“3D打印是一個(gè)制造業(yè)中引領(lǐng)性的共性技術(shù)，它可以支持產(chǎn)品快速開(kāi)發(fā)，創(chuàng)新產(chǎn)品的結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)?！北R秉恒指出，經(jīng)過(guò)制造模式創(chuàng)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(chuàng)材，從“創(chuàng)材”走向“創(chuàng)生”。
中國(guó)工程院院士盧秉恒
今年2月28日，工信部、財(cái)政部等印發(fā)《國(guó)家增材制造產(chǎn)業(yè)發(fā)展推進(jìn)計(jì)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(chǎn)業(yè)體系，產(chǎn)業(yè)銷售收入年均增長(zhǎng)30%以上。工信部稱，特別在航空航天等直接制造領(lǐng)域，3D打印將達(dá)到國(guó)際先進(jìn)水平，在國(guó)際市場(chǎng)上占有較大的市場(chǎng)份額。
7月7日，由中國(guó)航空航天工具協(xié)會(huì)、中國(guó)航空綜合技術(shù)研究所共同舉辦的首屆“中國(guó)航空航天增材制造技術(shù)與應(yīng)用論壇”在北京舉行。會(huì)上，中國(guó)工程院院士盧秉恒接受了《中國(guó)經(jīng)濟(jì)周刊》記者專訪，講述了他對(duì)于增材制造的理解和展望。
“增材制造作為一個(gè)新的技術(shù)，還有非常大的發(fā)展空間?！北R秉恒介紹，此前生產(chǎn)制造業(yè)是材料累加的過(guò)程，做減法或者不加不減，而現(xiàn)在是做加法。傳統(tǒng)的鑄、鍛、焊等技術(shù)已經(jīng)有3000年的歷史，切割加工也有300多年的歷史;增材制造技術(shù)自上世紀(jì)80年代中期發(fā)明以來(lái)，僅用30年就進(jìn)入了工業(yè)和社會(huì)領(lǐng)域。
麥肯錫的一份報(bào)告預(yù)測(cè)，到2025年3D打印可能產(chǎn)生高達(dá)5500億美元的效益。美國(guó)的“重振制造業(yè)計(jì)劃”在國(guó)會(huì)提出的口號(hào)就是“在美國(guó)發(fā)明、在美國(guó)制造”，計(jì)劃提出了一個(gè)指標(biāo)：用一半的周期、一半的成本來(lái)完成產(chǎn)品的開(kāi)發(fā)，3D打印技術(shù)被認(rèn)為是實(shí)現(xiàn)該指標(biāo)的有效手段。
“3D打印是一個(gè)制造業(yè)中引領(lǐng)性的共性技術(shù)，它可以支持產(chǎn)品快速開(kāi)發(fā)，創(chuàng)新產(chǎn)品的結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)。”盧秉恒指出，經(jīng)過(guò)制造模式創(chuàng)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(chuàng)材，從“創(chuàng)材”走向“創(chuàng)生”。
《中國(guó)經(jīng)濟(jì)周刊》：我國(guó)3D打印技術(shù)目前的發(fā)展?fàn)顩r如何?在國(guó)際上居于什么位置?
盧秉恒：我國(guó)增材制造研究起步于上世紀(jì)90年代中期，國(guó)外大規(guī)模研究源于80年代中期，這期間大致隔了10年。我國(guó)主要集中在工藝技術(shù)和設(shè)備軟件等技術(shù)自主開(kāi)發(fā)，但核心器件如激光器、打印頭等仍在進(jìn)口。早在2000年，西安交大率先研究利用3D打印技術(shù)制造個(gè)性化醫(yī)學(xué)內(nèi)置物，是世界首例。歐洲首例則出現(xiàn)在2012年。在金屬的3D打印方面，我國(guó)的研究始于20世紀(jì)70年代，在大型飛機(jī)的結(jié)構(gòu)件等方面也走在了前面。
我們的差距在于，首先，沒(méi)有原創(chuàng)技術(shù)，并不掌握這些工藝的原始創(chuàng)新。我們只是做了一些改進(jìn)和具體應(yīng)用的發(fā)展。第二，產(chǎn)業(yè)薄弱，產(chǎn)業(yè)規(guī)模太小。我國(guó)供應(yīng)的設(shè)備，占世界銷售量不到10%;相比之下，我國(guó)制造業(yè)在世界的份額為20%。第三，沒(méi)有形成產(chǎn)業(yè)鏈，核心器件的供應(yīng)、高檔器件材料、高強(qiáng)度的非金屬材料等還需要從國(guó)外進(jìn)口。
用3D打印技術(shù)制作的微型艦船模型，可以在指尖“航行”。
《中國(guó)經(jīng)濟(jì)周刊》：以3D打印為代表的制造業(yè)先進(jìn)技術(shù)，正在推動(dòng)我國(guó)制造業(yè)由大變強(qiáng)，如何理解3D打印與智能制造之間的關(guān)系?對(duì)我國(guó)制造業(yè)的發(fā)展，您有什么建議?
盧秉恒：所謂智能制造，是在信息化時(shí)代如何發(fā)展新的制造技術(shù)和制造模式。在信息化時(shí)代，人們的個(gè)性化需求越來(lái)越容易得到滿足。個(gè)性化需求下的智能制造，逐漸從消費(fèi)品向裝備制造業(yè)過(guò)渡。3D打印技術(shù)是智能制造的支持技術(shù)。它利用信息化技術(shù)使得制造的每個(gè)節(jié)點(diǎn)都得到控制，滿足了個(gè)性化需求，在產(chǎn)品開(kāi)發(fā)階段支持了個(gè)性化制造。
美國(guó)國(guó)家制造創(chuàng)新網(wǎng)絡(luò)計(jì)劃(NNMI)成立的首個(gè)研究機(jī)構(gòu)就是國(guó)家增材制造創(chuàng)新機(jī)構(gòu)，關(guān)注增材制造和3D打印技術(shù)。數(shù)次經(jīng)濟(jì)危機(jī)令美國(guó)意識(shí)到制造業(yè)對(duì)經(jīng)濟(jì)的重要性。美國(guó)重振制造業(yè)提出“在美國(guó)發(fā)明、在美國(guó)制造”口號(hào)，以智能制造為抓手，利用強(qiáng)大的信息技術(shù)帶動(dòng)制造業(yè)發(fā)展。美國(guó)的制造創(chuàng)新網(wǎng)絡(luò)，也是利用互聯(lián)網(wǎng)將全國(guó)的企業(yè)和學(xué)校聯(lián)系起來(lái)，共同推動(dòng)協(xié)同創(chuàng)新。
德國(guó)是一直堅(jiān)持發(fā)展制造業(yè)的國(guó)家，對(duì)制造技術(shù)的研究非常扎實(shí)。弗朗霍夫(Fraunhofer)研究院就是一個(gè)集中體現(xiàn)。該研究院于1949年成立，下設(shè)60余個(gè)研究所，為工業(yè)各界提供了核心技術(shù)、核心突破和創(chuàng)新技術(shù)。在信息化時(shí)代，德國(guó)為提高制造業(yè)競(jìng)爭(zhēng)力，推出了“工業(yè)4.0”戰(zhàn)略，通過(guò)信息工業(yè)重塑制造業(yè)體系。
我國(guó)發(fā)展“中國(guó)制造2025”可以對(duì)兩國(guó)的優(yōu)點(diǎn)兼收并蓄，重視發(fā)展“互聯(lián)網(wǎng)+”，也重視制造工藝、制造裝備。面對(duì)我們存在的階段性差距，要做工業(yè)2.0、3.0的補(bǔ)課(實(shí)現(xiàn)質(zhì)量?jī)?yōu)先、機(jī)器人(23.710, 0.10, 0.42%)和高檔數(shù)控機(jī)床等自動(dòng)化技術(shù))的同時(shí)，發(fā)展工業(yè)4.0，因此需要追趕與跨越并舉，做好協(xié)同創(chuàng)新。
《中國(guó)經(jīng)濟(jì)周刊》：國(guó)際上推動(dòng)協(xié)同創(chuàng)新有哪些具有借鑒意義的經(jīng)驗(yàn)?
盧秉恒：在全國(guó)科技創(chuàng)新大會(huì)、兩院院士大會(huì)上，黨和國(guó)家領(lǐng)導(dǎo)人強(qiáng)調(diào)要推動(dòng)形成協(xié)同創(chuàng)新新格局。我覺(jué)得這是勢(shì)在必行的。
在計(jì)劃經(jīng)濟(jì)時(shí)代，知識(shí)是共享的，國(guó)家設(shè)立研究所，將研究成果無(wú)代價(jià)地供給企業(yè)。在舉國(guó)體制下，我們?nèi)〉昧恕皟蓮椧恍恰钡妮x煌成就。走向市場(chǎng)經(jīng)濟(jì)后，企業(yè)逐漸市場(chǎng)化，科研院所也逐漸改制成為一個(gè)企業(yè)。這樣一來(lái)，共性技術(shù)沒(méi)人供應(yīng)了?？蒲性核鳛楦?jìng)爭(zhēng)主體，利用技術(shù)優(yōu)勢(shì)在業(yè)內(nèi)與其他企業(yè)競(jìng)爭(zhēng)，從技術(shù)的提供方變成了技術(shù)的保有方。許多院所改制之后，自己的日子過(guò)得很好，行業(yè)的日子過(guò)得不好了。
要做好協(xié)同創(chuàng)新，在科技計(jì)劃協(xié)同方面，研究單位之間應(yīng)減少競(jìng)爭(zhēng)，多合作。在產(chǎn)學(xué)研協(xié)同方面，產(chǎn)業(yè)之間也要協(xié)同。計(jì)劃經(jīng)濟(jì)時(shí)代，汽車行業(yè)和機(jī)床行業(yè)是協(xié)同并進(jìn)的。此后，汽車行業(yè)引進(jìn)國(guó)外資金、技術(shù)和品牌，兩個(gè)行業(yè)漸行漸遠(yuǎn)。發(fā)展自主品牌必須依靠自主研發(fā)，3D打印要開(kāi)好頭，就要和行業(yè)很好地共進(jìn)。用戶有需求，就能很好地發(fā)展。
（轉(zhuǎn)載）
