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中國工程院院士盧秉恒:發展3D打印要做好產業協同(附圖)

中國機械工業聯合會機經網  發布時間:2016-08-03 09:23:02  來源:《中國經濟周刊》


今年2月28日,工信部、財政部等印發《國家增材制造產業發展推進計劃(2015—2016年)》,提出到2016年,初步建立較為完善的增材制造(又稱“3D打印”)產業體系,產業銷售收入年均增長30%以上。
    今年2月28日,工信部、財政部等印發《國家增材制造產業發展推進計劃(2015—2016年)》,提出到2016年,初步建立較為完善的增材制造(又稱“3D打印”)產業體系,產業銷售收入年均增長30%以上。工信部稱,特別在航空航天等直接制造領域,3D打印將達到國際先進水平,在國際市場上占有較大的市場份額。
  



中國工程院院士盧秉恒
  

  7月7日,由中國航空航天工具協會、中國航空綜合技術研究所共同舉辦的首屆“中國航空航天增材制造技術與應用論壇”在北京舉行。會上,中國工程院院士盧秉恒接受了記者專訪,講述了他對于增材制造的理解和展望。

  “增材制造作為一個新的技術,還有非常大的發展空間。”盧秉恒介紹,此前生產制造業是材料累加的過程,做減法或者不加不減,而現在是做加法。傳統的鑄、鍛、焊等技術已經有3000年的歷史,切割加工也有300多年的歷史;增材制造技術自上世紀80年代中期發明以來,僅用30年就進入了工業和社會領域。

  麥肯錫的一份報告預測,到2025年3D打印可能產生高達5500億美元的效益。美國的“重振制造業計劃”在國會提出的口號就是“在美國發明、在美國制造”,計劃提出了一個指標:用一半的周期、一半的成本來完成產品的開發,3D打印技術被認為是實現該指標的有效手段。

  “3D打印是一個制造業中引領性的共性技術,它可以支持產品快速開發,創新產品的結構設計。”盧秉恒指出,經過制造模式創新,從控形制造走向控性制造,從增量走向增材,從增材走向創材,從“創材”走向“創生”。

  記者:我國3D打印技術目前的發展狀況如何?在國際上居于什么位置?

  盧秉恒:我國增材制造研究起步于上世紀90年代中期,國外大規模研究源于80年代中期,這期間大致隔了10年。我國主要集中在工藝技術和設備軟件等技術自主開發,但核心器件如激光器、打印頭等仍在進口。早在2000年,西安交大率先研究利用3D打印技術制造個性化醫學內置物,是世界首例。歐洲首例則出現在2012年。在金屬的3D打印方面,我國的研究始于20世紀70年代,在大型飛機的結構件等方面也走在了前面。

  我們的差距在于,首先,沒有原創技術,并不掌握這些工藝的原始創新。我們只是做了一些改進和具體應用的發展。第二,產業薄弱,產業規模太小。我國供應的設備,占世界銷售量不到10%;相比之下,我國制造業在世界的份額為20%。第三,沒有形成產業鏈,核心器件的供應、高檔器件材料、高強度的非金屬材料等還需要從國外進口。

  用3D打印技術制作的微型艦船模型,可以在指尖“航行”。

  記者:以3D打印為代表的制造業先進技術,正在推動我國制造業由大變強,如何理解3D打印與智能制造之間的關系?對我國制造業的發展,您有什么建議?

  盧秉恒:所謂智能制造,是在信息化時代如何發展新的制造技術和制造模式。在信息化時代,人們的個性化需求越來越容易得到滿足。個性化需求下的智能制造,逐漸從消費品向裝備制造業過渡。3D打印技術是智能制造的支持技術。它利用信息化技術使得制造的每個節點都得到控制,滿足了個性化需求,在產品開發階段支持了個性化制造。

  美國國家制造創新網絡計劃(NNMI)成立的首個研究機構就是國家增材制造創新機構,關注增材制造和3D打印技術。數次經濟危機令美國意識到制造業對經濟的重要性。美國重振制造業提出“在美國發明、在美國制造”口號,以智能制造為抓手,利用強大的信息技術帶動制造業發展。美國的制造創新網絡,也是利用互聯網將全國的企業和學校聯系起來,共同推動協同創新。

  德國是一直堅持發展制造業的國家,對制造技術的研究非常扎實。弗朗霍夫(Fraunhofer)研究院就是一個集中體現。該研究院于1949年成立,下設60余個研究所,為工業各界提供了核心技術、核心突破和創新技術。在信息化時代,德國為提高制造業競爭力,推出了“工業4.0”戰略,通過信息工業重塑制造業體系。

  我國發展“中國制造2025”可以對兩國的優點兼收并蓄,重視發展“互聯網 ”,也重視制造工藝、制造裝備。面對我們存在的階段性差距,要做工業2.0、3.0的補課(實現質量優先、機器人(23.800,0.19,0.80%)和高檔數控機床等自動化技術)的同時,發展工業4.0,因此需要追趕與跨越并舉,做好協同創新。

  記者:國際上推動協同創新有哪些具有借鑒意義的經驗?

  盧秉恒:在全國科技創新大會、兩院院士大會上,黨和國家領導人強調要推動形成協同創新新格局。我覺得這是勢在必行的。

  在計劃經濟時代,知識是共享的,國家設立研究所,將研究成果無代價地供給企業。在舉國體制下,我們取得了“兩彈一星”的輝煌成就。走向市場經濟后,企業逐漸市場化,科研院所也逐漸改制成為一個企業。這樣一來,共性技術沒人供應了。科研院所作為競爭主體,利用技術優勢在業內與其他企業競爭,從技術的提供方變成了技術的保有方。許多院所改制之后,自己的日子過得很好,行業的日子過得不好了。

  要做好協同創新,在科技計劃協同方面,研究單位之間應減少競爭,多合作。在產學研協同方面,產業之間也要協同。計劃經濟時代,汽車行業和機床行業是協同并進的。此后,汽車行業引進國外資金、技術和品牌,兩個行業漸行漸遠。發展自主品牌必須依靠自主研發,3D打印要開好頭,就要和行業很好地共進。用戶有需求,就能很好地發展。

(原標題:專訪中國工程院院士盧秉恒:發展3D打印要做好產業協同)
做好產業規劃  推動產業升級
責任編輯:機經網編輯部 yaoyu
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