5月29-31日,由亞洲制造業(yè)協(xié)會(huì),、中國(guó)3D打印技術(shù)產(chǎn)業(yè)聯(lián)盟、英國(guó)增材制造聯(lián)盟等單位共同主辦的2013年世界3D打印技術(shù)產(chǎn)業(yè)大會(huì)在北京中國(guó)大飯店隆重舉行,。國(guó)內(nèi)外600多位代表出席會(huì)議,,就3D打印技術(shù)發(fā)展趨勢(shì)、3D打印技術(shù)產(chǎn)業(yè)化,、3D打印技術(shù)如何與傳統(tǒng)產(chǎn)業(yè)結(jié)合等議題展開討論,。
1.jpg (29.12 KB, 下載次數(shù): 394)
下載附件
中科院寧波材料所研究院張文武:3D制造須與其他制造手段充分配合
2013-6-8 17:21 上傳
中科院寧波材料所研究院張文武
以下為中科院寧波材料所研究院張文武演講實(shí)錄:
各位老師、各位來(lái)賓,,大家上午好,!我是來(lái)自中科院寧波材料所的張文武。我今天演講的題目是“淺談工業(yè)革命與智本主義時(shí)代”,,前面幾位老總已經(jīng)把大家?guī)氲?D打印對(duì)于文創(chuàng)產(chǎn)業(yè),,甚至對(duì)整個(gè)未來(lái)人類生產(chǎn)發(fā)展模式,已經(jīng)有很好的預(yù)熱了,,對(duì)這些技術(shù)大家已經(jīng)有所了解,。我站在一個(gè)局外,,我不開公司,但是我很早以前就對(duì)這個(gè)領(lǐng)域非常的關(guān)注,。
首先介紹一下中科院寧波材料所,,現(xiàn)在我們正要升級(jí)成為中科院寧波工研院,2007年創(chuàng)建,,現(xiàn)在是700多人正式員工,,研究生300多人,2015年預(yù)計(jì)達(dá)到2500多人,,下屬有新能源所,、先進(jìn)制造所、材料所,,實(shí)際上在材料領(lǐng)域,,這個(gè)所應(yīng)該會(huì)給這個(gè)產(chǎn)業(yè)帶來(lái)一些幫助,比如高溫樹脂類材料,,比如超過(guò)300度的樹脂類材料我們正在積極研究,,我們知道這個(gè)材料是對(duì)這個(gè)行業(yè)限制比較大的一個(gè)方面。
我不知道在座的是不是對(duì)這個(gè)領(lǐng)域得已經(jīng)有了充分的了解,,實(shí)際上我要說(shuō)的話大家還真應(yīng)該表?yè)P(yáng)一下奧巴馬總統(tǒng),,他是一個(gè)非常好的科普工作者,他把增維技術(shù)改為3D打印技術(shù),。歷史上曾經(jīng)出現(xiàn)過(guò)一系列的說(shuō)法,,也有一系列的工藝,大家有一個(gè)感觸,,這些工藝很多都是國(guó)外原創(chuàng),,中國(guó)有沒(méi)有一個(gè)原創(chuàng)技術(shù)呢?找起來(lái)確實(shí)很難,,中國(guó)做了很多工作,,但是真正原創(chuàng)的工作并沒(méi)有太多,我們實(shí)際上在1995年的時(shí)候,,我跟顏永年老師曾經(jīng)聯(lián)合申請(qǐng)了這么一項(xiàng)專利,,這個(gè)專利的名字是三維能量廠制造的方法與系統(tǒng),這個(gè)實(shí)際上是獨(dú)立于以前的三維制造的原理來(lái)進(jìn)行的,。
一般三維制造有一個(gè)三維的形體,,通過(guò)分層的方法,把它離散化,,之后再一點(diǎn)一點(diǎn)掃描,,再疊加起來(lái)。大家如果仔細(xì)想一下的話,,這能叫做真正的三維制造嗎,?我覺得更準(zhǔn)確的說(shuō)法它應(yīng)該是2.5維的制造技術(shù),,真正的三維制造應(yīng)該是可以實(shí)現(xiàn)任意光滑程度的三維制造。目前來(lái)說(shuō),,這個(gè)技術(shù)在這方面還是有一定欠缺的,。在1995年時(shí)我們就提出來(lái)一個(gè)科幻形式的想法,我們用能量場(chǎng)發(fā)生器,,如果單獨(dú)一個(gè)場(chǎng)單方向作用下來(lái)的話,,這個(gè)物質(zhì)可能只是到激活狀態(tài),而不是質(zhì)變狀態(tài),,但如果我加上多項(xiàng)能量場(chǎng)的話,,要么是加強(qiáng)超過(guò)一定的預(yù)值,要么就是選通性的能量場(chǎng)的話,,就有可能使材料發(fā)生質(zhì)變。一者我們可以并行地進(jìn)行加工,、平面的投影,、立體的投影,另外,,它可以實(shí)現(xiàn)真正光滑的三維制造,。這個(gè)是1995年的時(shí)候,顏永年老師和我的一個(gè)合作,,當(dāng)時(shí)我非常期待著能夠進(jìn)行這方面的研究,。這里提到的一個(gè)需要用的邏輯性功能材料,今天的三維技術(shù)已經(jīng)給大家展示了很多類似的功能性材料,,比如說(shuō)我們要加熱,,用激光選區(qū)固化以后成形,這是比較早期我們提出來(lái)這個(gè)概念之后,,當(dāng)時(shí)感覺是科幻式的,。我今天要把大家?guī)У?049年,人類要探索火星,,在火星上怎么探索呢,?三維技術(shù)有可能就是大放異彩的技術(shù),它將影響我們的方方面面,。
今天這個(gè)主題是說(shuō)文創(chuàng)方面,,這方面我不講那么多,因?yàn)榇蠹仪懊嬉呀?jīng)講了很多內(nèi)容了,,影視,、經(jīng)濟(jì)方面的利益目前已經(jīng)可以看到,因?yàn)橐圃旌芏嗟哪>邅?lái)為動(dòng)漫,,甚至很多其他創(chuàng)意方面的產(chǎn)品,。測(cè)量方面,,剛才幾位專家都已經(jīng)談過(guò)了,這里也不多說(shuō),,這是華中科大的動(dòng)態(tài)測(cè)量結(jié)果,,都可以測(cè)出來(lái),可以進(jìn)行實(shí)時(shí)的測(cè)量,。
在美國(guó),,網(wǎng)友參與的個(gè)性化設(shè)計(jì)現(xiàn)在已經(jīng)成為一個(gè)比較成功的商業(yè)模式,有很多很年輕的人,,也就是20出頭,,剛剛大學(xué)畢業(yè),甚至大學(xué)還沒(méi)畢業(yè)就開了這樣的創(chuàng)意公司,,在紐約,、曼哈頓繁華的鬧市區(qū)就已經(jīng)有很多這樣的創(chuàng)意企業(yè)。我昨天還跟我兒子聊天,,他說(shuō)要不要給我也賣一個(gè)一千多塊錢的3D打印機(jī),,確實(shí)已經(jīng)走入了大眾的生活。
我想站在局外人的角度,,我們來(lái)看一下這種技術(shù)將對(duì)人類帶來(lái)什么樣的影響,,從制造的方法論或者是總體的趨勢(shì)上來(lái)看。制造的瓶頸過(guò)去這個(gè)是很長(zhǎng)的一個(gè)鏈條,,因?yàn)?D打印的出現(xiàn),,這個(gè)瓶頸越來(lái)越弱化,它把制造其他環(huán)節(jié)所起到的瓶頸性的東西越來(lái)越弱化,,設(shè)計(jì)師的獨(dú)立性會(huì)大大的增加,,他就可以把他的價(jià)值非常高效的發(fā)揮出來(lái)。
另外,,廣義上來(lái)說(shuō),,本來(lái)他需要有廠房、設(shè)備各方面的投入,,3D打印的普及使得設(shè)計(jì)者和創(chuàng)新者可以減少這方面的考慮和成本,。另外有一個(gè)概念,大家現(xiàn)在還覺得3D打印小批量,、個(gè)性化生產(chǎn),,這點(diǎn)不假,它具備這個(gè)能力,。但是有一點(diǎn)大家可能還沒(méi)有充分引起重視的是,,3D打印是可以批量生產(chǎn)的,假如一個(gè)工廠擺上幾百臺(tái)、上千臺(tái)的機(jī)器,,它同樣可以標(biāo)準(zhǔn)化,、批量化生產(chǎn),并且這個(gè)成本是同時(shí)具備的,,就是過(guò)去的大工業(yè)生產(chǎn)的特點(diǎn),,但是,同時(shí)又具有了新的個(gè)性化,、復(fù)雜化成形的能力,。
相關(guān)技術(shù)的進(jìn)一步成熟,生成和服務(wù)模式的進(jìn)一步改變,,我個(gè)人提出來(lái)這么一個(gè)看法,,叫人類有可能要進(jìn)入智本主義時(shí)代。3D打印的革命,,有幾位作者,,包括政府都在說(shuō)這個(gè)事。但是革命是一件很嚴(yán)肅的事,,毛主席說(shuō)過(guò),,革命不是請(qǐng)客吃飯。3D打印實(shí)際上只是數(shù)字化,、分布式、個(gè)性化制造核心技術(shù)的一部分,,今天我們先討論一下對(duì)3D打印的態(tài)度,,首先它是這方面代表核心技術(shù)的一部分,它不是全部,。所以,,我們要充分積極地對(duì)待它,但是也不能把它拔得太高,。同時(shí),,我們不能忽視它深刻的影響力,它將影響我們的生產(chǎn)模式,、影響方方面面,。可是這個(gè)實(shí)際上是早就已經(jīng)在進(jìn)行當(dāng)中了,,它的實(shí)現(xiàn)需要我們突破一系列的技術(shù)瓶頸,。
今天我們談文創(chuàng)方面的這些東西已經(jīng)是很接近了,國(guó)際上為什么對(duì)這個(gè)技術(shù)這么重視呢,?因?yàn)樗粌H僅是影響這個(gè)文創(chuàng)的,,這個(gè)是大眾化消費(fèi)的,離了這個(gè)大家過(guò)得照樣好,但是,,國(guó)際競(jìng)爭(zhēng)力的前沿實(shí)際上像飛機(jī),、航天、軍事方面,,有一系列的影響,。借用德國(guó)的這兩張圖,可以給大家?guī)?lái)更好的理解,,數(shù)字化,、分布式的制造使得人類的生產(chǎn)模式在兩個(gè)方面上發(fā)生了比較大的變革,傳統(tǒng)制造一般來(lái)說(shuō)隨著生產(chǎn)量的提高,,成本會(huì)下降,,但是,數(shù)字化,、分布式的制造是相對(duì)平的,,中間有一個(gè)平衡點(diǎn),這個(gè)平衡點(diǎn)在哪里,?可以說(shuō)在好多領(lǐng)域,,這個(gè)在快速的逼近,如果數(shù)字化,、分布式的制造直接就在這兒的話,,當(dāng)然這個(gè)就是完全勝出的,但是我們目前還沒(méi)有達(dá)到這個(gè)程度,。
另外一個(gè),,就是生產(chǎn)的復(fù)雜程度。這個(gè)復(fù)雜程度越提高,,那么咱們傳統(tǒng)制造指數(shù)是在往上升的,,數(shù)字化分布式的制造可以是相對(duì)平的,從這兩點(diǎn)上來(lái)看,,它是會(huì)對(duì)人類的生產(chǎn)模式帶來(lái)非常大的變革,,從這個(gè)角度上來(lái)講,也就是說(shuō)它從原理上就是有可能對(duì)人類的生產(chǎn)模式帶來(lái)很大變革的,。有人很感興趣,,比如說(shuō)現(xiàn)在的精度怎么樣,利用雙光子激光成形的技術(shù),,德國(guó)漢諾威激光公司他們展現(xiàn)了11微米的小白兔,,當(dāng)然平面移動(dòng)的精度可以達(dá)到納米級(jí)。多維制造時(shí)代正在快速來(lái)臨,,因?yàn)榧す膺@個(gè)能量有一系列的優(yōu)勢(shì),,它可以用各種方法快速移動(dòng),。在過(guò)去一般來(lái)說(shuō)有一個(gè)工作臺(tái),實(shí)現(xiàn)1米/秒的掃描速度,,用電光調(diào)控的技術(shù)可以實(shí)現(xiàn)100米/秒的掃描速度,,激光再跟其他的物質(zhì)加以作用,它的成形速度掃描速度是非常非�,?斓�,。而從激光能源本身也產(chǎn)生了非常大的變化,比如說(shuō)20兆核磁的激光器的在幾年前不可想象,,5000千瓦的大功能的激光器目前的成本已經(jīng)越來(lái)越為大家接受,,像大家說(shuō)的打印建筑物能行嗎?其實(shí)各種各樣的手段都是能實(shí)現(xiàn)的,。 來(lái)自中國(guó)3d打印聯(lián)盟
|