云内动力总经理助理周涛将打印出的零件样品拿给U3事业部人员。
早上起床洗脸之前,你可以让3D打印机先为你打印一片面包当早餐,草莓或是芒果口味任选;出门时可以换上根据自己喜好设计打印出来的皮鞋,舒适可爱引得几个小姑娘一路垂涎;手袋上挂着的人形小饰品笑颜如花,正是一个缩小版的“自己”,无论走到哪里都独特个性……这样的场景虽然现在想起来还觉得梦幻,可是当3d打印技术真正走进人们的生活后,就不再遥远。
就在前几天,中船重工昆明七零五所科技发展总公司推出了具有国际主流水平的3D打印机,并成立了云南省首家3D打印研发机构—U3事业部。下半年,昆明市民有望在市面上购买到昆明七零五所科技发展总公司研发的3D打印机了,轻松实现在家打印物品的愿望。
除了普通家用以外,工业机型也会陆续上市,为企业节省研发成本和时间,改变企业生产方式,激发科研企业的想象力、创造力,或将大力推动云南企业科研效率,助云南抢占科技制高点。
我省首家3D打印研发机构成立
帮云南率先实现这些梦想的,是一个年轻的团队,他们平均年龄只有31岁,却充满了想法和激情。
“这位是柯即,他来自加拿大,是一位跨产业链创新天才,是我们技术团队的绝对核心。这位是吉勇旭,他负责全局沟通协调,对项目整体进度负最高责任。而这位是彭韬,他长期从事硬件设计、嵌入式系统设计、具有丰富的系统方案设计经验……”昆明七零五所科技发展总公司总经理陆继国介绍,这支团队汇聚了中国人、美国人、加拿大人和法国人,其中4位博士、2位硕士,全面涵盖“机械结构”“电控系统”“软件工程”“新材料”等3D打印相关领域。
这批人,他们有些是公司老总,有些是归国博士,有些是广告行业资深人士,但他们不约而同的放弃了自己上百万的年薪,选择了昆明七零五所科技发展总公司的U3事业部,选择抛弃过去的一切,在这里从头开始。
陆继国在介绍这支年轻的队伍时,语气中有掩饰不住的骄傲和喜悦。他好像已经看见了成熟运用的3D打印技术为我们的世界带来了巨大的改变。
但他的激动和骄傲并非盲目自信,因为现在这支团队已成功研发FDM(Fused Deposition Modeling)、SLS(Selected Laser Sintering)、SLA(Stereo Lithography Aptus)、DMLS(Direct Metal Laser Sintering)等技术的多款机型。并已经与加拿大、美国、日本、国内等商家和高校达成战略合作关系。
U3事业部的每个人都坚信, 3D打印技术一定是今后发展的趋势。
科研成果服务实体经济
3D打印是直接从数字模型通过材料堆积来生产三维实体的技术,由于加工过程省去了开模、削切等中间流程,3D打印在小批量、结构复杂的实体加工方面具有得天独厚的优势,据测算可以缩短加工周期70%以上、节省材料90% 以上、降低一般制造费用50%以上,被誉为全球制造技术的一场革命。
昆明云内动力股份有限公司作为中国汽车零部件发动机行业龙头企业,早在九几年就开始使用3D打印技术了。该公司总经理助理周涛介绍,在3D打印技术还没有被大众所熟知的时候,云内动力就拥有了第一台3D打印机;2005年,云内动力又花费了30余万元美金,从美国Stratasys公司购买了一台FDM技术的3D打印机。
“我们主要是用来做研发。”周涛介绍,云内动力以前要研发出一款新的发动机,从设计、建模、加工、成型、修改、重新建模,最后完成需要很长时间,但是使用3D打印机后,更多的精力被放在了设计和工艺上,仅用原来一半的时间就可以将发动机推入市场。
但周涛也坦言,这台3D打印机的使用频率并不是很高,只有在做新产品研发时才会使用,耗材太贵就是使用频率不高的原因之一。据了解,这台FDM技术的3D打印机使用的是ABS材料,大约3—5KG一盒的耗材就需要好几千元。
跟云内动力有同样困扰的还有云南艺术学院设计学院的陈劲松院长,他介绍,学校从3年前就进口了美国的产品,但是耗材太高,一公斤差不多要2000—3000元,所以基本上闲置了3年。去年又从德国进口了一台3D打印制作珠宝的机器,同样因为耗材太贵,使用频率很低。“传统的珠宝饰品设计过程,得经过研磨、修饰、硅胶模、蜡模的流程,需要好几天的时间。但透过数字3D设计工具,搭配3D打印的技术,即可将蜡模开发的过程时间缩短很多。却因为耗材的问题,发挥不了应有的作用。”陈劲松惋惜地说。
而U3的3D打印机在很大程度上能够避免这样的问题。U3事业部的李海刚介绍,现在市场上的3D打印机耗材普遍较高,客户的使用成本相对也较高,因此3D打印机并没有真正发挥出它应有的作用。但使用U3事业部研发出来的3D打印机,耗材品质高价格却非常便宜。
而独创的精确控制系统、高度集成化的智能软件、领先世界的喷注控制系统更成为了七零五所科技发展总公司3D打印机性能的保障。
“我们的技术已经达到了国际主流水平,甚至已经超越同等级设备的成型效果,在市场上是非常具有竞争力的。”吉勇旭介绍,国内市场做3D打印机比较有名的企业是湖南华曙高科技有限责任公司和中航重机,其他的企业基本上都是使用开源技术,不成规模。而依托七零五所的资金条件和科研能力,再加上这个年轻的创新团队的努力,让云南成为3D打印技术的高地并非遥不可及。
改变现有产业结构
3D打印技术最重要的并不是单纯节约时间,降低成本,而是一种生活生产方式的改变,它将引领云南科技企业拥有更多创新,更多想法。世界将更加日新月异。
U3事业部吉勇旭介绍,3D打印技术被称为第三次工业革命,就以科研、生产、销售一体的企业来说,现在企业每个环节都是相对平均的设置,但采用3D打印技术之后,3D打印机研发厂家会直接配好元素,就不需要选材料的采购员了;在生产环节也不需要这么多工人流水作业。这样企业会将人才都集中在技术研发上,激发创新思维,甚至衍生出其他产业,将“中国制造”向真正的“中国创造”转变。
陆继国的形容就要更形象一些,他认为,现在的3D打印技术就是过去的房地产行业的地位,它能拉动上下产业链上的许多产业发展。3D打印技术的上游涉及新材料、机器人、平台结构、电控系统、软件技术、智能物流、物联控制等高新技术产业,下游涉及教育培训、加工制造、实验试制、方案咨询、农业生产、节能降耗等领域,可以说,3D打印技术就是高新技术的支柱产业。
以冶金行业为例,粉末冶金技术现已被广泛应用于交通、机械、电子、航空航天、兵器、生物、新能源、信息和核工业等领域,成为新材料科学中最具发展活力的分支之一,该技术和3D金属激光烧结和选择性激光烧结技术相结合,将实现传统工业冶金、铸造、锻造、成形等庞大重工业体系的集成,形成云南冶金行业新的技术增长点。
云南省科技厅厅长龙江在U3事业部成立时表示,3D打印作为当下代表科技前沿的整合技术,正在发达国家普遍运用,并在我国蓬勃兴起。越来越多的事实表明,3D打印已不再是设计师和科学家的专属,它已经从实验室走出来,走进了工厂、学校和家庭,和普通人的生活息息相关。3D打印将颠覆传统的生产方法和商业模式,改变现有的产业结构,对世界经济产生巨大影响。
龙江说,云南省作为一个边疆省份,在传统高科技领域,与国内兄弟省份有不小差距。如何抓住产业升级时机,发力弯道超车,实现后发优势,是省科技厅一直关注和研究的课题。前段时间,科技部万钢部长,知名美籍华人科学家邱成桐均向秦光荣书记推荐了3D打印技术,认为该技术目前在全世界方兴未艾,国内更是尚处于孵化培育的初期阶段,大家都处在一个起跑线上,正是战略选择的一个很好时机。省委、省政府对此非常重视,正在研究相关政策和措施。云南要把握此次产业转型升级的契机,成为中国3D打印产业强省。
他希望七零五所能大力发展3D产业,为云南省科技强省目标提供坚强支撑,省科技厅也将与政府其他部门一起制定相关3D产业扶持政策,形成战略规划,扶持3D打印产业发展。
云南大学商旅学院副院长高核也认为,在云南拥有先进3D打印技术先机的时候,更应该敢为人先,抢占市场制高点,企业、科研机构、设计院所、高校等凡是可以运用该项技术的单位都应对企业给予大力支持,先将3D增材制造产业基地建设起来,才能带动相关产业发展。而云南得天独厚的气候条件,可以吸引、引进高端人才;再利用沿边优势、国际空港地位,完全可以将该产业打造成云南的支柱产业。
5年后有望实现50亿元产业拉动效应
近年来,随着增材制造技术的迅猛发展,从工业级到民用级应用领域,国际国内市场都对3D打印技术寄予厚望。中国3D打印技术产业联盟提出,我国将在3年内正式启动至少10个3D打印创新中心,发展500家传统企业进入3D打印技术产业联盟,3年内实现上百亿元产值,5年后达到千亿元规模,预计未来3年将是3D打印技术产业化推广的关键时期。预期到2016年,我国3D打印产值将达百亿元人民币,从而使中国超越美国成为全球最大的3D打印市场。
昆明七零五所传统的优势产业,包括军工制造、智能装备、环保设备、海洋工程装备、新能源、新型农用机械等都需要与时俱进,依托3D打印技术提升产业竞争力,并拓展相关产业链,实现重点突破,以点带面。因此,下一步七零五所将建设云南省首条3D打印机柔性生产线,实现与云南产业的融合,提供从材料、产品、安装、培训、维护的系列化服务,逐步向金属材料打印技术拓展,深度融合新材料、机器人、粉末冶金、生物医疗等高新技术产业,构建产业联盟。
同时,U3事业部还预计在云南和长三角地区建立3D打印工厂。“我们可以接市民单一打印的活儿,也能满足工厂大批量生产的要求。”吉勇旭介绍,如果一家工厂一天能生产1千件零件,但某一天它接到了一天生产1万件的单子,就可以委托3D打印工厂来做。“一张图纸,一夜之间1万件零件就搞定了。”吉勇旭说,除了这样的情况之外,这种模式对很多企业也有好处,不是每家企业对设备使用率都很高的,自己购买一台设备,还不如等到需要的时候直接使用打印工厂。而云内动力对这样的模式也非常感兴趣,他们认为,这对节省企业的成本非常有利。
下一步,昆明七零五所科技发展总公司将以U3为中心,建设产学研一体化的行业联盟,制定行业标准,提升在全国3D行业的影响力与地位;与高校合作开设专业研发中心,为高校创造更多研发课题与方向、为高校科研提供更多市场导向性;为705所储备大量3D打印人才,提供更多就业岗位。
七零五所科技发展总公司预计,3年后产业集群引发产业联动效应,整体提升云南高新技术地位,实现超过10亿元的产业拉动效应,成为中国知名品牌;5年后实现超过50亿元的产业拉动效应,成为代表中国3D打印的第一品牌。
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