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3D打印将带来一场真正的制造业革命

2015年07月01日 14:06中国机床商务网点击:4645

  【中国机床商务网 机床上下游】在“互联网+”战略的推动下,3D打印可以与物联网技术、云计算、大数据、机器人实现融合,实现制造的一体化模具制造,使得制造业产业组织形态和供应链模式重新构建,让制造商与消费者合为一体,由此带来制造业的颠覆式重构,带来无穷的创新空间。而受市场需求推动、政策利好及技术创新支持多重推动,3D打印行业将加速进入成长期,今年行业产值有望达到80-100亿元,行业整体年均增速将高达30%以上
  
  制造业颠覆式重构
  
  据了解,区别于传统制造技术,通过将多维制造变成由下而上的二维叠加,3D打印大大降低了设计与制造的复杂度,能通过精密设计制造传统工艺无法加工的奇异结构,并且具备成本低、生产周期短等明显优势,尤其适合动力设备、航空航天、汽车、医疗器械等高端产品上的关键零部件制造。目前已经开始从研发转向产业化应用阶段。
  

 
  在机构投资者看来,3D打印将带来真正的制造业革命。上一轮的工业革命中,制造业主要通过批量化的流水线制造和集约生产来降低生产成本,实现规模效益,3D打印将使得制造业产业组织形态和供应链模式重新构建,让制造商与消费者合为一体,由此带来制造业的颠覆式重构,带来无穷的创新空间。而受市场需求推动、政策利好及技术创新支持多重推动,3D打印行业将加速进入成长期。
  
  从政策支持层面看,今年2月28日,工信部、财政部等多部委印发国家级3D打印发展推进计划,提出到2016年,初步建立较为完善的产业体系,销售收入实现快速增长,年均增长速度30%以上,整体技术水平与国际同步。《3D打印——第三次工业革命的引擎》一书的作者、财政部税政司李旭鸿博士表示,3D打印融合新信息技术、智能制造与材料技术,将革命性的改变制造方式和产业,乃至生产力和生产关系,对于世界制造工厂的中国来说,有重大的战略意义,借助3D打印技术,中国制造业有望在高端制造领域占据先机。
  
  从市场空间看,2013年我国3D打印行业产值20亿元。多家券商研报预计,未来3-5年将是3D打印技术的快速发展期,今年行业产值有望达到80-100亿元,到2016年预计将达百亿元人民币,行业整体年均增速将高达30%以上。
  
  从民用打印市场看,市场驱动力量强劲,主要是民用级打印在技术层面的门槛已经大大降低,设计程序、成型工艺和原材料这三要素在民用市场已经相当成熟,加上打印设备和耗材的价格大幅度降低,由此打开了巨大的市场空间。
  
  在业内人士看来,随着打印速度提升、新的打印材料投入使用以及新的制造手段使用,行业将持续保持高速增长。其中航空、汽车、医药等领域增长强劲,从国外巨头公司布局情况看,通用公司、波音公司以及宝马等高端制造业巨头都开始重金投入3D打印研究。
  
  深圳一家基金公司研究员表示,在“互联网+”战略的推动下,3D打印可以与物联网技术、云计算、大数据、机器人实现融合,实现制造的一体化模具制造,传统领域的衔接物件不复存在,让高端制造更趋于完美,在高端制造、医疗器械等领域有广阔空间,未来将成为工业4.0领域高端制造的关键环节。
  
  智能制造的助推器
  
  日前在四川成都落幕的第三届世界3D打印技术产业大会上,多数专家认为,3D打印将成传统制造业转型升级进入智能制造的助推器,有望从一定程度上改变传统工艺和流程。
  
  “传统制造业的设计是面向工艺的设计,设计的时候一定要考虑用传统方式能不能做出来。但3D打印是面向性能的设计,只需考虑结构是不是最优,这样就可以拓展创新、创意的空间,激发设计人员的创新思维。”华中科技大学教授史玉升说。
  
  史玉升认为,3D打印可以降低产品研发创新的成本,缩短创新研发的周期。传统制造业必需的模具、浇铸等不再需要,3D打印可以直接做出样件。
  
  目前世界多个国家都对3D打印进行了密集的政策支持,近期出台的《中国制造2025》规划,也将3D打印列入未来重点突破的十大领域之一。
  
  世界3D打印技术产业联盟首席执行官罗军认为,智能制造是《中国制造2025》的核心之一,而智能制造也是目前传统产业转型升级的方向。在中国智能制造规划的10年路线图中,3D打印将扮演重要的角色。
  
  在与会专家看来,3D打印对传统制造业的提升不光是对制造过程的提升,而且是从设计到制造到服务,全流程的提升。
  

 
  与此同时,专家们也不讳言3D打印在发展过程中遇到的瓶颈障碍。应用市场无法打开被视为3D打印多年缓行的重要原因。罗军说,只有个性化、复杂化的定制化制造才是3D打印的优势。“现在我们缺乏的是一个成熟的商业模式,将3D打印与时尚、艺术、创意、教育培训等行业融合起来。”
  
  与此同时,中国工信部原部长李毅中指出,材料也是3D打印领域的一大难点,目前亟需针对不同领域的特殊要求研发一批新材料。
  
  “这些新材料的研制主要不是靠3D打印行业自己来承担,而是要依靠钢铁、有色、石化、建材等传统行业。”李毅中说。这些行业可以瞄准和抓住产业升级、迈向中高端的机遇,发展新材料。
  
  三大领域有市场
  
  3D行业权威报告称,过去三年3D打印市场的年平均增长率为27.4%,预计2019年3D打印市场规模将达到60亿美元。其中,在医疗方面的应用市场份额占到15.1%,预计2025年该市场可达到19亿美元,折合人民币超百亿元。
  
  3D打印市场需求主要分为工业打印机和桌面打印机,前者的需求对象主要在航空航天、汽车工业领域;后者在医疗领域和个人消费市场有较大吸引力。
  
  
  世界3D打印技术产业联盟首席执行官罗军据记者介绍,航空航天行业将成为3D打印
技术的率先受益者,通过使用3D打印技术和快速成型技术,可以降低航天器的生产成本。3D打印通过大量使用基于金属粉末和丝材的高能束流增材制造技术生产飞机零件,从而实现结构的整体化,降低成本和周期,达到“快速反应,无模敏捷制造”的目的。
  
  其次是汽车工业。与航空航天行业一样,3D打印在汽车行业的应用可以降低生产成本,方便快捷地制造高精度零件,提升工作效率,降低新车型新零件的开发时间。2010年,世界上第一辆由3D打印机打印而成的汽车Urbee问世。2013年,3D打印汽车Urbee2面世。后者是一款混合动力汽车,绝大多数零部件来自于3D打印,具有优异的性能,耐用、环保、时尚。
  
  3D打印技术在医学领域的新应用也层出不穷。不仅能够打印医疗模型、医疗器械,还可以根据患者需要打印出相应的器官,精准指导手术。中国工程院院士戴尅戎告据记者,未来3D打印机或许可以定制出与人体原来器官一样具有生物活性的人造器官,实现个性化治疗方案,为器官功能衰竭的患者带来福音。
  
  目前,国内3D打印牙齿、骨骼修复技术已经成熟,并在各大骨科医院、口腔医院快速普及;而3D打印细胞、软组织、器官等方面的技术还需要进一步研发。国内3D打印在医疗领域的已有案例包括假肢、气管支架、肝脏、牙齿等。
(来源:OFweek 工控网)

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