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中国先进制造三坐标 3D打印大数据机器人
发布时间:2016-08-03   点击次数:2333次

    3D打印是世界性的科技角逐,云计算使“从智能走向智慧”成为可能,机器人是自动化领域“掌上的明珠”,它们是中国发展先进制造业的全球坐标。
“中国制造2025”发布后,国内外企业、智库纷纷对此进行关注和研究。他们通过比较“中国制造2025”、美国“再工业化构想”、日本“工业智能化”和德国“工业4.0”之后认为,全球先进制造业正在聚焦3D打印、大数据、机器人等前沿热点,中国在实施“中国制造2025”的进程中,需要紧密跟踪借鉴全球制造业前沿热点和发展路径,引导企业适时适度完善和调整发展重点,使“中国制造2025”在全球同类规划中具有竞争力和主动性。
3D打印应用到细分产业
“归根结底,先进制造技术使得新设计新材料得以应用。”通用电气公司研究开发中心中国总魏斌评价3D打印技术称。
zui近,欧洲和美国等的制造业联盟机构对发展3D打印细分行业进行了较为明确指向,他们把3D打印技术的市场需求主要定位在医疗和飞机关键小部件的制造上。
对此,中国工程院有关报告指出,3D技术将对智能生产、智能加工和智能设备带来推动作用。我国3D打印技术应该在可穿戴电子设备、可穿戴器件、个性化手术导板以及一些医疗模型等方面有更大的作为。

  
3D打印应用到细分产业
3D技术是一种以数字模型文件为基础,运用粉末状金属或塑料等可黏合材料,通过逐层打印的方式来构造物体的技术。尽管zui近几年才走入公众视野并引发普遍关注,但诞生于上世纪80年代的3D打印技术,很早就在医疗行业崭露头角。
比利时玛瑞斯三维打印技术有限公司中国区总凯艾姆·弗朗索瓦表示,仅2013年,该公司就打印了15万个医疗模型,包括个性化手术导板以及一些医疗模型等,目前全球已有1000多万人开始使用定制化的3D打印助听器产品。
上海交通大学数字医学教育部工程研究中心教授王成焘认为,个体化、化、微创化、远程化是21世纪临床医学发展的四大方向,其中,数字技术是主要支撑,3D打印技术是重要内容。
据王成焘介绍,目前3D打印技术在临床医学的应用有三大领域——打模型、助力手术、量体个性化种植,接下来的研发方向是软组织系统和组织工程支架的3D打印,同时也对模型的物理性能提出更高需求,如能否打印血管肌肉等。
据了解,3D打印技术本质上并不是印刷技术,而是一种制造技术,业内也称其为“增材制造”,与传统制造业通过加工原料zui终成型不同,3D打印技术是“无中生有”的制作过程,不仅不受原料几何形状的约束,还几乎不产生废料,能有效节约成本。
“3D打印技术可以解决很多传统工艺解决不了的问题。”通用电气公司研究开发中心中国总魏斌表示,先进制造业的根本在于先进产品,而生产先进产品必须有先进可靠的加工手段,能够把新型材料加以应用,3D打印技术在制造复杂、个性化产品方面要比传统制造工艺有优势。
魏斌举例说,飞机发动机叶片前面的防鸟撞零件形状复杂,加工起来很有难度,但3D打印技术可以实现“一次成型”,不仅提高了制造效率,而且使产品具有机械特质以满足功能需求。
当然,3D打印技术的应用与管理也绝不仅仅局限于一台3D打印机,也不是说只要有了机器、模型、好的材料就一定能够生产出好的产品,3D打印行业跟传统制造业一样,也需要工艺流程来进行管理操作,机器只是其中一个环节。
尽管3D打印技术日益受到重视,3D打印产业也成为“十大增长zui快的工业”之一,但与传统制造业的规模相比,仍然是沧海之一粟。据世界3D打印技术产业联盟统计,直到2013年,全球3D打印市场规模才近40亿美元,还不及一家大型企业一年的产值。

    业内人士认为,3D打印技术更适合“制造和销售高利润的产品和服务,为消费者提供个性化和革命化的体验”,它发展的出路不在于与传统制造业一较高下,而是通过其高度的加工制造柔性与广泛的材料适用性来与传统制造业优势进行互补,以其“精、准、快”的制造特点,促进传统制造业转型升级。
3D打印技术正成为一场世界性的科技角逐,既为先进制造业发展指明了一条路径,也为传统制造业转型升级指出一个方向。
大数据 云计算:嵌入生产全过程
美国的“再工业化构想”、日本的“工业智能化”和德国的“工业4.0”都把大数据和云计算等新一代信息技术嵌入到制造业的生产和服务全过程,其实施的进程和效果已被广泛关注。
“多数制造企业所理解的竞争,主要着眼于遇到问题解决问题,这只是看得见的竞争,更聪明的企业已经在努力避免问题上下功夫,这就是看不见的竞争,未来的竞争主要是这个。”美国国家科学基金会(NSF)智能维护系统产学合作中心主任李杰说,互联网时代全球制造业格局正在发生改变,大数据技术将扮演重要角色。

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