佛山發(fā)展3D打印產(chǎn)業(yè)應(yīng)該找準(zhǔn)應(yīng)用方向，結(jié)合制造業(yè)優(yōu)勢，實現(xiàn)新技術(shù)對制造業(yè)的轉(zhuǎn)型升級。圖為針對陶瓷、瓷器產(chǎn)品開發(fā)的陶瓷3D打印機(jī)。南方日報記者 戴嘉信  攝、

顏永年  受訪者供圖

開欄語今年6月17—18日，第五屆世界3D打印大會將在佛山市南海區(qū)大瀝鎮(zhèn)舉行。這場全球性產(chǎn)業(yè)盛會的到來，讓3D打印再度引發(fā)各界熱議。

作為一項被《經(jīng)濟(jì)學(xué)人》多次推上封面、稱為推動第三次工業(yè)革命到來的關(guān)鍵技術(shù)，3D打印與制造業(yè)的相融已越來越緊密，但如何打開應(yīng)用面仍是行業(yè)發(fā)展主要瓶頸。作為全國第六大工業(yè)城市，佛山能否率先探索兩者的結(jié)合路徑?

今日起，南方日報推出《3D打印“賦能”制造業(yè)——創(chuàng)新大瀝，向世界進(jìn)發(fā)》系列報道，通過對話中國工程院院士、行業(yè)關(guān)鍵技術(shù)研發(fā)領(lǐng)軍人物等，為佛山3D打印行業(yè)發(fā)展及制造業(yè)升級建言獻(xiàn)策。

“現(xiàn)在是發(fā)展3D打印產(chǎn)業(yè)最好的時代。”作為中國3D打印產(chǎn)業(yè)崛起的見證者與參與者，中國工業(yè)3D打印理事會主席顏永年說。
在第五屆世界3D打印大會于佛山大瀝開幕前夕，80歲高齡的顏永年接受了南方日報記者的專訪。他指出，3D打印從上世紀(jì)80年代末起，在國內(nèi)經(jīng)歷過萌芽期、沉寂期后，從2008年開始，已開啟了興盛的新階段。

在顏永年看來，3D打印在航空、航天等領(lǐng)域和精密內(nèi)流道孔、一體化制造等方面擁有不可比擬的優(yōu)勢，但他同時強(qiáng)調(diào)制造業(yè)不能盲目“+3D打印”。對于像大瀝這樣的制造業(yè)重鎮(zhèn)，他建議關(guān)鍵是要找準(zhǔn)3D打印的應(yīng)用方向，加速產(chǎn)業(yè)向高端制造轉(zhuǎn)型，推動高端制造業(yè)與3D打印相結(jié)合，方能真正讓新技術(shù)實現(xiàn)對于制造業(yè)的“賦能”。
“現(xiàn)在是發(fā)展3D打印最好的時代”
南方日報：相比2015年，3D打印產(chǎn)業(yè)這幾年在國內(nèi)的發(fā)展似乎相對沉寂。實際上，3D打印產(chǎn)業(yè)在國內(nèi)從發(fā)展至今，經(jīng)歷了哪些階段?
顏永年：國內(nèi)最早是上世紀(jì)80年代末開始興起3D打印產(chǎn)業(yè)。在我看來可以劃分為3個階段。20世紀(jì)80年代末到2000年之間是第一個階段，當(dāng)時的3D打印叫做快速原型制造(Rapid  Prototyping  Manufacturing——RPM)，是一項可以快速制作產(chǎn)品原型外觀的技術(shù)，主要在比如清華大學(xué)、華中科大和西安交大等高校中進(jìn)行研發(fā)。

但2000年以后，因為3D打印一直停留在實驗室中，3D打印的設(shè)備沒有條件與市場進(jìn)行結(jié)合，價格也很貴，國內(nèi)很多設(shè)備賣不出去，在這之后直到2008年，整個行業(yè)都步入了沉寂期，到了2008年以后，才真的興盛起來。

南方日報：中國3D打印產(chǎn)業(yè)在2008年以后再度升溫，原因是什么?
顏永年：在2000年到2008年之間的沉寂期，全世界的3D打印產(chǎn)值一直徘徊在10億美元，可以說是行業(yè)的低潮期。到了2008年興盛，主要得益于兩個原因。
一方面是在全球的產(chǎn)業(yè)格局中，以美國為代表的國家開始非常重視3D打印產(chǎn)業(yè)。之后，《經(jīng)濟(jì)學(xué)人》一度還把3D打印視為開創(chuàng)第三次工業(yè)革命的關(guān)鍵技術(shù)。
另一方面，3D打印的技術(shù)得到了關(guān)鍵性的發(fā)展，也就是FDM工藝設(shè)備的小型化的流行，這種小型熔融沉積制造工藝推出后，3D打印設(shè)備迅速降價。同時國外一些企業(yè)(如德國EOS公司)在金屬熔化上也取得了突破性進(jìn)步，這些技術(shù)都促使了3D打印技術(shù)從實驗室走向了市場。

南方日報：在這個十年中，中國3D打印產(chǎn)業(yè)和工業(yè)的結(jié)合主要有哪些方向?顏永年：當(dāng)3D打印技術(shù)從實驗室走向市場之后，這項技術(shù)對于工業(yè)的意義也發(fā)生了重大的改變。
3D打印在中國起步之初，就只是一個快速原型制造技術(shù)。對于企業(yè)來說，要設(shè)計一款產(chǎn)品，如果希望提前知道產(chǎn)品外形和結(jié)構(gòu)，需要通過3D打印的方式來獲知。但經(jīng)過工藝和技術(shù)的進(jìn)步后，3D打印不再停留在只是打印產(chǎn)品原型的功能，而是連產(chǎn)品本身也可以打印。實現(xiàn)了從打印原型到打印零部件的重要改變。

在這樣的改變后，3D打印與產(chǎn)業(yè)的結(jié)合就非常多，比如航空、醫(yī)療、核電等產(chǎn)業(yè)，目前都有一定的應(yīng)用?；仡^看，可以說，現(xiàn)在是發(fā)展3D打印產(chǎn)業(yè)最好的時代了。

“制造業(yè)不能盲目"+3D打印"

南方日報：客觀來說，有數(shù)據(jù)顯示，全國3D打印產(chǎn)量去年產(chǎn)值僅有100多億元，你怎么看待這一現(xiàn)象?
顏永年：100多億元實際上并不少了，我認(rèn)為是很大的進(jìn)步了，應(yīng)該說這個行業(yè)還在發(fā)展中。產(chǎn)值不高的關(guān)鍵原因在于應(yīng)用面還沒有徹底打開。應(yīng)該說，當(dāng)3D打印技術(shù)走出實驗室后，它發(fā)展的推動力就在于應(yīng)用。

目前3D打印已經(jīng)與航空領(lǐng)域有一定的結(jié)合。在其他方向到底應(yīng)該如何進(jìn)行應(yīng)用，還在探索當(dāng)中，比如在工業(yè)領(lǐng)域，3D打印的一體化成型制造特點(diǎn)對于一些裝配組裝和焊接連接很高的行業(yè)，是有比較大的價值。

南方日報：其實我們也看到很多產(chǎn)業(yè)在加大與3D打印的結(jié)合，比如耐克推出的3D打印鞋，但3D打印與這類勞動密集型制造業(yè)的結(jié)合，必要性強(qiáng)嗎?
顏永年：3D打印和制造業(yè)的結(jié)合并不能盲目結(jié)合。本質(zhì)上，3D打印與勞動密集型的傳統(tǒng)制造業(yè)結(jié)合度是比較低的。如果選擇用3D打印來生產(chǎn)產(chǎn)品，那么3D打印技術(shù)必須是優(yōu)于傳統(tǒng)制造工藝的，或者兩者之間是可以進(jìn)行結(jié)合的。

具體來說，3D打印與工業(yè)的結(jié)合有三個方向。第一個是與傳統(tǒng)成型(如鍛壓技術(shù))進(jìn)行結(jié)合的生產(chǎn)工藝，比如說核電領(lǐng)域，3D打印的產(chǎn)品本身強(qiáng)度是好的，但是在塑性和抗疲勞強(qiáng)度等諸多方面，尚難滿足核電和航空領(lǐng)域的要求，這是3D打印的一個短板。對于航天和核電領(lǐng)域，將3D打印熔覆工藝與鍛造擠壓結(jié)合起來，就能解決強(qiáng)度和塑性兩方面的問題，實現(xiàn)工業(yè)化的應(yīng)用。

第二個方向，3D打印非常適用于制造微米級—毫米級的內(nèi)流道復(fù)雜結(jié)構(gòu)，這種內(nèi)流道用傳統(tǒng)的加工方式是做不出來的，所以用3D打印可以解決的是“能”的問題，具體來說，產(chǎn)品包括雷達(dá)濾波器、燃油噴嘴等。

第三個方向，3D打印其實與電腦、醫(yī)療器件以及首飾也有結(jié)合的空間。對于這些行業(yè)來說，一些裝配度要求很高的零件，比如說一個電腦上的零件，原來需要5個零件通過焊接組裝連接起來，現(xiàn)在用3D打印可以直接一次性打印出來，而不需要組裝，這也提升了效率。

可以說，3D打印正在被工業(yè)界逐漸接受，但這是在應(yīng)用中逐步被接受，不是靠靈機(jī)一動，盲目采用3D打印去生產(chǎn)工業(yè)產(chǎn)品，那是不實際的。

“大瀝關(guān)鍵在于做好高端制造業(yè)”

南方日報：談到不同產(chǎn)業(yè)與3D打印的結(jié)合，這些年，包括佛山在內(nèi)，廣東各地也在大力推進(jìn)，你怎么看廣東3D打印的發(fā)展現(xiàn)狀?
顏永年：廣東積極發(fā)展3D打印產(chǎn)業(yè)，比如說深圳，當(dāng)?shù)卣瞥隽瞬簧倥e措。但是廣東與上海、北京等地相比，3D打印產(chǎn)業(yè)還存在一些差距，這主要與當(dāng)?shù)禺a(chǎn)業(yè)結(jié)構(gòu)以及3D打印產(chǎn)業(yè)的發(fā)展特點(diǎn)相關(guān)。

目前看來，3D打印產(chǎn)業(yè)與航空、制造等的結(jié)合相對多一些，廣東省內(nèi)，像佛山和東莞相對比較多是勞動密集型的傳統(tǒng)制造業(yè)，這些行業(yè)與3D打印的結(jié)合度相對會弱一些。

但像珠海的航空維修和高端模具產(chǎn)業(yè)等，這些都是可以重點(diǎn)發(fā)展的方向。

南方日報：除了航空等行業(yè)，像佛山，以大瀝為代表也在積極發(fā)展3D打印產(chǎn)業(yè)，你對此有怎樣的建議?
顏永年：佛山本土比較多是陶瓷、家電等傳統(tǒng)產(chǎn)業(yè)。針對制造業(yè)的情況來說，如果盲目用3D打印是不現(xiàn)實的，必須是用3D打印來生產(chǎn)，可以更優(yōu)于傳統(tǒng)工藝的情況下，才有必要引入3D打印?？偟膩碚f，如果制造業(yè)城市希望發(fā)展3D打印，關(guān)鍵還是需要提升產(chǎn)業(yè)的高端化，也就是說讓3D打印與高端制造相結(jié)合。這對于提升高端制造產(chǎn)業(yè)的生產(chǎn)效率、縮短新產(chǎn)品上市周期等方面上，都會有很大的優(yōu)勢。

南方日報：未來整個3D打印產(chǎn)業(yè)，你覺得會朝怎樣的方向發(fā)展?
顏永年：3D打印產(chǎn)業(yè)現(xiàn)在出現(xiàn)了一些新的趨勢，就是與傳統(tǒng)成型制造業(yè)相結(jié)合，利用3D打印制作精化的毛坯，再進(jìn)行一次性終鍛成型，這些方向都將有利于進(jìn)一步推進(jìn)3D打印在諸如核電領(lǐng)域的發(fā)展。從長遠(yuǎn)來看，未來幾年，我還是非?？春?D打印產(chǎn)業(yè)。

工業(yè)制造提速“+3D打印”大瀝能否率先破局制造業(yè)應(yīng)用難題?
就在今年初，在大亞灣核電站里，一塊特殊的制冷機(jī)端蓋正式被安裝進(jìn)去。早在2009年，這一塊由南方增材公司利用3D打印技術(shù)制作的核工業(yè)部件，還只是一個存在于圖紙上的構(gòu)想。

這正是3D打印對工業(yè)領(lǐng)域而言，一個“夢想照進(jìn)現(xiàn)實”的縮影。作為一項被《經(jīng)濟(jì)學(xué)人》譽(yù)為推動第三次工業(yè)革命的關(guān)鍵技術(shù)，直到2015年，全國各地大興“3D打印熱”時，這項技術(shù)對于工業(yè)，特別是制造業(yè)領(lǐng)域來說，更多還只是一個概念。

幾年過去，以珠三角為代表，在多地積極布局3D打印產(chǎn)業(yè)的基礎(chǔ)上，一方面諸如中南機(jī)械、峰華卓立等一批3D打印企業(yè)已然崛起;另一方面，航空、核電、制造業(yè)等領(lǐng)域加速與3D打印融合的趨勢愈發(fā)明顯。

但這項關(guān)鍵技術(shù)如何在應(yīng)用上“賦能”制造業(yè)，路徑仍未清晰。佛山大瀝在積極布局該產(chǎn)業(yè)的同時，勇?lián)a(chǎn)業(yè)的探路者。
繼去年迎來廣東最大3D打印產(chǎn)業(yè)基地后，第五屆世界3D打印大會將于6月17—18日在佛山大瀝舉行。以一場家門口的全球產(chǎn)業(yè)盛會，大瀝不僅彰顯了一座小鎮(zhèn)胸懷世界大夢想的格局，更是拉開了3D打印與制造業(yè)加速融合的大幕。

制造新趨勢 3D打印“夢想照進(jìn)現(xiàn)實”相比幾年前，“3D打印”還只是一個看似概念性的新產(chǎn)業(yè)，如今，在工業(yè)領(lǐng)域，越來越多的產(chǎn)品實現(xiàn)了“3D打印制造”。
以制鞋行業(yè)為例，早在2015年，包括耐克、阿迪達(dá)斯等鞋企相繼對外透露要推出3D打印跑鞋的計劃。其中，阿迪達(dá)斯更是與3D打印公司Materialise達(dá)成合作協(xié)議。

實際上，在同期，全球最大的三家3D打印制造商即EOS、3DSystem和Stratasys都曾宣布與多家知名鞋企達(dá)成了合作計劃。
幾年過去，這些計劃已逐步落地。去年4月，阿迪達(dá)斯宣布推出全球首款可量產(chǎn)的3D打印運(yùn)動鞋，該鞋的鞋底采用3D打印技術(shù)而成，具備可批量生產(chǎn)的優(yōu)勢，且生產(chǎn)速度僅需20分鐘。與3D打印實現(xiàn)結(jié)合的并不僅僅是這些巨頭。就在今年初，在大亞灣核電站里，一塊特殊的制冷機(jī)端蓋正式被安裝進(jìn)去。這正是由佛山企業(yè)——南方增材科技有限公司(以下簡稱“南方增材”)與中廣核運(yùn)營有限公司聯(lián)合研發(fā)推出的，利用3D打印制造的核電站核心零部件。

“從成立至今，我們專注于核電領(lǐng)域，憑借自主創(chuàng)新技術(shù)，目前3D打印的核工業(yè)部件，最高噸位可以達(dá)到300多噸?！蹦戏皆霾亩驴偨?jīng)理朱志宇說。
而這些3D打印的核工業(yè)部件，在2009年時，對于朱志宇來說，還只是一個存在于圖紙上的設(shè)想。彼時，朱志宇和他的團(tuán)隊在北京遇到了北京航空航天大學(xué)教授、激光增材制造領(lǐng)域?qū)＜彝跞A明，明確在開發(fā)金屬3D打印技術(shù)上開展合作。

此后經(jīng)過上百次實驗后，核心技術(shù)團(tuán)隊在關(guān)鍵技術(shù)上取得了突破性進(jìn)展，并在實驗室成功做出了物理、化學(xué)性能達(dá)到甚至優(yōu)于鍛件的核電重型裝備的金屬構(gòu)件縮比件。
“我們在材料、設(shè)備、工藝研發(fā)設(shè)計上，整套流程都擁有自主知識產(chǎn)權(quán)?！敝熘居畋硎?，若按將增材制造技術(shù)應(yīng)用于重型大型金屬構(gòu)件的研發(fā)、生產(chǎn)計，南方增材是全球首家吃螃蟹的企業(yè)。
實際上，南方增材只是一個縮影。近年，伴隨在3D打印與工業(yè)的加速融合下，工業(yè)級3D打印機(jī)實現(xiàn)了快速增長。數(shù)據(jù)顯示，去年工業(yè)級3D打印機(jī)出貨量雖然只增長了5%，但營收占總收入的80%。分析認(rèn)為，雖然消費(fèi)級設(shè)備支撐了出貨量，但工業(yè)級設(shè)備支撐了整個行業(yè)的銷售收入，未來工業(yè)級3D打印設(shè)備是行業(yè)收入增長的主力軍。

搶灘新產(chǎn)業(yè) 珠三角多地布局3D打印工業(yè)加速與3D打印結(jié)合的背后，離不開越來越多城市把3D打印列入重點(diǎn)培育的產(chǎn)業(yè)對象。
以2014年為重要分水嶺，在這一年前后，珠三角多個城市加速布局3D打印產(chǎn)業(yè)。
深圳正是這樣的例子?！霸谡麄€珠三角中，深圳對于3D打印的重視程度是比較突出的?！鳖佊滥暾f。
特別是在桌面打印上，據(jù)此前深圳創(chuàng)新設(shè)計研究院創(chuàng)新應(yīng)用研究所相關(guān)負(fù)責(zé)人對媒體表示，深圳擁有全國最多的“創(chuàng)客”群體和從事智能硬件的創(chuàng)業(yè)者，普遍都通過3D打印的方式替代傳統(tǒng)開模手段，來提速產(chǎn)品的開發(fā)周期。

在工業(yè)方向上，作為深圳市實施的“十大行動計劃”中的“十大制造業(yè)創(chuàng)新中心”之一，去年深圳市成立了3D打印制造業(yè)創(chuàng)新中心。
與深圳相似，廣州也把3D產(chǎn)業(yè)作為重點(diǎn)培育的新產(chǎn)業(yè)方向。在今年廣州的政府工作報告中，明確把3D打印列入加快形成新增長點(diǎn)的方向。在2014年，廣州推出首個3D打印產(chǎn)業(yè)園，并落戶在荔灣區(qū)。此后，荔灣成為了廣州發(fā)展3D打印產(chǎn)業(yè)的主陣地，通過發(fā)布多項產(chǎn)業(yè)政策加快引入龍頭企業(yè)與人才。
4年過去了，目前在荔灣的3D打印產(chǎn)業(yè)園中，園區(qū)在孵企業(yè)55家，累計畢業(yè)企業(yè)17家，主要以3D打印產(chǎn)業(yè)鏈上下游為主，涉及3D打印設(shè)備研發(fā)、3D打印軟件開發(fā)、3D打印材料研發(fā)、3D打印設(shè)計與服務(wù)等領(lǐng)域。

在今年初，該3D打印產(chǎn)業(yè)園更是成為全國唯一一個成功入選國家級科技企業(yè)孵化器的3D打印產(chǎn)業(yè)園。
而與佛山同為制造業(yè)大市的東莞，早在2013年年初的東莞市政府工作報告中，明確提出，扶持3D打印產(chǎn)業(yè)等戰(zhàn)略性新興產(chǎn)業(yè)。
此后一年，3D打印成為了東莞產(chǎn)業(yè)熱詞。東莞首個3D打印產(chǎn)業(yè)園完工，由莞企自主研發(fā)的桌面級打印機(jī)相繼面世，多個3D打印的大事件貫穿了2014年的東莞。

同年，佛山也開始快馬加鞭發(fā)展3D打印產(chǎn)業(yè)，先后提出與省科技廳共建3D打印工程技術(shù)研究開發(fā)中心、建立3D打印產(chǎn)業(yè)基地等計劃。
其中南海成為了重要區(qū)域之一。目前，南海區(qū)已經(jīng)先后與廣東省3D打印產(chǎn)業(yè)創(chuàng)新聯(lián)盟探索合作共建廣東省3D打印產(chǎn)業(yè)創(chuàng)新聯(lián)盟協(xié)同中心、與中科院廣州電子所簽署《共建廣東中科高新增材制造產(chǎn)業(yè)創(chuàng)新中心框架協(xié)議》等。

進(jìn)擊的大瀝 將創(chuàng)建全國3D打印技術(shù)創(chuàng)新中心
在各地加快布局該產(chǎn)業(yè)的同時，3D打印也迎來了關(guān)鍵的時刻。

“目前全國3D產(chǎn)業(yè)產(chǎn)值偏低，原因在于3D打印的應(yīng)用市場還沒有真正被打開?！鳖佊滥瓯硎?，盡管目前工業(yè)界與3D打印的結(jié)合已經(jīng)明顯增多，但實際上，3D打印發(fā)展的重要動力，依然還在于加大應(yīng)用面。

在尋找制造業(yè)與3D打印的應(yīng)用路徑上，大瀝主動走在了前面。去年6月，廣東最大3D打印產(chǎn)業(yè)基地——中峪智能機(jī)械智能裝備孵化中心在大瀝開業(yè)，廣東南海增材制造加速器、廣東省3D打印(佛山)產(chǎn)業(yè)技術(shù)創(chuàng)新聯(lián)盟當(dāng)天揭牌。
僅一年后，這座廣東省的商貿(mào)重鎮(zhèn)和制造強(qiáng)鎮(zhèn)又迎來了3D打印的盛事—-第五屆3D打印產(chǎn)業(yè)技術(shù)大會計劃在今年6月17—18日期間，在佛山大瀝舉行。
“我們正在尋找應(yīng)用市場，大瀝所在的廣東是傳統(tǒng)制造業(yè)集聚大省，而大瀝正在推動傳統(tǒng)產(chǎn)業(yè)轉(zhuǎn)型升級，與我們的夢想不謀而合?！敝袊?D打印技術(shù)產(chǎn)業(yè)聯(lián)盟執(zhí)行理事長羅軍說道。

據(jù)悉，以大會的舉辦為契機(jī)，依托中國3D打印技術(shù)產(chǎn)業(yè)聯(lián)盟和世界3D打印技術(shù)產(chǎn)業(yè)聯(lián)盟全球化網(wǎng)絡(luò)在南海區(qū)集中布局，大瀝鎮(zhèn)將創(chuàng)建全國規(guī)模最大、技術(shù)含量最高、最具影響力的3D打印公共服務(wù)平臺和技術(shù)創(chuàng)新中心。

“我們還計劃引進(jìn)蘭灣智能—曼徹斯特大學(xué)先進(jìn)激光工程聯(lián)合實驗室?！贝鬄r鎮(zhèn)相關(guān)負(fù)責(zé)人透露，以3D打印產(chǎn)業(yè)為突破口，該鎮(zhèn)將積極創(chuàng)造條件，營造創(chuàng)新氛圍，吸引全球3D打印上下游優(yōu)勢資源在大瀝集聚。

種種舉措的背后，正是深諳3D打印發(fā)展關(guān)鍵的大瀝，以實際行動積極探路制造業(yè)“+3D打印”的未來路徑。
專家簡介：
顏永年，是國內(nèi)3D打印產(chǎn)業(yè)發(fā)展的見證者與參與者，他曾是清華大學(xué)材料成形制造自動化研究所第一任所長，在快速成形制造等領(lǐng)域取得了多項國際領(lǐng)先水平的科研成果，目前擔(dān)任江蘇永年激光成形技術(shù)有限公司董事長。
撰文：葉潔純 關(guān)艷娟

文章轉(zhuǎn)載自：南方日報

佛山發(fā)展3D打印產(chǎn)業(yè)應(yīng)該找準(zhǔn)應(yīng)用方向，結(jié)合制造業(yè)優(yōu)勢，實現(xiàn)新技術(shù)對制造業(yè)的轉(zhuǎn)型升級。圖為針對陶瓷、瓷器產(chǎn)品開發(fā)的陶瓷3D打印機(jī)。南方日報記者 戴嘉信  攝、

顏永年  受訪者供圖

開欄語今年6月17—18日，第五屆世界3D打印大會將在佛山市南海區(qū)大瀝鎮(zhèn)舉行。這場全球性產(chǎn)業(yè)盛會的到來，讓3D打印再度引發(fā)各界熱議。

作為一項被《經(jīng)濟(jì)學(xué)人》多次推上封面、稱為推動第三次工業(yè)革命到來的關(guān)鍵技術(shù)，3D打印與制造業(yè)的相融已越來越緊密，但如何打開應(yīng)用面仍是行業(yè)發(fā)展主要瓶頸。作為全國第六大工業(yè)城市，佛山能否率先探索兩者的結(jié)合路徑?

今日起，南方日報推出《3D打印“賦能”制造業(yè)——創(chuàng)新大瀝，向世界進(jìn)發(fā)》系列報道，通過對話中國工程院院士、行業(yè)關(guān)鍵技術(shù)研發(fā)領(lǐng)軍人物等，為佛山3D打印行業(yè)發(fā)展及制造業(yè)升級建言獻(xiàn)策。

“現(xiàn)在是發(fā)展3D打印產(chǎn)業(yè)最好的時代。”作為中國3D打印產(chǎn)業(yè)崛起的見證者與參與者，中國工業(yè)3D打印理事會主席顏永年說。
在第五屆世界3D打印大會于佛山大瀝開幕前夕，80歲高齡的顏永年接受了南方日報記者的專訪。他指出，3D打印從上世紀(jì)80年代末起，在國內(nèi)經(jīng)歷過萌芽期、沉寂期后，從2008年開始，已開啟了興盛的新階段。

在顏永年看來，3D打印在航空、航天等領(lǐng)域和精密內(nèi)流道孔、一體化制造等方面擁有不可比擬的優(yōu)勢，但他同時強(qiáng)調(diào)制造業(yè)不能盲目“+3D打印”。對于像大瀝這樣的制造業(yè)重鎮(zhèn)，他建議關(guān)鍵是要找準(zhǔn)3D打印的應(yīng)用方向，加速產(chǎn)業(yè)向高端制造轉(zhuǎn)型，推動高端制造業(yè)與3D打印相結(jié)合，方能真正讓新技術(shù)實現(xiàn)對于制造業(yè)的“賦能”。
“現(xiàn)在是發(fā)展3D打印最好的時代”
南方日報：相比2015年，3D打印產(chǎn)業(yè)這幾年在國內(nèi)的發(fā)展似乎相對沉寂。實際上，3D打印產(chǎn)業(yè)在國內(nèi)從發(fā)展至今，經(jīng)歷了哪些階段?
顏永年：國內(nèi)最早是上世紀(jì)80年代末開始興起3D打印產(chǎn)業(yè)。在我看來可以劃分為3個階段。20世紀(jì)80年代末到2000年之間是第一個階段，當(dāng)時的3D打印叫做快速原型制造(Rapid  Prototyping  Manufacturing——RPM)，是一項可以快速制作產(chǎn)品原型外觀的技術(shù)，主要在比如清華大學(xué)、華中科大和西安交大等高校中進(jìn)行研發(fā)。

但2000年以后，因為3D打印一直停留在實驗室中，3D打印的設(shè)備沒有條件與市場進(jìn)行結(jié)合，價格也很貴，國內(nèi)很多設(shè)備賣不出去，在這之后直到2008年，整個行業(yè)都步入了沉寂期，到了2008年以后，才真的興盛起來。

南方日報：中國3D打印產(chǎn)業(yè)在2008年以后再度升溫，原因是什么?
顏永年：在2000年到2008年之間的沉寂期，全世界的3D打印產(chǎn)值一直徘徊在10億美元，可以說是行業(yè)的低潮期。到了2008年興盛，主要得益于兩個原因。
一方面是在全球的產(chǎn)業(yè)格局中，以美國為代表的國家開始非常重視3D打印產(chǎn)業(yè)。之后，《經(jīng)濟(jì)學(xué)人》一度還把3D打印視為開創(chuàng)第三次工業(yè)革命的關(guān)鍵技術(shù)。
另一方面，3D打印的技術(shù)得到了關(guān)鍵性的發(fā)展，也就是FDM工藝設(shè)備的小型化的流行，這種小型熔融沉積制造工藝推出后，3D打印設(shè)備迅速降價。同時國外一些企業(yè)(如德國EOS公司)在金屬熔化上也取得了突破性進(jìn)步，這些技術(shù)都促使了3D打印技術(shù)從實驗室走向了市場。

南方日報：在這個十年中，中國3D打印產(chǎn)業(yè)和工業(yè)的結(jié)合主要有哪些方向?顏永年：當(dāng)3D打印技術(shù)從實驗室走向市場之后，這項技術(shù)對于工業(yè)的意義也發(fā)生了重大的改變。
3D打印在中國起步之初，就只是一個快速原型制造技術(shù)。對于企業(yè)來說，要設(shè)計一款產(chǎn)品，如果希望提前知道產(chǎn)品外形和結(jié)構(gòu)，需要通過3D打印的方式來獲知。但經(jīng)過工藝和技術(shù)的進(jìn)步后，3D打印不再停留在只是打印產(chǎn)品原型的功能，而是連產(chǎn)品本身也可以打印。實現(xiàn)了從打印原型到打印零部件的重要改變。

在這樣的改變后，3D打印與產(chǎn)業(yè)的結(jié)合就非常多，比如航空、醫(yī)療、核電等產(chǎn)業(yè)，目前都有一定的應(yīng)用?；仡^看，可以說，現(xiàn)在是發(fā)展3D打印產(chǎn)業(yè)最好的時代了。

“制造業(yè)不能盲目"+3D打印"

南方日報：客觀來說，有數(shù)據(jù)顯示，全國3D打印產(chǎn)量去年產(chǎn)值僅有100多億元，你怎么看待這一現(xiàn)象?
顏永年：100多億元實際上并不少了，我認(rèn)為是很大的進(jìn)步了，應(yīng)該說這個行業(yè)還在發(fā)展中。產(chǎn)值不高的關(guān)鍵原因在于應(yīng)用面還沒有徹底打開。應(yīng)該說，當(dāng)3D打印技術(shù)走出實驗室后，它發(fā)展的推動力就在于應(yīng)用。

目前3D打印已經(jīng)與航空領(lǐng)域有一定的結(jié)合。在其他方向到底應(yīng)該如何進(jìn)行應(yīng)用，還在探索當(dāng)中，比如在工業(yè)領(lǐng)域，3D打印的一體化成型制造特點(diǎn)對于一些裝配組裝和焊接連接很高的行業(yè)，是有比較大的價值。

南方日報：其實我們也看到很多產(chǎn)業(yè)在加大與3D打印的結(jié)合，比如耐克推出的3D打印鞋，但3D打印與這類勞動密集型制造業(yè)的結(jié)合，必要性強(qiáng)嗎?
顏永年：3D打印和制造業(yè)的結(jié)合并不能盲目結(jié)合。本質(zhì)上，3D打印與勞動密集型的傳統(tǒng)制造業(yè)結(jié)合度是比較低的。如果選擇用3D打印來生產(chǎn)產(chǎn)品，那么3D打印技術(shù)必須是優(yōu)于傳統(tǒng)制造工藝的，或者兩者之間是可以進(jìn)行結(jié)合的。

具體來說，3D打印與工業(yè)的結(jié)合有三個方向。第一個是與傳統(tǒng)成型(如鍛壓技術(shù))進(jìn)行結(jié)合的生產(chǎn)工藝，比如說核電領(lǐng)域，3D打印的產(chǎn)品本身強(qiáng)度是好的，但是在塑性和抗疲勞強(qiáng)度等諸多方面，尚難滿足核電和航空領(lǐng)域的要求，這是3D打印的一個短板。對于航天和核電領(lǐng)域，將3D打印熔覆工藝與鍛造擠壓結(jié)合起來，就能解決強(qiáng)度和塑性兩方面的問題，實現(xiàn)工業(yè)化的應(yīng)用。

第二個方向，3D打印非常適用于制造微米級—毫米級的內(nèi)流道復(fù)雜結(jié)構(gòu)，這種內(nèi)流道用傳統(tǒng)的加工方式是做不出來的，所以用3D打印可以解決的是“能”的問題，具體來說，產(chǎn)品包括雷達(dá)濾波器、燃油噴嘴等。

第三個方向，3D打印其實與電腦、醫(yī)療器件以及首飾也有結(jié)合的空間。對于這些行業(yè)來說，一些裝配度要求很高的零件，比如說一個電腦上的零件，原來需要5個零件通過焊接組裝連接起來，現(xiàn)在用3D打印可以直接一次性打印出來，而不需要組裝，這也提升了效率。

可以說，3D打印正在被工業(yè)界逐漸接受，但這是在應(yīng)用中逐步被接受，不是靠靈機(jī)一動，盲目采用3D打印去生產(chǎn)工業(yè)產(chǎn)品，那是不實際的。

“大瀝關(guān)鍵在于做好高端制造業(yè)”

南方日報：談到不同產(chǎn)業(yè)與3D打印的結(jié)合，這些年，包括佛山在內(nèi)，廣東各地也在大力推進(jìn)，你怎么看廣東3D打印的發(fā)展現(xiàn)狀?
顏永年：廣東積極發(fā)展3D打印產(chǎn)業(yè)，比如說深圳，當(dāng)?shù)卣瞥隽瞬簧倥e措。但是廣東與上海、北京等地相比，3D打印產(chǎn)業(yè)還存在一些差距，這主要與當(dāng)?shù)禺a(chǎn)業(yè)結(jié)構(gòu)以及3D打印產(chǎn)業(yè)的發(fā)展特點(diǎn)相關(guān)。

目前看來，3D打印產(chǎn)業(yè)與航空、制造等的結(jié)合相對多一些，廣東省內(nèi)，像佛山和東莞相對比較多是勞動密集型的傳統(tǒng)制造業(yè)，這些行業(yè)與3D打印的結(jié)合度相對會弱一些。

但像珠海的航空維修和高端模具產(chǎn)業(yè)等，這些都是可以重點(diǎn)發(fā)展的方向。

南方日報：除了航空等行業(yè)，像佛山，以大瀝為代表也在積極發(fā)展3D打印產(chǎn)業(yè)，你對此有怎樣的建議?
顏永年：佛山本土比較多是陶瓷、家電等傳統(tǒng)產(chǎn)業(yè)。針對制造業(yè)的情況來說，如果盲目用3D打印是不現(xiàn)實的，必須是用3D打印來生產(chǎn)，可以更優(yōu)于傳統(tǒng)工藝的情況下，才有必要引入3D打印?？偟膩碚f，如果制造業(yè)城市希望發(fā)展3D打印，關(guān)鍵還是需要提升產(chǎn)業(yè)的高端化，也就是說讓3D打印與高端制造相結(jié)合。這對于提升高端制造產(chǎn)業(yè)的生產(chǎn)效率、縮短新產(chǎn)品上市周期等方面上，都會有很大的優(yōu)勢。

南方日報：未來整個3D打印產(chǎn)業(yè)，你覺得會朝怎樣的方向發(fā)展?
顏永年：3D打印產(chǎn)業(yè)現(xiàn)在出現(xiàn)了一些新的趨勢，就是與傳統(tǒng)成型制造業(yè)相結(jié)合，利用3D打印制作精化的毛坯，再進(jìn)行一次性終鍛成型，這些方向都將有利于進(jìn)一步推進(jìn)3D打印在諸如核電領(lǐng)域的發(fā)展。從長遠(yuǎn)來看，未來幾年，我還是非?？春?D打印產(chǎn)業(yè)。

工業(yè)制造提速“+3D打印”大瀝能否率先破局制造業(yè)應(yīng)用難題?
就在今年初，在大亞灣核電站里，一塊特殊的制冷機(jī)端蓋正式被安裝進(jìn)去。早在2009年，這一塊由南方增材公司利用3D打印技術(shù)制作的核工業(yè)部件，還只是一個存在于圖紙上的構(gòu)想。

這正是3D打印對工業(yè)領(lǐng)域而言，一個“夢想照進(jìn)現(xiàn)實”的縮影。作為一項被《經(jīng)濟(jì)學(xué)人》譽(yù)為推動第三次工業(yè)革命的關(guān)鍵技術(shù)，直到2015年，全國各地大興“3D打印熱”時，這項技術(shù)對于工業(yè)，特別是制造業(yè)領(lǐng)域來說，更多還只是一個概念。

幾年過去，以珠三角為代表，在多地積極布局3D打印產(chǎn)業(yè)的基礎(chǔ)上，一方面諸如中南機(jī)械、峰華卓立等一批3D打印企業(yè)已然崛起;另一方面，航空、核電、制造業(yè)等領(lǐng)域加速與3D打印融合的趨勢愈發(fā)明顯。

但這項關(guān)鍵技術(shù)如何在應(yīng)用上“賦能”制造業(yè)，路徑仍未清晰。佛山大瀝在積極布局該產(chǎn)業(yè)的同時，勇?lián)a(chǎn)業(yè)的探路者。
繼去年迎來廣東最大3D打印產(chǎn)業(yè)基地后，第五屆世界3D打印大會將于6月17—18日在佛山大瀝舉行。以一場家門口的全球產(chǎn)業(yè)盛會，大瀝不僅彰顯了一座小鎮(zhèn)胸懷世界大夢想的格局，更是拉開了3D打印與制造業(yè)加速融合的大幕。

制造新趨勢 3D打印“夢想照進(jìn)現(xiàn)實”相比幾年前，“3D打印”還只是一個看似概念性的新產(chǎn)業(yè)，如今，在工業(yè)領(lǐng)域，越來越多的產(chǎn)品實現(xiàn)了“3D打印制造”。
以制鞋行業(yè)為例，早在2015年，包括耐克、阿迪達(dá)斯等鞋企相繼對外透露要推出3D打印跑鞋的計劃。其中，阿迪達(dá)斯更是與3D打印公司Materialise達(dá)成合作協(xié)議。

實際上，在同期，全球最大的三家3D打印制造商即EOS、3DSystem和Stratasys都曾宣布與多家知名鞋企達(dá)成了合作計劃。
幾年過去，這些計劃已逐步落地。去年4月，阿迪達(dá)斯宣布推出全球首款可量產(chǎn)的3D打印運(yùn)動鞋，該鞋的鞋底采用3D打印技術(shù)而成，具備可批量生產(chǎn)的優(yōu)勢，且生產(chǎn)速度僅需20分鐘。與3D打印實現(xiàn)結(jié)合的并不僅僅是這些巨頭。就在今年初，在大亞灣核電站里，一塊特殊的制冷機(jī)端蓋正式被安裝進(jìn)去。這正是由佛山企業(yè)——南方增材科技有限公司(以下簡稱“南方增材”)與中廣核運(yùn)營有限公司聯(lián)合研發(fā)推出的，利用3D打印制造的核電站核心零部件。

“從成立至今，我們專注于核電領(lǐng)域，憑借自主創(chuàng)新技術(shù)，目前3D打印的核工業(yè)部件，最高噸位可以達(dá)到300多噸?！蹦戏皆霾亩驴偨?jīng)理朱志宇說。
而這些3D打印的核工業(yè)部件，在2009年時，對于朱志宇來說，還只是一個存在于圖紙上的設(shè)想。彼時，朱志宇和他的團(tuán)隊在北京遇到了北京航空航天大學(xué)教授、激光增材制造領(lǐng)域?qū)＜彝跞A明，明確在開發(fā)金屬3D打印技術(shù)上開展合作。

此后經(jīng)過上百次實驗后，核心技術(shù)團(tuán)隊在關(guān)鍵技術(shù)上取得了突破性進(jìn)展，并在實驗室成功做出了物理、化學(xué)性能達(dá)到甚至優(yōu)于鍛件的核電重型裝備的金屬構(gòu)件縮比件。
“我們在材料、設(shè)備、工藝研發(fā)設(shè)計上，整套流程都擁有自主知識產(chǎn)權(quán)?！敝熘居畋硎?，若按將增材制造技術(shù)應(yīng)用于重型大型金屬構(gòu)件的研發(fā)、生產(chǎn)計，南方增材是全球首家吃螃蟹的企業(yè)。
實際上，南方增材只是一個縮影。近年，伴隨在3D打印與工業(yè)的加速融合下，工業(yè)級3D打印機(jī)實現(xiàn)了快速增長。數(shù)據(jù)顯示，去年工業(yè)級3D打印機(jī)出貨量雖然只增長了5%，但營收占總收入的80%。分析認(rèn)為，雖然消費(fèi)級設(shè)備支撐了出貨量，但工業(yè)級設(shè)備支撐了整個行業(yè)的銷售收入，未來工業(yè)級3D打印設(shè)備是行業(yè)收入增長的主力軍。

搶灘新產(chǎn)業(yè) 珠三角多地布局3D打印工業(yè)加速與3D打印結(jié)合的背后，離不開越來越多城市把3D打印列入重點(diǎn)培育的產(chǎn)業(yè)對象。
以2014年為重要分水嶺，在這一年前后，珠三角多個城市加速布局3D打印產(chǎn)業(yè)。
深圳正是這樣的例子?！霸谡麄€珠三角中，深圳對于3D打印的重視程度是比較突出的?！鳖佊滥暾f。
特別是在桌面打印上，據(jù)此前深圳創(chuàng)新設(shè)計研究院創(chuàng)新應(yīng)用研究所相關(guān)負(fù)責(zé)人對媒體表示，深圳擁有全國最多的“創(chuàng)客”群體和從事智能硬件的創(chuàng)業(yè)者，普遍都通過3D打印的方式替代傳統(tǒng)開模手段，來提速產(chǎn)品的開發(fā)周期。

在工業(yè)方向上，作為深圳市實施的“十大行動計劃”中的“十大制造業(yè)創(chuàng)新中心”之一，去年深圳市成立了3D打印制造業(yè)創(chuàng)新中心。
與深圳相似，廣州也把3D產(chǎn)業(yè)作為重點(diǎn)培育的新產(chǎn)業(yè)方向。在今年廣州的政府工作報告中，明確把3D打印列入加快形成新增長點(diǎn)的方向。在2014年，廣州推出首個3D打印產(chǎn)業(yè)園，并落戶在荔灣區(qū)。此后，荔灣成為了廣州發(fā)展3D打印產(chǎn)業(yè)的主陣地，通過發(fā)布多項產(chǎn)業(yè)政策加快引入龍頭企業(yè)與人才。
4年過去了，目前在荔灣的3D打印產(chǎn)業(yè)園中，園區(qū)在孵企業(yè)55家，累計畢業(yè)企業(yè)17家，主要以3D打印產(chǎn)業(yè)鏈上下游為主，涉及3D打印設(shè)備研發(fā)、3D打印軟件開發(fā)、3D打印材料研發(fā)、3D打印設(shè)計與服務(wù)等領(lǐng)域。

在今年初，該3D打印產(chǎn)業(yè)園更是成為全國唯一一個成功入選國家級科技企業(yè)孵化器的3D打印產(chǎn)業(yè)園。
而與佛山同為制造業(yè)大市的東莞，早在2013年年初的東莞市政府工作報告中，明確提出，扶持3D打印產(chǎn)業(yè)等戰(zhàn)略性新興產(chǎn)業(yè)。
此后一年，3D打印成為了東莞產(chǎn)業(yè)熱詞。東莞首個3D打印產(chǎn)業(yè)園完工，由莞企自主研發(fā)的桌面級打印機(jī)相繼面世，多個3D打印的大事件貫穿了2014年的東莞。

同年，佛山也開始快馬加鞭發(fā)展3D打印產(chǎn)業(yè)，先后提出與省科技廳共建3D打印工程技術(shù)研究開發(fā)中心、建立3D打印產(chǎn)業(yè)基地等計劃。
其中南海成為了重要區(qū)域之一。目前，南海區(qū)已經(jīng)先后與廣東省3D打印產(chǎn)業(yè)創(chuàng)新聯(lián)盟探索合作共建廣東省3D打印產(chǎn)業(yè)創(chuàng)新聯(lián)盟協(xié)同中心、與中科院廣州電子所簽署《共建廣東中科高新增材制造產(chǎn)業(yè)創(chuàng)新中心框架協(xié)議》等。

進(jìn)擊的大瀝 將創(chuàng)建全國3D打印技術(shù)創(chuàng)新中心
在各地加快布局該產(chǎn)業(yè)的同時，3D打印也迎來了關(guān)鍵的時刻。

“目前全國3D產(chǎn)業(yè)產(chǎn)值偏低，原因在于3D打印的應(yīng)用市場還沒有真正被打開?！鳖佊滥瓯硎?，盡管目前工業(yè)界與3D打印的結(jié)合已經(jīng)明顯增多，但實際上，3D打印發(fā)展的重要動力，依然還在于加大應(yīng)用面。

在尋找制造業(yè)與3D打印的應(yīng)用路徑上，大瀝主動走在了前面。去年6月，廣東最大3D打印產(chǎn)業(yè)基地——中峪智能機(jī)械智能裝備孵化中心在大瀝開業(yè)，廣東南海增材制造加速器、廣東省3D打印(佛山)產(chǎn)業(yè)技術(shù)創(chuàng)新聯(lián)盟當(dāng)天揭牌。
僅一年后，這座廣東省的商貿(mào)重鎮(zhèn)和制造強(qiáng)鎮(zhèn)又迎來了3D打印的盛事—-第五屆3D打印產(chǎn)業(yè)技術(shù)大會計劃在今年6月17—18日期間，在佛山大瀝舉行。
“我們正在尋找應(yīng)用市場，大瀝所在的廣東是傳統(tǒng)制造業(yè)集聚大省，而大瀝正在推動傳統(tǒng)產(chǎn)業(yè)轉(zhuǎn)型升級，與我們的夢想不謀而合?！敝袊?D打印技術(shù)產(chǎn)業(yè)聯(lián)盟執(zhí)行理事長羅軍說道。

據(jù)悉，以大會的舉辦為契機(jī)，依托中國3D打印技術(shù)產(chǎn)業(yè)聯(lián)盟和世界3D打印技術(shù)產(chǎn)業(yè)聯(lián)盟全球化網(wǎng)絡(luò)在南海區(qū)集中布局，大瀝鎮(zhèn)將創(chuàng)建全國規(guī)模最大、技術(shù)含量最高、最具影響力的3D打印公共服務(wù)平臺和技術(shù)創(chuàng)新中心。

“我們還計劃引進(jìn)蘭灣智能—曼徹斯特大學(xué)先進(jìn)激光工程聯(lián)合實驗室?！贝鬄r鎮(zhèn)相關(guān)負(fù)責(zé)人透露，以3D打印產(chǎn)業(yè)為突破口，該鎮(zhèn)將積極創(chuàng)造條件，營造創(chuàng)新氛圍，吸引全球3D打印上下游優(yōu)勢資源在大瀝集聚。

種種舉措的背后，正是深諳3D打印發(fā)展關(guān)鍵的大瀝，以實際行動積極探路制造業(yè)“+3D打印”的未來路徑。
專家簡介：
顏永年，是國內(nèi)3D打印產(chǎn)業(yè)發(fā)展的見證者與參與者，他曾是清華大學(xué)材料成形制造自動化研究所第一任所長，在快速成形制造等領(lǐng)域取得了多項國際領(lǐng)先水平的科研成果，目前擔(dān)任江蘇永年激光成形技術(shù)有限公司董事長。
撰文：葉潔純 關(guān)艷娟

文章轉(zhuǎn)載自：南方日報