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3D打印技術(shù)催動高質(zhì)量數(shù)實融合

2024-08-15 20:06:27來源：經(jīng)濟(jì)參考報

打印玩具

、打印食品、打印汽車……隨著智能制造技術(shù)更新?lián)Q代

，3D打印正加速融入我們的生產(chǎn)生活

。國家統(tǒng)計局?jǐn)?shù)據(jù)顯示

，今年以來

，我國3D打印設(shè)備產(chǎn)量保持兩位數(shù)高速增長，上半年同比增長51.6%

。

記者日前走訪陜西、廣東、江蘇等地發(fā)現(xiàn)

，3D打印技術(shù)應(yīng)用場景不斷拓展深化，促進(jìn)實體經(jīng)濟(jì)和數(shù)字經(jīng)濟(jì)高質(zhì)量融合

，已成為我國新質(zhì)生產(chǎn)力培育壯大的重要推動力

。

潮玩、食品

、顱骨模型等皆可打印

7月15日

，黑龍江省哈爾濱市張愷翔同學(xué)收到了哈爾濱工業(yè)大學(xué)的錄取通知書。這份通知書整體以“書”的外形呈現(xiàn)

，裝有一把用太空金屬材料3D打印

、拋光的“金”鑰匙。

3D打印

，給錄取通知書增添了科技感

，備受學(xué)子們的喜愛。這種最先在美國發(fā)展起來的新型制造技術(shù)

，也被稱為增材制造

，其工作原理主要是以數(shù)字模型文件為基礎(chǔ)，使用可粘合材料如粉末狀金屬或塑料等

，通過逐層打印來構(gòu)造物體

。

“如果把一件物品剖成極多薄層，3D打印就是一層一層將這些薄層打印出來

，上一層覆蓋在下一層上并與之結(jié)合

，直到整個物件打印成形

。”中國社會科學(xué)院工業(yè)經(jīng)濟(jì)研究所研究員李鋼說

。

在陜西，記者走進(jìn)西安康拓醫(yī)療技術(shù)有限公司

，生產(chǎn)線上十余臺3D打印設(shè)備整齊排布，有序作業(yè)

。通過逐層掃描

、累加成形

，一個定制化的顱骨模型不到5小時即可制作完成。

“每臺設(shè)備可以同時生成6個顱骨模型

。”公司研發(fā)工程師趙峰說

，每個模型都是量身定制，能準(zhǔn)確展現(xiàn)用戶頭顱結(jié)構(gòu)

，有效協(xié)助醫(yī)療機(jī)構(gòu)進(jìn)行診療

。

如今

，豐富多樣的潮流玩具受到不少年輕人熱捧

，玩具制造這一傳統(tǒng)勞動密集型產(chǎn)業(yè)正煥發(fā)新的商機(jī)。在“中國潮玩之都”廣東東莞

，3D打印技術(shù)已被廣泛運用到潮玩產(chǎn)品研發(fā)設(shè)計之中。

“在設(shè)計階段

，主要運用3D打印技術(shù)驗證外形

、結(jié)構(gòu)等方面的可行性

。比如

，公司推出的潮玩IP‘胖噠’，經(jīng)過數(shù)十次3D打印技術(shù)驗證后

，才設(shè)計出最適合市場需求的產(chǎn)品形態(tài)。”東莞市順林模型禮品股份有限公司董事長劉學(xué)深說

。

在河南

，信陽博物館用3D打印技術(shù)按照1∶3比例虛擬復(fù)原的“袖珍版”《文昭皇后禮佛圖》，吸引不少游客駐足

；在上海，第一食品商店用3D打印技術(shù)制作的月餅

，受到不少消費者喜愛

；在江蘇

，南京首批混凝土3D打印車棚在江北新區(qū)產(chǎn)業(yè)技術(shù)研創(chuàng)園落地……

中國機(jī)械工程學(xué)會增材制造（3D打?div id="4qifd00" class="flower right">

。┘夹g(shù)分會總干事、西安交通大學(xué)教授李滌塵表示

，我國3D打印已在醫(yī)療、航空航天

、消費電子等領(lǐng)域?qū)崿F(xiàn)規(guī)?div id="jfovm50" class="index-wrap">；瘧?yīng)用

。截至2023年底

，國產(chǎn)3D打印裝備擁有量占全球裝備的11.5%

，處于全球第二

；消費級非金屬3D打印裝備市場占比位居全球首位

。

更好賦能傳統(tǒng)制造

在億滋食品（蘇州）有限公司湖東工廠，每小時有數(shù)以萬計的夾心餅干新鮮出爐

，通過自動包裝分發(fā)送往各地。如此高效的生產(chǎn)方式

，離不開3D打印技術(shù)的助力

。

“購入3D打印機(jī)后

，以前需要6萬元購買的食品加工機(jī)器配件

，現(xiàn)在幾百元就可以打印出來，食品加工效率有了明顯提升

。”億滋湖東工廠制造總監(jiān)李云龍說。

記者在采訪中了解到

，相對于傳統(tǒng)制造技術(shù)

，3D打印的突出優(yōu)勢是不需要模板，可以直接打印

，節(jié)省了材料消耗和人工成本

。其次，3D打印具有快速成型

、實現(xiàn)任意復(fù)雜結(jié)構(gòu)制造的技術(shù)優(yōu)勢，更好賦能傳統(tǒng)制造

。

在浙江

，記者在杭州時印科技有限公司生產(chǎn)車間看到

，一臺食品3D打印機(jī)可以做出20多種不同類型的食品

。“傳統(tǒng)烘焙類產(chǎn)品都是用手工制作，現(xiàn)在可以通過數(shù)字化方式呈現(xiàn)

。”公司CEO李景元說，食品3D打印機(jī)可以打印出不同形態(tài)產(chǎn)品

，更好滿足市場定制化需求

。

業(yè)內(nèi)人士告訴記者，3D打印技術(shù)為諸多高技術(shù)企業(yè)尤其是專精特新“小巨人”企業(yè)開辟了新的競爭優(yōu)勢

。

“由于醫(yī)療機(jī)器人體積小

，需要的電池體積更小

，目前只有3D打印技術(shù)能夠解決這種三維尺寸小于4毫米的電池一體化制造及封裝難題。”高能數(shù)造（西安）技術(shù)有限公司首席運營官令旗說

，借助3D打印技術(shù)

，公司研發(fā)出的“玲瓏”系列超微型電池，已成功運用到植入式醫(yī)療機(jī)器人領(lǐng)域

，廣受市場歡迎。

從《“十三五”國家戰(zhàn)略性新興產(chǎn)業(yè)發(fā)展規(guī)劃》提出打造增材制造產(chǎn)業(yè)鏈

，到“十四五”規(guī)劃和2035年遠(yuǎn)景目標(biāo)綱要提出深入實施增強(qiáng)制造業(yè)核心競爭力和技術(shù)改造專項

，我國將增材制造（3D打?div id="jfovm50" class="index-wrap">。┳鳛槲磥硪?guī)劃發(fā)展的重要領(lǐng)域

。

在地方層面，記者梳理發(fā)現(xiàn)

，廣東、江蘇

、重慶

、浙江等多地在政策文件中明確發(fā)展增材制造（3D打印）

。比如，廣東印發(fā)行動計劃

，明確到2025年

，將打造營收超1800億元的激光與增材制造戰(zhàn)略性新興產(chǎn)業(yè)集群

。

“3D打印具有廣泛的制造業(yè)覆蓋面

，尤其是在新材料、新能源

、高端裝備等領(lǐng)域應(yīng)用潛力較大，是推動傳統(tǒng)制造業(yè)轉(zhuǎn)型升級的重要力量

。”李滌塵說

。

發(fā)展瓶頸仍需突破

受訪專家告訴記者

，高性能

、高效率

、低成本是3D打印技術(shù)的未來發(fā)展方向。但是

，目前我國3D打印規(guī)模化制造穩(wěn)定性和經(jīng)濟(jì)適用性仍有差距

，還需進(jìn)一步完善技術(shù)研發(fā)和產(chǎn)業(yè)支撐政策體系

。

從技術(shù)層面看

，李滌塵建議

，加快布局3D打印全鏈條協(xié)同創(chuàng)新實驗室、中試平臺和創(chuàng)新中心

，構(gòu)建以自主技術(shù)為主的3D打印生態(tài)體系和標(biāo)準(zhǔn)化體系。強(qiáng)化戰(zhàn)略人才力量建設(shè)

，在國家人才培養(yǎng)計劃中單列3D打印類別

，多層次引育3D打印技術(shù)創(chuàng)新和產(chǎn)業(yè)領(lǐng)軍人才

。

有關(guān)統(tǒng)計數(shù)據(jù)顯示

，目前我國3D打印規(guī)模以上企業(yè)有近200家，但其中多為中小企業(yè)

，研發(fā)和技術(shù)創(chuàng)新能力相對較弱。“要加強(qiáng)統(tǒng)籌規(guī)劃和政策牽引

，做強(qiáng)大型3D打印骨干企業(yè)

，扶持中小3D打印企業(yè)，加快產(chǎn)業(yè)集聚

，培育產(chǎn)業(yè)集群。”李鋼說

。

記者在采訪中了解到

，近年來，歐美已用3D打印整體火箭

、發(fā)動機(jī)等標(biāo)志性產(chǎn)品，帶動了新興產(chǎn)業(yè)快速發(fā)展

。“從國內(nèi)看

，要以新型工業(yè)化為導(dǎo)向

，加快打造3D打印標(biāo)志性產(chǎn)品和典型應(yīng)用場景

，推動3D打印進(jìn)一步應(yīng)用到汽車

、電子信息

、工程機(jī)械等重點行業(yè)

，推動傳統(tǒng)產(chǎn)業(yè)轉(zhuǎn)型升級。”李滌塵建議

。

多位業(yè)內(nèi)人士表示

，我國擁有完備的工業(yè)體系和豐富的應(yīng)用場景

，隨著相關(guān)政策不斷完善，3D打印有望應(yīng)用于大部分制造領(lǐng)域

，更好造福人們的生產(chǎn)生活。

“預(yù)計未來3至5年

，我國3D打印產(chǎn)業(yè)規(guī)模將與歐美總體相當(dāng)

，增長率將高于全球8至10個百分點。”李滌塵說

，未來，3D打印將全面支撐先進(jìn)飛機(jī)

、機(jī)器人

、器官藥物篩選模型等行業(yè)，有望催生萬億元市場規(guī)模增量

。

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責(zé)任編輯：孫知兵

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