3D打印引領傳統產業走向數字化時代

　　作為一項足以改變世界的新興技術，3D打印憑借獨有優勢開始在文化創意、生物醫療以及工業制造等領域扮演重要角色。它與傳統產業如何融合?是否能顛覆傳統制造業?在近日青島舉行的“2014世界3D打印技術產業大會暨博覽會”上，記者就此進行了采訪。

　　傳統產業走向數字化時代

　　無論是優雅性感的內衣展示、莊重典雅的套裝演繹，亦或是光鮮靚麗的頭飾，都是由一臺臺大型洗衣機大小的3D打印機打印而成。6月20日，一場別具一格的3D打印面具秀在青島上演。

　　這臺由島城一家企業在全球首創的打印機，由服裝打印、模特模具打印、鞋帽打印和配飾打印四種用途，打印時，首先由服裝設計師提供衣服樣板，軟件工程師據此3D建模并輸入軟件，3D打印機替代各種工藝需求所涉及到的模板制作，在幾個小時的時間內完成人體精確掃描、1:1制造人體模型的過程，一件衣服便可以順利打印。

　　3D服裝打印機生產廠家的工作人員介紹，過去30年，服裝作為傳統制造行業的代表，沿用的傳統模式——密集型勞動力、高強度作業、生產效率低等因素制約著服裝行業的發展。業界不但需要個性服裝打樣，也需要根據客戶個性身材量身定制立體模型的行業現實，倒逼服裝研發團隊研制出一款既能打印彈性軟質材料服裝、又能打印硬質材料模特立體模型的多功能3D服裝打印機。

　　“3D打印這個概念在上世紀80年代初就已經誕生，在中國的流行集中在近兩年的時間里。”世界3D打印技術產業聯盟秘書長羅軍介紹，“這30年來，3D打印技術逐漸發展成熟，與之相關的設備也已形成桌面級、工業級和生物工程級三大類，廣泛用在文化創意、文物修復、生物醫療、工業設計等多個領域。”

　　美國Stratasys大中華區總經理汪祥艮說，在醫學生物領域，利用3D打印模型進行術前規劃和預演能將復雜手術所需要的時間縮短，并能提高手術成功率，就拿補牙來說，現在就可以完全數字化，用非常靈巧的手持式的口腔掃描儀就可以取到原始數據，減輕病人痛苦。

　　英國增材制造聯盟主席、中國3D打印技術產業聯盟首席顧問Graham　Tromans說，智能化、數字化、自動化、個性化的新型技術與產品的推陳出新，推動著傳統制造業走向數字化時代，“一輛蘭博基尼，如果用傳統的原型制造需要花40天，4萬美元，如果用3D增材制造，只需20天，4000美元。”

　　對傳統制造業的有益補充

　　在工信部中國電子信息產業研究院副院長楊栓昌看來，3D打印是對傳統制造業的一個有益補充，而不是一種顛覆性的、取代性的技術，“通過3D打印，能做一些以前做不了的、或者以前不敢想的東西，并且使將來的設計和制造變得更加復雜和個性化。”

　　“異形的水道，傳統用鉆、銑等手段加工這個模具，但是水道只能打直孔，最多打斜孔。而3D打印技術最拿手的，就是把傳統的制造方法做得更完美、更完善。”在海信模具公司研究所所長王小新看來，模具是3D打印和傳統產業結合的一個最佳切入點，海信已經嘗試3D技術生產模具，“模具生產效率高、成本低，3D打印技術可以把模具做得更完美、更復雜，更好地發揮模具大批量生產的制造的優勢。”

　　汪祥艮說，3D打印技術使用的材料幾乎沒有浪費，既節省成本，又帶來環境效益;還能夠實現產品生產本土化，減少運輸需求，客戶只需為“制圖”付費，并在當地打印出需要的產品，這樣還減少了長途運輸需求及溫室氣體排放。

　　2013年，世界3D打印行業的產值約200億元，我國3D打印行業產值約為20億元，預計今年我國3D打印行業產值將達到40億元至50億元的規模。“與傳統產業相比，這個數字非常微小。”羅軍認為，3D打印技術為提升制造水平和構建新的商業模式提供了可能，傳統產業應該抓住這一機遇，形成新的盈利增長點。

　　面對3D打印這一充滿前景的新興產業，青島積極搶跑:6月21日，中國3D打印創新中心總部基地落戶青島高新區，基地總投資4000萬元，主要包括展示體驗中心、加工服務中心及技術研發中心。

　　產業化面臨挑戰

　　在醫療行業，3D打印的應用前景非常廣泛，一些人體的器官替代品可以通過3D打印。但是，一旦要進入人體，真正成為一個產品，還需要很長的路走。

　　美國Drexel大學的教授Jack　Zhou認為，3D打印在生物醫學工程中的應用，已經遍地開花，在骨骼、心臟、肝臟、細胞培植等幾乎所有的領域都有研究，但是活生生的一個人要使用3D打印或者用人工制造的器官，仍需要經過很多的細胞培養和實驗，確保完全無誤以后才能應用。

　　完全打印植入人體的人工器官還需要多長時間呢?Jack　Zhou保守預計，起碼需要10到15年。盡管所有的人體器官可以用3D技術打印，但進到人體后有沒有排異、能不能生存，都是很復雜的事情。

　　青島尤尼科技有限公司董事長王紅說，3D打印當前面臨的最大瓶頸是材料如何解決，“現在通過3D打印出來的產品基本上都是單一材料，今后需要將不同的材料打印在同一產品上，而且現有的材料種類并不多。不同的產品需要的材料區別很大，哪些材料可以用于3D打印也需要研究，這將在很大程度上制約其的推廣應用，這與龐大的傳統制造相比，仍存在較大差距。”

　　據了解，在材料領域，Stratasys公司用8種不同的基材，用數字化組合排列的方式，最多可以達到600多種不同的材料物性，這是代表了目前3D打印材料最高的水平，但仍然具有一定的局限性。

　　羅軍認為，3D打印至今沒有產業化，關鍵是缺乏成熟的商業模式，“我們還是沿襲傳統制造業的老路，生產設備、賣設備，用戶企業并不知道3D打印如何應用的情況下，顯然這條路子是走不通的。如果不能形成有效的應用市場，就不能認為3D打印真正地融入了我們的生活。”