從簡單的生活用品到色香味全的健康食品，乃至極度復雜的活體器官，3D打印技術(shù)將越來越多的“不可能”變成了真實存在。作為產(chǎn)業(yè)互聯(lián)網(wǎng)的典型，新型數(shù)字化制造技術(shù)3D打印經(jīng)過多年的發(fā)展，已經(jīng)形成比較完善的技術(shù)體系，應(yīng)用范圍不斷拓展，市場規(guī)?？焖僭鲩L。
綠色制造 贏得可持續(xù)發(fā)展未來
在陜西恒通智能機器有限公司，記者看到了各種3D打印產(chǎn)品，如縮小版大雁塔、擺件、模具、工程部件等，都是目前市場上3D打印普及型應(yīng)用。恒通電子商務(wù)部部長王世明給記者介紹了3D打印的原理，“制造方式發(fā)展經(jīng)歷了等材制造、減材制造、增材制造三個階段。等材制造，是指通過鑄、鍛、焊等方式生產(chǎn)制造產(chǎn)品，材料重量基本不變；減材制造，是指在工業(yè)革命后，使用車、銑、刨、磨等設(shè)備對材料進行切削加工，以達到設(shè)計形狀；增材制造，也就是3D打印，被稱為‘20世紀最具革命性的制造技術(shù)’，它是一種以數(shù)字模式文件為基礎(chǔ)，運用粉末狀金屬、塑料等可黏合材料，通過逐層打印的方式來構(gòu)造物體的快速成型技術(shù)，實現(xiàn)了零件之間的無縫對接，具有很好的強度和精度。”
3D打印為作為新型制造技術(shù)，具有節(jié)材、節(jié)能、個性化、環(huán)保等特點。“比如制作一個渦輪，需要用300公斤的原材料，最后制成產(chǎn)品只有50公斤重。而用3D打印逐層堆積原材料制造的成品在生產(chǎn)過程中沒有制造工業(yè)垃圾，非常環(huán)保。據(jù)測算，3D打印節(jié)約材料大約70%至80%。”王部長舉例說明3D打印的節(jié)材效果。目前，我國3D打印技術(shù)主要在火電、核電、航空航天、軍工等高科技領(lǐng)域和個性化小批量制造的產(chǎn)品。未來，將會培育出很多新型的產(chǎn)業(yè)和新的消費點，并解決航空航天、人體器官等特殊領(lǐng)域的制造難題。
“熱在今天，造就明天”是中國工程院院士、快速制造國家工程研究中心主任盧秉恒對3D打印產(chǎn)業(yè)的評價。3D打印改變了傳統(tǒng)制造的理念和模式，大幅縮減了產(chǎn)品開發(fā)周期與成本，如果能廣泛應(yīng)用增材制造方式，就可以減少資源能源消耗，以綠色生產(chǎn)贏得可持續(xù)發(fā)展的未來，推動新興產(chǎn)業(yè)集群不斷壯大和發(fā)展方式轉(zhuǎn)變。
智能化 個性化 成為制造模式新趨勢
3D打印是實現(xiàn)中國制造業(yè)升級的核心技術(shù)之一，同時也開啟了個性化商品制造的商業(yè)模式。傳統(tǒng)制造都是在一個成熟的流水線上進行大批量的生產(chǎn)和加工，而3D打印可以實現(xiàn)個性化定制以及一體化打印，省略了組裝環(huán)節(jié)。
現(xiàn)如今，每個人都有個性化的需求，消費者可以自己設(shè)計日常生活用品的樣式，比如手機殼、水杯等，把設(shè)計好的圖紙通過網(wǎng)絡(luò)發(fā)給3D打印公司，隨后你就可以收到屬于自己的個性化定制產(chǎn)品，既方便又時尚。當前，在規(guī)?；?、集中式生產(chǎn)方式不斷改進完善的同時，這種依托互聯(lián)網(wǎng)和3D打印等新技術(shù)的新型“小手工作坊”又再度崛起，其產(chǎn)品更加個性化、定制化。可以說，3D打印技術(shù)有利于資源更優(yōu)地配置和創(chuàng)造性地發(fā)展，拓展了大眾創(chuàng)業(yè)、萬眾創(chuàng)新的空間。
據(jù)悉，2013年以來，渭南高新區(qū)在國內(nèi)率先啟動3D打印產(chǎn)業(yè)培育工作。通過創(chuàng)新技術(shù)鏈、完善資本鏈、健全服務(wù)鏈、培育產(chǎn)業(yè)鏈四個環(huán)節(jié)，實施“6+1”發(fā)展模式，打造國內(nèi)一流的創(chuàng)新型示范基地。目前，渭南高新區(qū)已投資4.5億元，建成3D打印產(chǎn)業(yè)培育基地起步區(qū)460畝，并為入駐企業(yè)項目提供研發(fā)、孵化、加速、產(chǎn)業(yè)化全流程服務(wù)。引用高科技人才，設(shè)立科技創(chuàng)新專項資金，引進3D打印產(chǎn)業(yè)鏈相關(guān)產(chǎn)業(yè)。
全國某些3D打印企業(yè)目前正積極構(gòu)建3D數(shù)字化與3D打印技術(shù)生態(tài)系統(tǒng)，通過自主研發(fā)和行業(yè)并購，保持技術(shù)水平領(lǐng)先，獨創(chuàng)了國內(nèi)以“大消費”(消費工業(yè)、教育消費、醫(yī)療消費)應(yīng)用為核心的3D打印數(shù)據(jù)、設(shè)備、服務(wù)、材料全產(chǎn)業(yè)鏈O2O商業(yè)模式。下一步將繼續(xù)加大研發(fā)投入和行業(yè)并購保持技術(shù)水平繼續(xù)領(lǐng)先，搶占千億市場，快速復制現(xiàn)有的3D打印服務(wù)中心和3D打印創(chuàng)新教室商業(yè)模式，產(chǎn)生規(guī)模化效應(yīng)，實現(xiàn)做大做強。
3D打印 更加貼近百姓生活
如今，3D打印已滲透入我們的生活，同時改變著我們的生活方式。在服飾行業(yè)中，人們也開始打印出越來越好的織物，有些可以直接當材料；有些可以使用連鎖結(jié)構(gòu)、有些則可以代替編織和針，保證了衣服的柔軟度以及靈活性，提高了衣服的實用性，帶來更加舒適的穿著體驗。也許在未來的某一天當你走進一家品牌服裝店鋪，發(fā)現(xiàn)沒有售貨員，有的只是幾臺3D數(shù)字化的屏幕，你只需點擊屏幕就能夠試穿并下訂單。
一直以來，珠寶行業(yè)對于私人訂制的需求都相對比較旺盛。定制珠寶給人的印象往往是昂貴的價格、復雜精致的做工，人工成本極高。而現(xiàn)在利用3D打印技術(shù)便可輕松地實現(xiàn)，據(jù)西安夢金園曲經(jīng)理介紹，他們公司部分產(chǎn)品的模具就是使用的3D打印技術(shù)，成本大大降低，再難的形狀也可以通過電腦設(shè)定打印出來。除了在制造方面技術(shù)的提高，珠寶商們開始建立網(wǎng)上3D打印定制平臺，消費者可以直接在網(wǎng)上預約珠寶設(shè)計師，與他們進行實時交談，使得購買更加快捷方便。
3D打印科技所具有的快速性、準確性及制作復雜形狀實體的優(yōu)勢將使它越來越廣泛地運用于臨床醫(yī)學應(yīng)用中。通過引入3D打印技術(shù)，標志著臨床醫(yī)學開啟了“精準醫(yī)學”、“訂制健康”的時代。據(jù)悉，快速制造國家工程研究中心3D打印醫(yī)學研究與應(yīng)用中心日前也正式落戶陜西。交大一附院運用3D打印技術(shù)，成功開展了首例3D打印指導下成人先天性髖關(guān)節(jié)脫位全髖關(guān)節(jié)置換術(shù)、腔鏡輔助及3D打印技術(shù)引導下前后路聯(lián)合、頸枕融合內(nèi)固定術(shù)等一系列醫(yī)療新技術(shù)。
在教育方面，西安交大附小、西工大附小等多座小學現(xiàn)已建設(shè)3D打印創(chuàng)新教室，學生們可以將自己設(shè)計的物品打印出來，培育學生的創(chuàng)新能力和動工能力。渭南高新區(qū)已在國內(nèi)率先啟動3D打印創(chuàng)新教育工程，聯(lián)合西安思源學院、渭南技師學院建立3D打印人才培訓學院，在渭南全市開設(shè)3D打印課堂，培育青少年的創(chuàng)新能力。
“目前，3D打印雖然已開始應(yīng)用于小批量的直接制造，但是受3D打印的時間、精度和材料等限制，3D打印還不可能替代傳統(tǒng)制造業(yè)，只是利用研發(fā)、設(shè)計開發(fā)優(yōu)勢，為大批量制造業(yè)做輔助。現(xiàn)實中的實物材料有很多種，而真正用于3D打印的材料有限而且價格偏高，未來要普及這種技術(shù)就需要可打印的材料很多并且價格合理。”陜西恒通電子商務(wù)部王世明部長談道。
當下，3D打印技術(shù)正在重塑全球制造業(yè)競爭格局，在航空航天、地理信息、軍工、醫(yī)療、藝術(shù)設(shè)計和消費電子產(chǎn)品等多個領(lǐng)域都大有用武之地。在我國，3D打印總體技術(shù)水平處于模型制作向零部件直接制造的過渡階段，還有很大提升空間，亟須加強協(xié)同創(chuàng)新，進一步推動我國3D打印技術(shù)的發(fā)展。
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