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3D打印开启大规模产品定制的工业时代

2013-11-08 08:31
苏子言岁月
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  有预测认为,到2025年,3D打印技术潜在的经济影响将达到2300亿―2500亿美元,将“引领第三次工业革命”。尽管不少科学家和经济学家对此并不完全认同,但仍对这项新技术寄予厚望,期待3D打印技术能与其他数字化生产模式一起推动制造业的产业升级。

  将开启“大规模产品定制的工业时代”

  中科院自动化研究所副研究员吴怀宇一直从事3D打印与3D智能数字化的相关研究,“其实,用3D制造来命名这项新技术更合适。”吴怀宇介绍,3D打印实际上是一种增材制造技术,以经过智能化处理后的3D数字模型为基础,运用粉末状金属或塑料等材料,通过分层加工、叠加成形的方式“逐层增加材料”来生成3D实体。

  “3D打印可以采用各种各样的材料,比如塑料丝、金属、沙子,甚至巧克力、人体干细胞等,而且能形成任意复杂的中空镶嵌形状,所以是名副其实的‘万能制造机’。”吴怀宇进一步解释,3D打印有很多优势,如简化产品的制造程序、缩短产品的研制周期、提高效率并降低成本等。特别是在个性化定制需求强烈的领域,“比如修复性医疗领域,不存在标准的量化生产,假牙、假肢,甚至器官、骨骼等,都需要个性化定制,3D打印出的产品更能满足病人的需求。”在他看来,3D打印技术将开启“大规模产品定制的工业时代”。“在目前人工条件下,为一万名用户定制个性化的服装,在工作量和成本上都难以实现。”吴怀宇说,一旦3D打印技术与智能云计算技术完美融合,这一切就会成为可能。“3D打印大大缩短了制作时间,而‘云’将单个产能有限的制造商集群起来,需要则‘合’,不需要则‘分’,自动平衡负载,既可以满足项目需求,而且经济灵活。”

  吴怀宇还提出,2014年1月,一项覆盖3D打印的关键技术“激光金属烧结”的专利将要到期,这将大幅降低工业级3D打印设备的价格,让它“飞入寻常百姓家”。“这或许将建立起一种新的工业社会结构。”吴怀宇分析说,传统工业的社会结构是金字塔形,制造业巨头占据塔尖,通过垄断攫取利润。“3D打印让设计和制造的门槛几乎降为零,每个人都能成为设计师。这将让小企业和个体经营的‘创客’们变得更有竞争力,或许会建立起一种椭圆形的新的工业社会结构――巨头依然存在,但不再占据霸主地位,以‘创客’为主体的个人智造、家庭智造、网络社区智造将占据更多份额,甚至居于主导地位。”

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