增材制造(俗稱“3D打印”)在當(dāng)前被認(rèn)為是*發(fā)展前景的智能制造技術(shù),也被人們認(rèn)為是配合工業(yè)4.0發(fā)展的重要智能制造技術(shù)。在發(fā)展的背景下,我國增材制造的關(guān)鍵技術(shù)在近年來取得了一系列的進(jìn)展,增材制造的應(yīng)用領(lǐng)域有所拓寬,普及程度有所擴(kuò)張,生態(tài)體系初步形成,推進(jìn)產(chǎn)值保持了較高的增長速度。
當(dāng)前,世界各國紛紛將增材制造作為未來產(chǎn)業(yè)發(fā)展的新增長點(diǎn)。在技術(shù)不斷提升的背景下,增材制造技術(shù)已從一般消費(fèi)品制造,拓寬到航空航天、核工業(yè)、醫(yī)療器械等高端裝備研發(fā)制造領(lǐng)域當(dāng)中,成為中國制造2025的發(fā)展重點(diǎn),《增材制造產(chǎn)業(yè)發(fā)展行動(dòng)計(jì)劃(2017-2020年)》的出臺(tái)也代表了國家對增材制造的重視。
可以預(yù)計(jì)的是,增材制造未來將成為產(chǎn)業(yè)發(fā)展的新增長點(diǎn),出臺(tái)相應(yīng)的計(jì)劃有助于引導(dǎo)增材制造產(chǎn)業(yè)通往穩(wěn)健、快速發(fā)展的道路上。該計(jì)劃也是希望通過政策支持、技術(shù)規(guī)范、政府引導(dǎo)等方式,推動(dòng)我國成為增材制造的強(qiáng)國。
例如在行動(dòng)目標(biāo)中提到,“突破100種以上重點(diǎn)行業(yè)應(yīng)用急需的工藝裝備、核心器件及專用材料”、“開展100個(gè)以上應(yīng)用范圍較廣、實(shí)施效果顯著的試點(diǎn)示范項(xiàng)目”,這兩個(gè)100的提及意味著,我國在增材制造上的技術(shù)能力需要有大幅的提升,還要通過積極的方式將增材制造產(chǎn)業(yè)應(yīng)用在其它普及性或應(yīng)用性較廣的產(chǎn)業(yè)當(dāng)中。如果能夠?qū)崿F(xiàn),意味著我國不僅會(huì)擁有具有重要自主知識(shí)產(chǎn)權(quán)的增材制造技術(shù),還能夠?qū)⒃摷夹g(shù)充分商業(yè)化,實(shí)現(xiàn)一舉多贏。
近年來3D打印已在國內(nèi)多個(gè)城市迅速萌芽。國內(nèi)現(xiàn)已有眾多和增材制造相關(guān)的機(jī)構(gòu)涌現(xiàn),但不排除有些企業(yè)所宣傳的3D打印是噱頭。增材制造聽起來簡單,制造過程看起來也很有趣,背后的科技含量卻不容小覷。官方文件中提到,與發(fā)達(dá)國家相比,我國增材制造產(chǎn)業(yè)尚存在關(guān)鍵技術(shù)滯后、創(chuàng)新能力不足、高端裝備及零部件質(zhì)量可靠性有待提升、應(yīng)用廣度和深度有待提高等問題。
從理論上來說,增材制造與傳統(tǒng)制造業(yè)在制造、生產(chǎn)方式上有所不同,不僅生產(chǎn)設(shè)備會(huì)與傳統(tǒng)設(shè)備有差異,生產(chǎn)材料也與普通材料有一定的區(qū)別。從目前的情況來看,設(shè)備和材料是我國該產(chǎn)業(yè)暫時(shí)處于落后地位的瓶頸。
在當(dāng)前的增材制造產(chǎn)業(yè)中,設(shè)備的關(guān)鍵零部件依然被國外主導(dǎo),雖然我國眾多科研機(jī)構(gòu)、科技型企業(yè)在3D打印研發(fā)中獲得了多項(xiàng)技術(shù)專利,但在關(guān)鍵零配件上還暫時(shí)處于落后的地位。突破這一瓶頸,不僅有望提升我國增材制造的產(chǎn)業(yè)發(fā)展速度、普及范圍,還能從國際市場中獲得一定量的產(chǎn)業(yè)份額,更為重要的是可以有效降低增材制造設(shè)備的價(jià)格,以及推動(dòng)增材制造在我國的商業(yè)化。
增材制造所需要生產(chǎn)材料也是一個(gè)瓶頸,因?yàn)樵霾闹圃斓奶厥庑,通過3D打印生產(chǎn)出的產(chǎn)品可能會(huì)應(yīng)用在特殊設(shè)備之中,這就需要產(chǎn)品與特殊設(shè)備的材料相互匹配。這不僅對材料有較高的要求,還要求這種技術(shù)與各行業(yè)進(jìn)行相互融合,才能在現(xiàn)階段將增材制造的效能*大化。
增材制造發(fā)展的重點(diǎn)和眾多產(chǎn)業(yè)的重點(diǎn)一樣,關(guān)鍵在于人才。因此,通過多種手段推動(dòng)增材制造在2020年實(shí)現(xiàn)技術(shù)水平的明顯提高,重點(diǎn)在于首先培養(yǎng)出一大批專業(yè)化的人才。
由于三年時(shí)間非常緊迫,人才的培養(yǎng)已經(jīng)不能從傳統(tǒng)的教育模式中慢慢培育,國內(nèi)方面,可先通過產(chǎn)學(xué)研協(xié)同培育的模式培養(yǎng)專業(yè)人才,通過設(shè)置配套的專業(yè)實(shí)驗(yàn)室為人才培養(yǎng)創(chuàng)建合適的環(huán)境;各高校需要積極協(xié)同,設(shè)計(jì)相關(guān)的課程并組建經(jīng)驗(yàn)豐富的師資隊(duì)伍,以保證后期的專業(yè)人才供應(yīng)。
海外方面,需要加強(qiáng)吸引高層次專業(yè)人才的參與,同時(shí)積極協(xié)助國際化人才的培養(yǎng),譬如國內(nèi)的企業(yè)可以在海外通過收購、并購或投資的方式引進(jìn)相關(guān)人才,也可以推進(jìn)國外內(nèi)企業(yè)在成熟的海外市場中建立研究中心,積極借鑒、學(xué)習(xí)成熟的海外產(chǎn)業(yè)經(jīng)驗(yàn)。
另一方面,還需要?dú)g迎海外的企業(yè)、研究機(jī)構(gòu)走進(jìn)來,在符合我國相關(guān)政策的情況下在國內(nèi)建立科研中心,或是與國內(nèi)相關(guān)企業(yè)及機(jī)構(gòu)進(jìn)行合作交流,以此實(shí)現(xiàn)互利共惠、共贏。
進(jìn)行人才培養(yǎng)的同時(shí),還需要?jiǎng)?chuàng)造有助于增材制造產(chǎn)業(yè)研發(fā)的環(huán)境,除了創(chuàng)建專業(yè)的研究所、實(shí)驗(yàn)室等機(jī)構(gòu)外,還需要建立人才激勵(lì)機(jī)制,以保證專業(yè)人才沒有后顧之憂,更好地投入科研工作當(dāng)中。
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