厚積薄發(fā) 推進增材制造產業(yè)發(fā)展 ——專訪廣東省增材制造協(xié)會會長楊永強教授

來源 :廣東省增材制造協(xié)會

導讀：之前曾經多次采訪廣東省增材制造協(xié)會會長、華南理工大學教授楊永強,，撰寫了《廣東搶占3D打印產業(yè)發(fā)展先機——中國3D打印技術產業(yè)聯(lián)盟副理事長,、華南理工大學楊永強教授專訪》《華南理工大學：金屬3D打印技術領域的翹楚》和《楊永強：冷眼看3D打印熱潮》3篇文章。這3篇文章介紹了3D打印的發(fā)展前景及廣東3D打印技術產業(yè)化的優(yōu)勢和制約因素,，闡明了楊永強教授對廣東進一步推進3D打印技術產業(yè)化,、搶占3D打印技術產業(yè)高地的建議；報道了華南理工大學在金屬3D打印技術的研發(fā)以及在生物醫(yī)學領域實現(xiàn)產業(yè)化等成果,；揭開3D打印的神秘面紗,，展示熱潮背后的冷靜思考。今天,，我們再次邀請楊永強教授介紹了近年增材制造產業(yè)扶持政策,、廣東省增材制造協(xié)會的工作及進一步推動增材制造產業(yè)發(fā)展的建議；同時,，作為我國金屬增材制造領域的重要專家,、學者,，楊永強教授還介紹了金屬增材制造的應用及發(fā)展趨勢。

楊永強博士

談政策：實實在在推進產業(yè)發(fā)展

問：請您談談,，近幾年,，國家和廣東出臺哪些政策有力支撐和推動增材制造（3D打印）產業(yè)發(fā)展,？

楊永強：在我國,，從國家有關部委到地方政府，都對3D打印產業(yè)給予很多政策和項目的支持,。在國家層面,，基于產業(yè)發(fā)展的出發(fā)點，近年來,，工信部,、科技部、國家發(fā)改委等12個部委發(fā)布了兩份制造產業(yè)的發(fā)展規(guī)劃,，分別是《增材制造產業(yè)發(fā)展推進計劃（2015－2016年）》與《增材制造產業(yè)發(fā)展行動計劃(2017－2020年)》,，在這兩個發(fā)展規(guī)劃里，都把金屬增材制造裝備,、3D打印材料列為首要的發(fā)展對象之一,。這也可以看出，增材制造技術在中國制造里的重要地位,。在地方層面,，比如廣東省，于2014－2018年度連續(xù)4年推出了增材制造技術的重大專項,，支持了很多項目,；于2018－2020年度又參照科技部的重點研發(fā)計劃，投入大筆資金支持并制訂了激光和增材制造的重點研發(fā)計劃,。

國家和地方的這些舉措的制定是為了實實在在地推進產業(yè)發(fā)展,。比如，廣東省2019年1月正式出臺的“促進科技創(chuàng)新十二條”,，雖然沒有重點提及3D打印,，但3D打印也是科技創(chuàng)新重點支持、重點發(fā)展的對象,。此外,，還有很多配套的政策。

這些政策吸引了大量的社會資金投入到3D打印行業(yè),，促進了產業(yè)的繁榮發(fā)展,。在這些政策、資金的支持下，國家級,、省市級3D打印創(chuàng)新中心紛紛建立，甚至一些大企業(yè),，都在相繼建立增材制造研發(fā)和創(chuàng)新中心,。3D打印技術受重視程度由此可見。相信在各級各方的重視下,，增材制造（3D打�,。┯兄�非常光明的前景��

問：請您介紹廣東省增材制造（3D打�,。┊a業(yè)技術路線圖實施意義,。

楊永強：2017年發(fā)布的廣東省增材制造（3D打印）產業(yè)技術路線圖（以下簡稱路線圖）對于廣東增材制造（3D打�,。┘夹g發(fā)展起到了指導性的作用,。雖然作為制造業(yè)大省和強省的廣東省的3D打印產業(yè)規(guī)模在整體上處于國內領先水平，但其關鍵核心技術儲備和產業(yè)化應用方面與國際先進水平相比還存在一些差距,，在政策引導,、產業(yè)規(guī)模、標準體系,、關鍵技術和人才等方面都亟待突破,。我們經過兩年的時間撰寫，先后在廣東省各個領域的企業(yè)與研究機構進行調研,，同時也借鑒了國內外相關路線圖的經驗,。整體上，路線圖較為全面地剖析了廣東省3D打印產業(yè)現(xiàn)狀,、發(fā)展方向,、重點產業(yè)等。此外,，路線圖還就廣東省的具體情況,，設定了廣東省增材制造（3D打印）產業(yè)的總體戰(zhàn)略目標,，界定了3D打印技術產業(yè)范圍,，通過3D打印產業(yè)技術水平和全方位市場需求研究、3D打印技術研發(fā)需求和廣東省產業(yè)的共性技術需求分析制定路線圖,；同時,，對原材料生產能力、材料性能和成本等方面的問題提出改進意見,，從而提高裝備,、關鍵元器件和集成系統(tǒng)的研發(fā)生產能力。

談協(xié)會：加快區(qū)域產業(yè)化與市場化進程

問：作為廣東省增材制造協(xié)會會長，請您介紹一下協(xié)會基本情況,。

楊永強：為了更好地整合廣東省增材制造行業(yè)上下游資源,，華南理工大學聯(lián)合廣東省內代表性的3D打印企業(yè)于2015年10月組織發(fā)起籌備廣東省增材制造協(xié)會（以下簡稱協(xié)會），在廣東省經濟和信息化委員會,、廣東省科學技術廳,、廣東省發(fā)展和改革委員會的指導下，在廣東省社會組織管理局的管理下,，于2016年4月28日召開成立大會暨第一屆第一次委員大會,，在2016年8月18日，經廣東省民政廳批準正式成立,。

協(xié)會致力于加快華南地區(qū)3D打印技術產業(yè)化與市場化進程,，積極開展關鍵共性技術聯(lián)合攻關，建立3D打印培育和應用示范基地,，普及3D打印基礎知識及技能培訓,，完善3D打印技術研發(fā)人才培養(yǎng)體系等工作。

問：廣東省增材制造協(xié)會提供的服務有哪些,？

楊永強：協(xié)會緊密團結會員單位,，積極搭建公共服務平臺，開展國際交流與合作,，成為吸引人才和技術資源的強大“磁場”,。協(xié)會為會員提供如下服務：通過信息宣傳平臺與窗口，提高會員單位知名度,；參與制定行業(yè)標準和規(guī)范,，推進行業(yè)可持續(xù)發(fā)展：把握國家和省、市（區(qū)）等產業(yè)支持政策,，解讀產業(yè)發(fā)展趨勢,，指導并幫助企業(yè)申請相關項目獎勵或扶持；多方位滿足企業(yè)發(fā)展需求,，搭建企業(yè)與政府,、投資機構、媒體與用戶之間的溝通橋梁,；積極開展國際交流與合作,，組織國內增材制造企事業(yè)單位參與國際有關組織的活動，在國際增材制造行業(yè)發(fā)揮積極作用,；承擔政府相關部門或會員單位委托的相關事項,。

談體會：認準一個方向堅持不懈

問：如何進一步推動增材制造（3D打印）產業(yè)發(fā)展,，請談談您的經驗及建議,。

楊永強：我認為,，對一種新的技術進行一些創(chuàng)新的開發(fā)其實并不是一件容易的事，要在增材制造行業(yè)扎穩(wěn)腳跟,，第一,，需要具有敏銳的眼光，根據(jù)自身的能力,、自身的優(yōu)勢,，發(fā)現(xiàn)并找到在整個科技發(fā)展的前沿適合自己的突破口。比如1987年研究生畢業(yè)后,，我就進入了激光領域，在相當長的時間里,，這個行業(yè)并沒有做起來,，在接觸激光3D打印技術后，覺得這會是未來一個很有潛力的發(fā)展方向,，便從激光行業(yè)轉到了增材制造技術上來,，也算是比較早進入增材制造領域的。

第二,，持續(xù)地堅持,。我在這個行業(yè)里曾經坐了10年冷板凳。就是剛剛開始金屬3D打印研究的時候,，大家對此相當陌生,，都覺得這是很好的技術，但當我們進行技術推廣的時候,，就會遇到很多的困難,，比如，產品的尺寸精度不夠,、強度不行等等缺點常被人詬病,。面對挫折，需要保持耐心,，認準一個方向后,，堅持不懈，幾年,、幾十年……投入大量的精力去堅持�,，F(xiàn)在，我們華南理工大學團隊在這個領域取得非常好的成績,，大家看到的是我們今天的輝煌,，但沒看到的是我們之前的努力和付出。人們漸漸地從最開始認識這項技術,，到現(xiàn)在有更多的人來主導,、來投入這一技術領域，做研發(fā)、做生產,，發(fā)展態(tài)勢趨好,。

第三，緊跟市場,。我們做科研的,，寫論文、做技術研究,，如果將相關成果束之高閣并不會產生什么社會效益,，而要緊跟市場，去做一些應用前景比較好且市場有需求的技術開發(fā),。我們華南理工大學一直堅持這個理念,，并取得了可喜的成果。

對進一步推動廣東省增材制造（3D打�,。┊a業(yè)發(fā)展的建議主要有兩點：一是建議在政策方面對3D打印產品給予補貼優(yōu)惠政策,，帶動3D打印技術和產業(yè)的發(fā)展,就像政府補貼新能源汽車一樣。二是建議政府設立產業(yè)基金支持長線投資,，扶持產業(yè)發(fā)展,。那種“短平快”的短線投資缺乏持續(xù)性，會對企業(yè)甚至整個行業(yè)的發(fā)展產生不利的影響,。

談問題：四大瓶頸需逐一解決

問：請您談談金屬增材制造的應用及發(fā)展趨勢,。

楊永強：金屬增材制造（3D打印）被稱為“增材制造（3D打�,。┗使谏系拿髦椤�,，是門檻最高、前景最好,、最前沿的技術之一,。金屬增材制造的工業(yè)化應用領域有很多，目前熱點領域主要有三個：第一個是航空航天領域,。航空航天領域里很多零部件都比較復雜,、成本較高，而增材制造（3D打�,。┑募夹g特點正好適合在這一領域應用,。國外像GE公司，以及國內很多航空航天企業(yè)也都非常重視在這一領域的發(fā)展,。

第二個是生物醫(yī)療領域,。生物醫(yī)療是3D打印未來發(fā)展非常大的一個市場領域，從模型到一類,、二類,、三類器械都已經有成功案例,，尤其是三類器械如植入體，這方面的應用已經普及并受到了國家,、地方還有整個行業(yè)的高度重視,。當然，先獲取醫(yī)療許可證,，是這一領域尚需解決的一個約束瓶頸,。

第三個是工業(yè)模具領域。工業(yè)模具行業(yè)有著巨大的市場（每年數(shù)千億元的市場）,，但目前解決3D打印在模具上的應用僅處于起步階段,，它的競爭對手計算機數(shù)據(jù)（CNC）技術比較成熟，很多工業(yè)模具用CNC機床就可以做出來,，對比之下3D打印還沒有太大的優(yōu)勢,；但隨著工業(yè)的發(fā)展、技術的提高,，3D打印適合于各種形狀復雜、曲面,，可打印內部結構的優(yōu)勢會凸顯,。隨著以功能需要為導向的3D打印越來越被認可，當3D打印達到最佳的性價比時,，未來3D打印在工業(yè)模具領域會有非常大的發(fā)展空間,。

在所有增材制造技術里，金屬增材制造技術應該是目前發(fā)展最快,，也是應用前景最好的技術之一,。但該技術目前主要有4個問題：一是尺寸小，無法滿足市場對大尺寸的需求,，而未來發(fā)展的趨勢要求尺寸越來越大,，比如造船業(yè)。二是精度不夠高,，3D打印產品的精度無法媲美用數(shù)控機床生產出來的產品,；目前最有效的解決方法就是復合制造，也就是將3D打印和傳統(tǒng)的工藝相結合,。三是效率較低,，現(xiàn)在3D打印速度普遍比較慢，比如,，有的大零件打印需要一兩個月的時間,，如果在打印期間出現(xiàn)狀況，整個零件就會報廢,，造成巨大的損失,，有的甚至損失上百萬元,，因此，效率問題是目前制約3D打印發(fā)展的一個非常大的問題,。所以,，如何提高效率，是這個行業(yè)必須要解決的問題,。四是一種機器只能用一種材料打印,。但是實際上，一個零件里可能會有很多種不同的功能需求,，在不同的位置可能也有不同的材料需求,。如果3D打印能同時打印多種材料，就可以滿足這些需求,。

根據(jù)行業(yè)需求,，解決以上4個問題也就是金屬增材制造領域發(fā)展趨勢：零件尺寸越做越大，以滿足工業(yè)發(fā)展的要求以及市場對于大型零部件的需求,；進一步提升成型效率,、制造精度和多種材料金屬增材制造技術，以滿足供應商,、市場在這方面的高要求,。此外，要出臺比較完善的檢測系統(tǒng)和制造標準,，以規(guī)范行業(yè)發(fā)展,；持續(xù)加快開發(fā)應用端，提高市場營收和經濟效益,。

【人物簡介】
楊永強,，華南理工大學教授、博士生導師,。歷任華南理工大學焊接研究所所長,，機械電子工程系主任，中葡合資廣東華歐焊接工程研究中心主任,，中國—烏克蘭巴頓焊接研究院院長等�,，F(xiàn)任廣東省增材制造協(xié)會會長、中國3D打印產業(yè)技術聯(lián)盟副理事長,、中國機械工程學會特種加工分會常務理事,、中國機械工程學會生物制造分會理事、廣東省3D打印標準化委員會主任,、廣東省激光協(xié)會監(jiān)事長等,。在增材制造領域率先提出并實施“制造改變設計”的理念，當選為中國機械工程學會增材制造分會常務理事兼增材制造設計專委會主任,。楊永強教授長期從事3D打印,、激光加工等技術領域科研工作,，是國內最早開展激光選區(qū)熔化增材制造設備、工藝和應用研究的學者,。研發(fā)出的Dimetal-50,、Dimetal-100、Dimetal-280和Dimetal-400等金屬3D打印設備,，在個性化定制醫(yī)療器械,、模具、航空航天零部件等多方面得到應用推廣,。2013年以來承擔包括科技部國際合作項目,、國家自然科學基金、廣東省重點研發(fā)計劃和重大專項等項目60余項,。發(fā)表有關學術論文270余篇,，其中，獲收錄SCI索引170篇,。獲得授權國內外發(fā)明專利56件,。