摘要 位于中國(guó)西北寧夏回族自治區(qū)的鋼鐵鑄造企業(yè)共享集團(tuán),正在運(yùn)用3D打印新技術(shù)重塑中國(guó)制造。“以前在噪聲轟隆、塵土飛揚(yáng)的廠房工作,衣服幾乎每天都得洗。現(xiàn)在在溫濕度恒定的車(chē)間里動(dòng)動(dòng)手指
位于中國(guó)西北寧夏回族自治區(qū)的鋼鐵鑄造企業(yè)共享集團(tuán),正在運(yùn)用3D打印新技術(shù)重塑中國(guó)制造。“以前在噪聲轟隆、塵土飛揚(yáng)的廠房工作,衣服幾乎每天都得洗。現(xiàn)在在溫濕度恒定的車(chē)間里動(dòng)動(dòng)手指就行了。”從集團(tuán)鑄造車(chē)間經(jīng)培訓(xùn)調(diào)到3D打印車(chē)間、從事砂型打印的工人張超說(shuō)。
在這家企業(yè),3D打印技術(shù)用一道工序?qū)⑸靶椭圃飙h(huán)節(jié)的模具制作、造型、造芯、合箱四道工序全部替代,鑄件質(zhì)量和效率大幅提高,精度從最高正負(fù)1毫米提高到0.2毫米左右。鑄造業(yè)“老大難”發(fā)動(dòng)機(jī)缸頭生產(chǎn)的廢品率也從平均30%降到5%以?xún)?nèi),中速柴油機(jī)機(jī)體的生產(chǎn)時(shí)間則由8天縮至1天。
“3D打印正在改變歷史。”共享集團(tuán)3D產(chǎn)業(yè)中心副主任孟慶文說(shuō)。
這家成立于1966年的老鑄造國(guó)企通過(guò)創(chuàng)新煥發(fā)了生機(jī),在鑄造業(yè)3D打印上取得革命性突破。目前,企業(yè)生產(chǎn)的60%-70%的產(chǎn)品銷(xiāo)往亞洲、歐洲、美洲的10多個(gè)國(guó)家和地區(qū)。通用電氣、馬扎克、西門(mén)子等國(guó)際知名企業(yè)都是它的客戶(hù)。
2月初,國(guó)務(wù)院總理李克強(qiáng)考察共享集團(tuán)時(shí)稱(chēng),3D打印實(shí)現(xiàn)了鑄造產(chǎn)品從“傻大黑粗”到“窈窕淑女”的轉(zhuǎn)變。李克強(qiáng)說(shuō),用顛覆性新技術(shù)改造傳統(tǒng)產(chǎn)業(yè)大有空間。
去年5月,國(guó)務(wù)院印發(fā)《中國(guó)制造2025》,部署全面推進(jìn)實(shí)施制造強(qiáng)國(guó)戰(zhàn)略。這是中國(guó)實(shí)施制造強(qiáng)國(guó)戰(zhàn)略第一個(gè)十年的行動(dòng)綱領(lǐng)。
“《中國(guó)制造2025》的推出增強(qiáng)了我們轉(zhuǎn)型的信心。總理考察時(shí)談到的新舊動(dòng)能轉(zhuǎn)換、‘互聯(lián)網(wǎng)+’等,更是極大鼓勵(lì)了我們的研發(fā)團(tuán)隊(duì),讓我們堅(jiān)定了走創(chuàng)新轉(zhuǎn)型道路的決心。”彭凡說(shuō)。
除鑄造業(yè)外,3D打印技術(shù)在中國(guó)還被廣泛應(yīng)用于汽車(chē)制造、家用電器、生物醫(yī)療及航空航天等領(lǐng)域。從C919大型客機(jī)的機(jī)頭窗框,到“浦江一號(hào)”衛(wèi)星的天線(xiàn)支架,中國(guó)3D打印技術(shù)應(yīng)用取得長(zhǎng)足進(jìn)展。
受?chē)?guó)際經(jīng)濟(jì)形勢(shì)低迷等影響,中國(guó)不少傳統(tǒng)制造企業(yè)因產(chǎn)能過(guò)剩、產(chǎn)品低端等問(wèn)題陷入困境。在業(yè)內(nèi)人士看來(lái),利用3D打印等科技創(chuàng)新手段實(shí)現(xiàn)轉(zhuǎn)型,或?qū)⒊蔀檫@些企業(yè)的一條出路。
麥肯錫全球研究院2015年秋發(fā)布的一項(xiàng)報(bào)告稱(chēng),創(chuàng)新是中國(guó)未來(lái)十年能否保持經(jīng)濟(jì)增長(zhǎng)的決定性因素。2025年前,服務(wù)業(yè)和制造業(yè)創(chuàng)新活動(dòng)對(duì)中國(guó)經(jīng)濟(jì)每年的貢獻(xiàn)預(yù)計(jì)可達(dá)1-2.2萬(wàn)億美元。
清華大學(xué)生物制造和快速成形中心林峰教授說(shuō),與傳統(tǒng)制造技術(shù)明顯不同,3D打印是在計(jì)算機(jī)控制下,通過(guò)堆積材料制造產(chǎn)品,即增材制造。
“傳統(tǒng)制造方式像建窯洞,需要挖去多余的土;而3D打印則像蓋房子,用一塊塊磚堆起來(lái),自由度很高。”林峰說(shuō)。
目前,南京、武漢、珠海、青島、成都、無(wú)錫等地已成立或正在籌建3D技術(shù)創(chuàng)新中心、產(chǎn)業(yè)園區(qū)等。清華大學(xué)、北京航空航天大學(xué)、西安交通大學(xué)等多所院校也設(shè)有3D打印研發(fā)實(shí)驗(yàn)室。
其中,北京航空航天大學(xué)采用3D打印技術(shù)已經(jīng)制造了50多種規(guī)格、數(shù)百件大型關(guān)鍵構(gòu)件,在飛機(jī)、航天器、燃?xì)廨啓C(jī)、汽輪機(jī)等十多型裝備工程中得到實(shí)際應(yīng)用,使中國(guó)成為掌握大型關(guān)鍵金屬零部件3D打印技術(shù)并成功工程應(yīng)用的國(guó)家。
中國(guó)工程院院士、西安交通大學(xué)教授盧秉恒說(shuō),“遍地開(kāi)花”的3D打印技術(shù)研發(fā)可以推動(dòng)中國(guó)制造業(yè)向高端發(fā)展,支持中國(guó)傳統(tǒng)制造業(yè)轉(zhuǎn)型升級(jí)。
世界知識(shí)產(chǎn)權(quán)組織去年底發(fā)布的報(bào)告顯示,2005年以來(lái),全球3D打印和機(jī)器人工程學(xué)領(lǐng)域的專(zhuān)利申請(qǐng)1/4來(lái)自中國(guó),為全球之最。