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羅（luó）軍：當3D打印遇上工（gōng）業4.0

2015-8-27 來源：數控機床市場網作者：

智能製造將是製造業發展的（de）必然趨（qū）勢，是傳統產業轉型升級的必然方向。智能製（zhì）造時代的顯著特征是信息化（huà）、網絡化、自動化、集成化、數字化，是信息技（jì）術與互聯網技術在（zài）工業領域的深度滲透。未來10年左右，人類社會將進入到智能製造（zào）時代。信（xìn）息化的浪潮可以瞬息改變我（wǒ）們的（de）很（hěn）多傳統商業（yè）模式（shì）、生活模式。今（jīn）天，無論我（wǒ）們是從事傳統（tǒng）製（zhì）造業，還是新興產業，都有必要正視互聯網和信息技術帶（dài）給我們的巨大挑戰。

“工業4.0”已（yǐ）風靡全球

“工業4.0”概念最初在德國學界和產業界的建議與推動下（xià）形成，如今（jīn）已風靡（mí）全球，成為投資者耳熟能詳的熱詞。

工業4.0戰略是建立在（zài）互聯網和信（xìn）息（xī）技術為基礎的互（hù）動平台上，使更多資源要素和生產要素的整合變得（dé）更為方便快（kuài）捷，並使3D打（dǎ）印技術、數（shù）字技術、物聯網、大數據、雲計算、智能材料等眾多先進技術融合更加（jiā）緊密，變（biàn）得更加智（zhì）能化、自動化、個性化。它實質上是第三次工業革命的拓展和延伸，是推動第四次工業革命的重要載體（tǐ），但不是真（zhēn）正意義上的第四次工（gōng）業革命。

在我國（guó）經濟進入新常態的背景下，以（yǐ）3D打印、機器人等新興技（jì）術為核心的智能製造將在傳（chuán）統（tǒng）產業的轉型升級和結構性調（diào）整中扮演（yǎn）十分重要的（de）角色，要盡（jìn）早布（bù）局，搶抓產業發（fā）展的製高點，才能在下（xià）一輪經濟發展（zhǎn）中掌握主動權。

未來的（de）產業（yè）特征將是平台產業和平台經濟，資源整合的工作顯得尤為重要。未來新興（xìng）技術將不再（zài）是單一技術的體現，3D打印、物聯網、互聯網、雲計算（suàn）、大數據、移動互聯網等技術將（jiāng）逐步融合在一個個創新平台（tái）之上，形成如雲工（gōng）廠或夢工廠這樣的組織形式（shì），新技（jì）術將使製造變得更加智能，隻需（xū）要通過選項和配置，就（jiù）可以在雲工廠中實現下單生產，可以說（shuō），雲工廠是製造業（yè）後期的發展方向。

對於我國製造業來說，《汽車工藝師》是個優秀的微信，值得關注。發展工業4.0的路（lù）徑應是加緊建立更多新興技術的研發總部、孵化總部和運營總部、創新總部，對新興技術要從高起點切入，像矽穀（gǔ）那樣，成為全球創新（xīn）中心。提升我國3D打印、機器人及智能裝備產業的（de）競爭力首先應從（cóng）應用市場入手，搭（dā）建（jiàn）更多的開放式應用服務平台。通過開放式服務平台，可以有（yǒu）效打開應用市場，讓更（gèng）多的用戶有機會（huì）主動去接觸3D打印、機器人等先進製造技（jì）術，從而成為堅實（shí）的客戶群體。同時應鼓勵和扶持我國3D打印、機器人及智能裝備企業不（bú）斷加快自主創新，增強核心競爭力。

迎接3D打印3.0時代

3D打（dǎ）印技術如何更好地與工業4.0結合，與智（zhì）能製造結合？對此，我（wǒ）總結了3D打印（yìn）的發展曆程，並根據不同發展階段的不同特性，劃分（fèn）了三個階段，也就是3D打印（yìn）的3.0時代。

第一（yī）代3D打印機誕生於80年代中後期，主要是以能夠打（dǎ）印模型為主，到了後期以開發模具為主，逐步（bù）演變為快速成型。第二代3D打（dǎ）印機是在（zài）最近幾年由快速（sù）成型發展到（dào）能夠打印出高精度的功能性產品，並在航空航天等領（lǐng）域得到廣（guǎng）泛應用。第（dì）三代3D打印機可能在未來10年誕生，是（shì）在智能製造的大背景下，將3D打印技術與物聯網、大數據、雲計算、機器人、智能材料等其他（tā）諸多（duō）先進技術結合，成為若（ruò）幹智能製造平台上的某（mǒu）個部分。

整體（tǐ）來看，3D打印技術2.0時代遠比1.0時代成熟很多，無論是技（jì）術層麵，還是材料、成本、可操作（zuò）性、應用麵（miàn）等各個方麵（miàn）都有大幅改善。但是，智能製造已經成為未來製造業發展的必然趨勢（shì），傳（chuán）統技術和（hé）傳統產業與互聯網、物聯網、地理信息網（wǎng）的融（róng）合更加緊密。在智能製造時代，個性化定（dìng）製服務（wù）將成為一種常態，各種生產要素與資源要素（sù）的整合將上升到一個新的高度。3D打印（yìn）3.0時（shí）代將在未來智能製造（zào）過程中發揮重要的引領和支撐作用。

技術進步和創新將是一個長期（qī）的業態，3D打印3.0時代不是終點，隻是近期的目標和方向。很（hěn）多專（zhuān）家認為，3D打印技術是最能夠創造奇跡和神話的技術（shù）之一，3D打印技術（shù）是最（zuì）有發展前景的技術之一。我們今天的3D打印技術還是一個非常（cháng）基礎性的技術，盡（jìn）管我們已（yǐ）經進入到3D打印的2.0時代，能夠打印出我們需要的功能（néng）性產品，已經是一（yī）個很大的進步。3D打印技術（shù）未來還有很（hěn）長的路要走，發（fā）展空間巨大。

3D打印發展需要跨界（jiè）思維

3D打印技術要真正快速發展，還需要一次（cì）顛覆性的蛻變，而跳出現有的為製造（zào）而製造的傳統（tǒng）思（sī）維框（kuàng）架，才可能實現這樣的蛻變。

智能機器人將會賦予人的（de）功能，具有搜集信（xìn）息（xī）、整理信息、分（fèn）析信息、處理（lǐ）信息的能力，而且還不需要吃（chī）飯睡覺，不需（xū）要節假（jiǎ）日。如果將機器人的（de）這些優勢與3D打（dǎ）印（yìn）技術結合（hé）起來，3D打印（yìn）技（jì）術將變（biàn）得更加（jiā）智能（néng）化，自動化程度將顯著提高，將會按照設計好的圖紙自行加工、配送原材料、自我校正、後處理、檢測（cè）、包裝……

3D打印（yìn）技術的未來發展絕不（bú）能單靠（kào）自身的積累和完善，未來的3D打印技術一定（dìng）是其他相關（guān）技術的集成（chéng）發展，或者融合發展是一種必然的趨勢。3D打（dǎ）印與創客結合，是（shì）一（yī）種趨勢。“創客”一詞來源於英文單詞“Maker”，是指出於興趣與愛（ài）好，努力把各種創意轉變為現實的人。創客以用（yòng）戶創新為核心理念，是創新2.0模式在（zài）設計製造領域的典（diǎn）型表現。很顯然，3D打印（yìn）與創客結合（hé），是推廣3D打印的最（zuì）佳模式。國內外不少創客組織都在使用3D打印機，幫助他（tā）們開發新產品和創意新產品，將他們（men）的奇思妙想（xiǎng）變為現實。

海爾集（jí）團看到了（le）傳統生產模式正麵臨嚴峻挑戰，正在全力推動創客計劃，將企業（yè）過去長期依賴的設計部（bù）門（mén）、生產服（fú）務（wù）部門演變為（wéi）一個個獨立的服務商。眾多的（de）服務商就是一個個創客（kè）組織，為企業提（tí）供服務。企業成為為眾多服務商服務的平台。青島3D打印創新中心總部現在變（biàn）成“盤穀創客空間”。很多人認為，創客組織對3D打印的應用還是一個比較（jiào）初級階段的過程，但是，創客組織這個非常活（huó）躍的群體一旦發展起來（lái），力量非常巨（jù）大。它不僅僅（jǐn）可以推（tuī）動3D打印技術的推廣應用，對於鼓勵年輕人動手動（dòng）腦，創新思維（wéi）模式和推動科技（jì）創新，都具（jù）有重要的作用。

今天的3D打印機還是孤零（líng）零的一台機械設備的存在（zài），大家還在設法解決速度（dù）問題、穩定性問題、材料問題，這些問題都非常重要，但是未來的3D打印機絕對不是今（jīn）天這（zhè）個（gè）樣子，應（yīng）是一個個服務平台。就好比我們今天的智能廚（chú）房、智能家居、智能汽車、智（zhì）能辦公、智能手機（jī）、智能電視……智能3D打印機也將為時（shí）不遠。

我們規劃3D打印3.0時代，實質就是（shì）展（zhǎn）望智能3D打印時代，要（yào）讓3D打印機的功能更為完善（shàn）、性能更好（hǎo）、使用更為方便。過去我（wǒ）們通過電腦上網了解信息，現在逐步過渡到移（yí）動互聯網階段。而移動互聯網的（de）快速發展，也才剛剛開始。今後，移動互聯網將會（huì）在我（wǒ）們生（shēng）產生活領域（yù）全覆蓋，今後每個人（rén）一個手機號碼、一個身份證號碼就可以了，全部信息聯網，一個終端平台。

那麽，我們的3D打印（yìn）機將來如何變得像手機（jī）這樣普及？手機終端後麵是龐大的互聯網技術團隊和信息技術團隊（duì）。因此，我們首先要解（jiě）決的是3D打印機的信息化改造，才能適應未來移動互（hù）聯網和移動（dòng）信息網絡的全麵普及。目前（qián），我們過度重視硬件，忽（hū）視軟件建設（shè）。要設法讓每一台打印機都有一個相對強大的後台支撐，有很（hěn）多愛好者可以（yǐ）很方便地（dì）將他們開發的（de）軟（ruǎn）件上傳，能夠聯網到一個個（gè）平台，自動進入各個雲端（duān）。要給3D打印機安裝一個CPU，這個CPU可以隨時升級，遠程控製，可以（yǐ）自動修複、自動（dòng）切換、自動與上下遊相關配套模塊結合。這基本上就構成了3D打印3.0時代的（de）主要特（tè）征。這個（gè）時間段大概隻需要（yào）10年左右的時間。

3D打印發展的幾大趨勢

桌麵級3D打印機的普及隻是時間問題，最（zuì）終取決於3D打印機自身的工藝改（gǎi）造和技術完善。幾大趨（qū）勢：一是桌麵3D打印機將變得更為小巧、便於（yú）攜帶，外表上（shàng）看起（qǐ）來（lái）更時尚，幾年後（hòu）它將會（huì）像電腦（nǎo）一樣（yàng）方便攜帶。第二，觸屏功能、攝像功能、上網功能、自（zì）動修複（fù）功能一應俱全。第三，打印的精度非常高、打印的材料非常（cháng）便（biàn）宜。第四，價格大多控製在3000元人民幣以內，成（chéng）本（běn）大概（gài）在1000元人（rén）民幣左右。第五，市場空間非常巨大，預計國內市場保有量在2億台以上，3D打印機進入家庭、進入學校將變為常態。

工業3D打印機的幾大趨勢：第一，平台化、智能（néng）化、係統化。未來的產業形態一（yī）定是平台化（huà）趨勢，是眾多（duō）先進（jìn）製造技術的融合發展，3D打印也不例外。第二，對傳統製造業的（de）全麵滲透和覆蓋（gài），但僅僅是生產流程和生（shēng）產工藝中某個環節的應用。（歡迎關注《汽車工藝師》 auto1950 ）第三，隨著技術（shù）的進步，穩定性、精（jīng）密度將不再困難，材料可以全麵突破。第四，成本降低以後，將（jiāng）率先在鑄造（zào）、模具等行（háng）業全麵滲透，並在其他領域（yù）得到廣泛推進。第五，打印速度將顯著提高，一個激（jī）光頭還是兩個激光頭將不（bú）再（zài）是困擾速度的（de）主要因素。第六，打印機的價格將在三年後下降至少三四成。

生物3D打印機的（de）幾大趨勢：第一（yī），應用麵將大（dà）大提高，不（bú）再僅僅停留在打印牙齒、骨骼修複等（děng）方麵，打印部分人體器官將成為常態。第二，整個應用推廣的進程相（xiàng）對緩慢，主要取決於各個國家的政（zhèng）策支（zhī）持程度。第三，複雜的細胞組（zǔ）織和器官的（de）打印還有很多技術難題需要突破。

建（jiàn）築3D打印機的（de）幾大趨勢：第一（yī），現在（zài）的框架（jià）結構建築實質就是運用了3D打印技術的原理。在標準化、批量化（huà）建築領域，3D打印的市場幾乎不會（huì）存在。第二，對於一些特殊環（huán）境下的建築需求，將（jiāng）有逐步試行的（de）可能。第三，個性化建（jiàn）築使（shǐ）用麵最（zuì）廣，但（dàn）是（shì）由於（yú）成（chéng）本因素並不一定具有（yǒu）較大優勢。第四，未來的市場保持謹（jǐn）慎樂觀。但是作為一項新技術，還需要不斷嚐試，去總結和發現。

材料領域的幾大趨勢（shì）：第一，目前（qián）國際（jì）上處於壟斷地位的材料企業還將保持三五年優勢。第二，隨著技術的進步和3D打印技術的不斷優化，材料問題將不再（zài）是（shì）困擾行業發展的難題。第三，智能材（cái）料將異軍突起。智能材料其（qí）實也是功能性材料的一種，可以（yǐ）隨著時間、溫度等外部環境的改變而（ér）發生變化。第四，可降解的環保材料將占據主流，其他材料將被淘汰。第五、材料的成本將顯著降低。

商業模式的幾大趨勢：第一，設備生產商將與互聯網結合（hé）更加緊密。第二（èr），設備生產商將與加工服務商、材料供應商達成戰略聯盟。第三，在工業4.0的推動下，電商結合更加緊密。

以上（shàng）內容轉自四川日報

（作（zuò）者係世界（jiè）3D打印技術產業聯盟執行主席兼秘（mì）書長、中國（guó）3D打印技術產業聯盟（méng）執行理（lǐ）事長秘書長）羅軍

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