消費者多元化的需求，正逐步影響著傳統(tǒng)制造業(yè)的國際分工格局。3D打印與工業(yè)制造的融合引起了越來越多國家的重視。
2013年德國政府提出了“工業(yè)4.0”戰(zhàn)略，其中提出的重大任務(wù)就是聚焦于“智能工廠”和“智能生產(chǎn)”。之所以選擇這兩個主題，主要在于推進工廠智能化，不僅能夠創(chuàng)造前所未有的產(chǎn)品、大幅提高生產(chǎn)效率，還能夠解決當前社會面臨的許多問題。為了對接德國《工業(yè)4.0》政策，歐盟發(fā)布了最新“3D打印標準化路線圖”，以規(guī)整3D打印技術(shù)在發(fā)展戰(zhàn)略中的位置及方向。美國政府更是充分認識到3D打印技術(shù)在推動傳統(tǒng)制造業(yè)轉(zhuǎn)型升級中的重要性，并在重振美國制造業(yè)的一系列發(fā)展方案中，將3D打印列為11項重要技術(shù)之一。另外，日本著力推動3D打印產(chǎn)業(yè)鏈后端，不斷嘗試將本國已取得的技術(shù)成果在工業(yè)中進行推廣和應(yīng)用。南非政府將目光投向大型3D打印機設(shè)備的研制和開發(fā)，將核心激光設(shè)備研制與扶持激光技術(shù)協(xié)同發(fā)展。
可以說，在國際環(huán)境下，用3D打印驅(qū)動工業(yè)制造已在眾多國家里形成了共識，并逐漸成為一個發(fā)展趨勢。
國內(nèi)現(xiàn)狀：應(yīng)用市場薄弱亟待喚醒
2015年，《國家增材制造產(chǎn)業(yè)發(fā)展推進計劃(2015-2016年)》以及《中國制造2025》相繼出臺，彰顯了我國對于發(fā)展3D打印產(chǎn)業(yè)的決心。在8月24日，李克強總理主持的國務(wù)院專題講座中，更是提到3D打印是制造業(yè)有代表性的顛覆性技術(shù)，具有重大價值。要促進中國制造上水平，既要在改造傳統(tǒng)制造上“補課”，同時還要瞄準世界產(chǎn)業(yè)技術(shù)發(fā)展前沿，要加快3D打印、高檔數(shù)控機床、工業(yè)機器人等新技術(shù)新裝備的運用和制造。
國家政策利好，對于3D打印驅(qū)動中國制造產(chǎn)生著極其重要的推動作用。但我們也不能忽視目前國內(nèi)應(yīng)用現(xiàn)狀。
3D打印機分桌面級和工業(yè)級，前者以民用為主，后者偏向工業(yè)應(yīng)用。根據(jù)三迪時空3D智造云平臺數(shù)據(jù)顯示，與發(fā)達國家相比，中國的3D打印還停留在概念層面，尚無成熟的商業(yè)模式。從應(yīng)用層面來講，低端運用已經(jīng)趨于飽和，企業(yè)扎堆低端FDM型3D打印，工業(yè)級應(yīng)用則由于成本高、技術(shù)欠缺等問題，市場占比不足三成。
從實際發(fā)展情況來看，目前國內(nèi)3D打印產(chǎn)業(yè)無論從企業(yè)規(guī)模、研發(fā)投入、產(chǎn)品成熟度、市場開發(fā)、材料開發(fā)等多個角度來看，依然處于起步階段，從設(shè)備到產(chǎn)品再到服務(wù)仍停留在“高級玩具”階段。
3D打印技術(shù)在我國還處于成長期，產(chǎn)業(yè)體量相對較小。目前國內(nèi)，3D打印企業(yè)還是主要以中小企業(yè)形式存在。同時，中國制造業(yè)各個環(huán)節(jié)對3D打印技術(shù)的認識還存在欠缺，原因或是推廣不到位，或是技術(shù)限制，或是創(chuàng)新觀念的僵化，這就導(dǎo)致3D打印在工業(yè)制造領(lǐng)域的整體市場需求不足。
3D打印市場徘徊多年，還有個原因，就是在工業(yè)制造應(yīng)用上，這項技術(shù)仍欠缺強度和精度，而且，工業(yè)級3D打印機的設(shè)備和原材料都比較昂貴，因此，在產(chǎn)業(yè)化初期，這項技術(shù)更為適合新產(chǎn)品的開發(fā)和小批量零件的生產(chǎn)。
但是，我們也欣慰的發(fā)現(xiàn)，國內(nèi)從政府到企業(yè)，普遍認可3D打印技術(shù)的發(fā)展前景，政府和社會普遍關(guān)注3D打印技術(shù)將對我國現(xiàn)有的生產(chǎn)、經(jīng)濟、制造模式等產(chǎn)生積極的影響。
3D打印在制造領(lǐng)域已展露了頭角，像工業(yè)設(shè)計、模具制造、零部件制造都會在新聞報道中，看到3D打印的身影。牽手制造業(yè)，已并非難事。但真正廣泛地融入到制造業(yè)中，實現(xiàn)中國智能制造的驅(qū)動，還有很長的一段路要走。
在《中國制造2025》戰(zhàn)略規(guī)劃發(fā)布后，業(yè)內(nèi)分析未來3D打印將成為中國智能制造發(fā)展的一個支柱產(chǎn)業(yè)。但根據(jù)市場反應(yīng)來看，在產(chǎn)品制造過程中，僅僅依靠3D打印的單打獨斗是不行的。受材料和技術(shù)的影響，目前3D打印產(chǎn)品仍無法滿足零件應(yīng)用上某些指標要求。即便3D打印能夠保證金屬產(chǎn)品的強度指標，但這也僅僅是滿足了工業(yè)制造的基本要求。成本高、效率不高、技術(shù)不成熟等問題仍然存在，并且它的制造精度尚不能與傳統(tǒng)的超精度加工技術(shù)相提并論。
桌面級3D打印機的爆發(fā)和工業(yè)級3D打印機的相對缺失，也導(dǎo)致3D打印與制造領(lǐng)域的融合速度放慢，整個工業(yè)應(yīng)用也缺乏市場整合開拓。目前環(huán)境下，3D打印在工業(yè)領(lǐng)域還談不上顛覆或取代傳統(tǒng)工業(yè)制造。只有3D打印與傳統(tǒng)制造技術(shù)真正結(jié)合起來，為傳統(tǒng)制造業(yè)增加更多個性化及智能化元素，才能推動制造業(yè)的升級轉(zhuǎn)型，才能實現(xiàn)中國制造向中國智造的轉(zhuǎn)變。
3D打印融入機床領(lǐng)域或成制造業(yè)主流趨勢
數(shù)控機床位于整個制造業(yè)產(chǎn)業(yè)鏈的上端，下游行業(yè)主要包括汽車工業(yè)、國防軍工、航天航空、電子信息產(chǎn)業(yè)等。3D打印與數(shù)控機床兩者并無本質(zhì)差別，區(qū)別在于兩者的制造方式和工藝。機床是減法制造，3D打印是加法制造。雖然3D打印作為一項顛覆性技術(shù)登上舞臺，但兩者在當前一段時間還將處于共存狀態(tài)。不過隨著技術(shù)的推動，將3D打印技術(shù)融入到機床領(lǐng)域，二者取長補短，將會是目前工業(yè)制造的主流趨勢。
當前，3D技術(shù)已開始向機床領(lǐng)域邁進。美國就將傳統(tǒng)的機床設(shè)備升級，使其能夠采用激光工程化凈成形（LENS）實現(xiàn)金屬3D打印。DMG MORI公司也將銑削加工技術(shù)與激光金屬沉積加工工藝結(jié)合在了一起，應(yīng)用到了一臺具有完整銑削功能的激光熔覆加工機床上，打造了金屬3D打印復(fù)合5軸加工機床。該工藝采用了一套粉末噴嘴，其在粉末床中的加工速度要比激光燒結(jié)加工技術(shù)快20倍。
3D打印與工業(yè)制造，牽手容易但相愛難
在《中國制造2025》中，3D打印和高端數(shù)控機床被擺放在了相當重要的位置。若3D打印技術(shù)能融入機床領(lǐng)域，對數(shù)控機床來說，無疑是如虎添翼。不僅可以使生產(chǎn)制造效率提高，而且還可以完成許多制造難題，這也將會給數(shù)控機床帶來一個跳躍式的發(fā)展!
3D打印改變工業(yè)制造，我們該怎么補課？
中國未來是以信息技術(shù)與制造技術(shù)深度融合為特征的智能制造模式，正在引發(fā)整個制造業(yè)的深刻變革。3D打印是制造業(yè)有代表性的顛覆性技術(shù)，實現(xiàn)了制造從等材、減材到增材的重大轉(zhuǎn)變，改變了傳統(tǒng)制造的理念和模式，具有重大價值。正如李克強總理所言，促進中國制造上水平，既要在改造傳統(tǒng)制造上“補課”，同時還要瞄準世界產(chǎn)業(yè)技術(shù)發(fā)展前沿。
打鐵還需自身硬，及時跟蹤和了解國際同行的先進技術(shù)和發(fā)展方向，并加大科研投入,引導(dǎo)科研與傳統(tǒng)產(chǎn)業(yè)的轉(zhuǎn)型升級相結(jié)合是一堂必修課。加強共性技術(shù)研究，實現(xiàn)產(chǎn)研學(xué)三方在市場機制下的合作互補，并充分發(fā)揮市場機制的作用，尋找一個更成熟度商業(yè)模式，讓3D打印與傳統(tǒng)制造業(yè)互利共進。3D打印將會對未來工業(yè)制造業(yè)，特別是中國市場的工業(yè)制造行業(yè)，開創(chuàng)一個新的格局。而從目前的發(fā)展趨勢來看，這一觀點已開始凸顯。
3D打印已蹣跚的進入了工業(yè)制造領(lǐng)域，目前牽手容易，相戀難。未來融合之路，還要走一段，但我們相信不會太遠。真正融合那一刻，也是中國制造向中國智造騰飛之時。
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