“佛山發(fā)展3D打印產(chǎn)業(yè)一定要立足于創(chuàng)新，同時引進真正適合自己的人才團隊?！?月17—18日，第五屆世界3D打印大會將在佛山市南海區(qū)大瀝鎮(zhèn)舉行，大會開幕前夕，華中科技大學機械科學與工程學院教授張海鷗接受南方日報專訪時建言，做好3D打印產(chǎn)業(yè)的發(fā)展文章，佛山要將重點放在產(chǎn)業(yè)革新與產(chǎn)品質(zhì)量升級上。

當前中國經(jīng)濟已由高速發(fā)展轉(zhuǎn)為高質(zhì)量發(fā)展的新階段。要推動制造業(yè)高效低成本發(fā)展，對其生產(chǎn)流程的改造、效率的提升十分重要。而3D打印作為一項引領(lǐng)性制造新技術(shù)，對傳統(tǒng)制造業(yè)具有很強的顛覆性。此前張海鷗主導(dǎo)研發(fā)的“鑄鍛銑合一”增材制造技術(shù)，就改變了高端零件的生產(chǎn)流程、降低材耗能耗和污染，屬全球首創(chuàng)。

“發(fā)展3D打印產(chǎn)業(yè)，最重要的是需具備原創(chuàng)式創(chuàng)新技術(shù)。政府制定的政策要以有市場前景的技術(shù)創(chuàng)新為導(dǎo)向。企業(yè)創(chuàng)新則要以市場為導(dǎo)向，遵循市場競爭規(guī)律?！睆埡ｚt還建議，地方政府應(yīng)該對獲得了知識產(chǎn)權(quán)、受到了市場驗證的新技術(shù)進行認定并給予支持。

談變革 | “邊鑄邊鍛”新技術(shù)讓制造流程更短

南方日報：你主導(dǎo)開發(fā)的“鑄鍛銑合一”增材制造技術(shù)和設(shè)備填補了全球相關(guān)技術(shù)和設(shè)備的空白。這一技術(shù)的顛覆性主要體現(xiàn)在哪方面?

張海鷗：此前全球金屬3D打印行業(yè)共同面對的一大難題，是打印的部件達不到高強韌性要求。“鑄鍛銑合一”增材制造技術(shù)打印的金屬件超過普通鍛件的性能要求，得到12級超細晶粒。

具體來說，傳統(tǒng)制造工藝是把金屬融化做成鑄錠，通過多次鍛壓和加熱把它鍛造成一定形狀的鍛坯，隨后放到機床上進行加工，去除很多無用部分，最后制成一個零件。這個過程需要很多大型設(shè)備，比如8萬噸鍛壓機，同時工序多流程長。這意味著，傳統(tǒng)制造工藝并不適合高性能復(fù)雜零件的生產(chǎn)。

此外，傳統(tǒng)多工序生產(chǎn)環(huán)境雜亂，需要大空間，容易造成廠房污染。而且這些工藝無法整體成型，也會造成材料損耗，成本較高。

“鑄鍛銑合一”的新技術(shù)通過實現(xiàn)“邊鑄邊鍛”，克服了以上的缺陷，改變了長期以來由西方引領(lǐng)的“鑄鍛焊銑分離”的傳統(tǒng)制造歷史，將開啟實驗室制造大型機械的歷史。

南方日報：具體來說，“鑄鍛銑合一”技術(shù)可以為生產(chǎn)制造帶來哪些利好?

張海鷗：一般來說，零件不經(jīng)過鍛造，性能就不可靠。尤其是航空設(shè)備對零件的疲勞性能和韌性等要求更高。而普通的3D打印技術(shù)打印出來的零件是無法達到高性能標準的。

“鑄鍛銑合一”技術(shù)直接采用新的技術(shù)讓金屬絲融化，在金屬即將被加熱成型的時候用連續(xù)的微鍛造的方式，“趁熱打鐵、邊鑄邊鍛”，以此使整個零件通體具備更高更均勻的性能。

在此基礎(chǔ)上，該技術(shù)可以把長流程、依賴多臺裝備、重污染的生產(chǎn)過程變成只在一臺設(shè)備上進行的高效生產(chǎn)，從根本上改變了傳統(tǒng)制造的技術(shù)路線、方法、裝備，甚至改寫了GE公司認為3D打印不能打印鍛件的論斷。

論趨勢 | 3D打印可部分替代高端制造

南方日報：3D打印作為新型技術(shù)，是否會替代傳統(tǒng)制造?它還會改變哪些行業(yè)?

張海鷗：隨著技術(shù)發(fā)展越來越成熟，3D打印已開始應(yīng)用于小批量制造。當然，短期內(nèi)3D打印難以完全替代傳統(tǒng)制造業(yè)，兩者會在較長時間內(nèi)并行融合;但部分替代已經(jīng)實現(xiàn)。

我所指的部分替代，目前主要發(fā)生在高端制造領(lǐng)域，比如國防、航空航天等領(lǐng)域。這些行業(yè)使用的高端機械，在傳統(tǒng)制造模式中主要依靠焊接實現(xiàn)復(fù)雜零件的結(jié)合，但是焊接技術(shù)往往引起性能不均。而鍛件級3D打印可以實現(xiàn)一體化打印，實現(xiàn)了零件之間的無縫連接，使之具有很好的性能和精度。因此，3D打印可以部分替代這些行業(yè)的傳統(tǒng)工藝。

但是在材料成本不高、需要大規(guī)模生產(chǎn)的行業(yè)，傳統(tǒng)制造方法仍有著不可替代性。比如汽車覆蓋件沖壓成型，3D打印技術(shù)不如傳統(tǒng)工藝成本低、效率快，因此還不足以和傳統(tǒng)工藝競爭。

總之，3D打印雖然已開始應(yīng)用于小批量的直接制造，但是受其技術(shù)的效率、精度和材料等限制，還不可能完全替代傳統(tǒng)大批量制造業(yè)。不過利用它的多品種小批量研發(fā)優(yōu)勢，3D打印正成為越來越多制造業(yè)行業(yè)的輔助甚至主干力量。

南方日報：目前中國3D打印產(chǎn)業(yè)和技術(shù)在全球處于什么位置水平?

張海鷗：3D打印即增材制造是先進制造業(yè)的一個手段，各大經(jīng)濟強國都在增強研發(fā)增材制造產(chǎn)品、創(chuàng)造更多應(yīng)用場景。在現(xiàn)有技術(shù)的產(chǎn)業(yè)化方面，中國擁有較大的市場，在技術(shù)的應(yīng)用創(chuàng)新方面也進行了不少探索。

不過，發(fā)展3D打印產(chǎn)業(yè)，實現(xiàn)從跟跑到領(lǐng)跑，最重要的是需具備原創(chuàng)式創(chuàng)新技術(shù)。在這方面，中國3D打印還要進一步努力。創(chuàng)新決定了以后的地位，但現(xiàn)在國內(nèi)的新技術(shù)很多還是來自國外，自身缺乏原創(chuàng)的、顛覆式的技術(shù)。

要改善這一局面，政府制定政策要進一步以技術(shù)開發(fā)為導(dǎo)向。同時，創(chuàng)新還要以市場為導(dǎo)向，遵循市場競爭規(guī)律，否則容易夭折。所以我們應(yīng)該大力支持最新銳的技術(shù)，尤其是獲得了知識產(chǎn)權(quán)、受到了市場驗證的新技術(shù)。各地政府可以組織國內(nèi)外專業(yè)力量對新技術(shù)進行認定區(qū)分，對行業(yè)的創(chuàng)新發(fā)展進行專業(yè)化引導(dǎo)。

找路徑 | 為創(chuàng)新創(chuàng)造良好制度環(huán)境

南方日報：當下國內(nèi)許多城市都在發(fā)展3D打印產(chǎn)業(yè)，越來越多3D打印企業(yè)開始涌現(xiàn)。有人認為，這將加速行業(yè)洗牌。對此你如何看?如何推動該行業(yè)更上一層樓?

張海鷗：我個人認為，當前國內(nèi)的3D打印行業(yè)還沒發(fā)展到大規(guī)模洗牌的階段。盡管企業(yè)正在增多，但有的企業(yè)缺乏技術(shù)，有的企業(yè)和市場脫鉤，整個3D打印產(chǎn)業(yè)還未能出現(xiàn)百舸爭流、百花齊放、市場為主導(dǎo)的局面。

行業(yè)發(fā)展要更上一個臺階、實現(xiàn)質(zhì)的飛躍，最重要的是企業(yè)要有創(chuàng)新意識，而且要能夠適應(yīng)競爭發(fā)展的需求。企業(yè)數(shù)量增多并不一定是好事，整體質(zhì)量的提升才是關(guān)鍵。3D打印是一個有門檻的行業(yè)，我們一定要創(chuàng)造利于行業(yè)創(chuàng)新的制度環(huán)境、推動市場洗牌，淘汰不適應(yīng)創(chuàng)新競爭的企業(yè)。這樣才能真正實現(xiàn)3D打印產(chǎn)業(yè)的突破發(fā)展。

南方日報：作為制造業(yè)大市的佛山，想要進一步發(fā)展3D打印產(chǎn)業(yè)，需要怎么做?

張海鷗：佛山首先要提高制造業(yè)水平和產(chǎn)品質(zhì)量水平，進行產(chǎn)業(yè)結(jié)構(gòu)調(diào)整，尤其要推動制造業(yè)向產(chǎn)業(yè)價值鏈的上游發(fā)展，重點打造工業(yè)設(shè)計產(chǎn)業(yè)。另外，佛山企業(yè)應(yīng)用3D打印技術(shù)時，可嘗試主動改造生產(chǎn)流程，把多個零件制造流程整合成整體化制造，這樣能提升產(chǎn)品附加值，體現(xiàn)3D打印的價值。一些諸如陶瓷等傳統(tǒng)制造領(lǐng)域的龍頭企業(yè)要在新技術(shù)應(yīng)用上做引導(dǎo)，提升新技術(shù)應(yīng)用的意識。

此外，3D打印需要大量人才。目前佛山研發(fā)端的人才較為缺乏，在加大培育力度的同時，可大力引進外部人才團隊。不過在此過程中，佛山要注意選準人才團隊，看重人才團隊的真正作品和業(yè)績，根據(jù)自身需求考慮其技術(shù)是否真正適合自己。

總之，發(fā)展3D打印產(chǎn)業(yè)，佛山一定要立足于創(chuàng)新，為創(chuàng)新創(chuàng)造良好的制度環(huán)境，輸出更多的創(chuàng)新產(chǎn)品。

來源：南方日報

“佛山發(fā)展3D打印產(chǎn)業(yè)一定要立足于創(chuàng)新，同時引進真正適合自己的人才團隊?！?月17—18日，第五屆世界3D打印大會將在佛山市南海區(qū)大瀝鎮(zhèn)舉行，大會開幕前夕，華中科技大學機械科學與工程學院教授張海鷗接受南方日報專訪時建言，做好3D打印產(chǎn)業(yè)的發(fā)展文章，佛山要將重點放在產(chǎn)業(yè)革新與產(chǎn)品質(zhì)量升級上。

當前中國經(jīng)濟已由高速發(fā)展轉(zhuǎn)為高質(zhì)量發(fā)展的新階段。要推動制造業(yè)高效低成本發(fā)展，對其生產(chǎn)流程的改造、效率的提升十分重要。而3D打印作為一項引領(lǐng)性制造新技術(shù)，對傳統(tǒng)制造業(yè)具有很強的顛覆性。此前張海鷗主導(dǎo)研發(fā)的“鑄鍛銑合一”增材制造技術(shù)，就改變了高端零件的生產(chǎn)流程、降低材耗能耗和污染，屬全球首創(chuàng)。

“發(fā)展3D打印產(chǎn)業(yè)，最重要的是需具備原創(chuàng)式創(chuàng)新技術(shù)。政府制定的政策要以有市場前景的技術(shù)創(chuàng)新為導(dǎo)向。企業(yè)創(chuàng)新則要以市場為導(dǎo)向，遵循市場競爭規(guī)律?！睆埡ｚt還建議，地方政府應(yīng)該對獲得了知識產(chǎn)權(quán)、受到了市場驗證的新技術(shù)進行認定并給予支持。

談變革 | “邊鑄邊鍛”新技術(shù)讓制造流程更短

南方日報：你主導(dǎo)開發(fā)的“鑄鍛銑合一”增材制造技術(shù)和設(shè)備填補了全球相關(guān)技術(shù)和設(shè)備的空白。這一技術(shù)的顛覆性主要體現(xiàn)在哪方面?

張海鷗：此前全球金屬3D打印行業(yè)共同面對的一大難題，是打印的部件達不到高強韌性要求。“鑄鍛銑合一”增材制造技術(shù)打印的金屬件超過普通鍛件的性能要求，得到12級超細晶粒。

具體來說，傳統(tǒng)制造工藝是把金屬融化做成鑄錠，通過多次鍛壓和加熱把它鍛造成一定形狀的鍛坯，隨后放到機床上進行加工，去除很多無用部分，最后制成一個零件。這個過程需要很多大型設(shè)備，比如8萬噸鍛壓機，同時工序多流程長。這意味著，傳統(tǒng)制造工藝并不適合高性能復(fù)雜零件的生產(chǎn)。

此外，傳統(tǒng)多工序生產(chǎn)環(huán)境雜亂，需要大空間，容易造成廠房污染。而且這些工藝無法整體成型，也會造成材料損耗，成本較高。

“鑄鍛銑合一”的新技術(shù)通過實現(xiàn)“邊鑄邊鍛”，克服了以上的缺陷，改變了長期以來由西方引領(lǐng)的“鑄鍛焊銑分離”的傳統(tǒng)制造歷史，將開啟實驗室制造大型機械的歷史。

南方日報：具體來說，“鑄鍛銑合一”技術(shù)可以為生產(chǎn)制造帶來哪些利好?

張海鷗：一般來說，零件不經(jīng)過鍛造，性能就不可靠。尤其是航空設(shè)備對零件的疲勞性能和韌性等要求更高。而普通的3D打印技術(shù)打印出來的零件是無法達到高性能標準的。

“鑄鍛銑合一”技術(shù)直接采用新的技術(shù)讓金屬絲融化，在金屬即將被加熱成型的時候用連續(xù)的微鍛造的方式，“趁熱打鐵、邊鑄邊鍛”，以此使整個零件通體具備更高更均勻的性能。

在此基礎(chǔ)上，該技術(shù)可以把長流程、依賴多臺裝備、重污染的生產(chǎn)過程變成只在一臺設(shè)備上進行的高效生產(chǎn)，從根本上改變了傳統(tǒng)制造的技術(shù)路線、方法、裝備，甚至改寫了GE公司認為3D打印不能打印鍛件的論斷。

論趨勢 | 3D打印可部分替代高端制造

南方日報：3D打印作為新型技術(shù)，是否會替代傳統(tǒng)制造?它還會改變哪些行業(yè)?

張海鷗：隨著技術(shù)發(fā)展越來越成熟，3D打印已開始應(yīng)用于小批量制造。當然，短期內(nèi)3D打印難以完全替代傳統(tǒng)制造業(yè)，兩者會在較長時間內(nèi)并行融合;但部分替代已經(jīng)實現(xiàn)。

我所指的部分替代，目前主要發(fā)生在高端制造領(lǐng)域，比如國防、航空航天等領(lǐng)域。這些行業(yè)使用的高端機械，在傳統(tǒng)制造模式中主要依靠焊接實現(xiàn)復(fù)雜零件的結(jié)合，但是焊接技術(shù)往往引起性能不均。而鍛件級3D打印可以實現(xiàn)一體化打印，實現(xiàn)了零件之間的無縫連接，使之具有很好的性能和精度。因此，3D打印可以部分替代這些行業(yè)的傳統(tǒng)工藝。

但是在材料成本不高、需要大規(guī)模生產(chǎn)的行業(yè)，傳統(tǒng)制造方法仍有著不可替代性。比如汽車覆蓋件沖壓成型，3D打印技術(shù)不如傳統(tǒng)工藝成本低、效率快，因此還不足以和傳統(tǒng)工藝競爭。

總之，3D打印雖然已開始應(yīng)用于小批量的直接制造，但是受其技術(shù)的效率、精度和材料等限制，還不可能完全替代傳統(tǒng)大批量制造業(yè)。不過利用它的多品種小批量研發(fā)優(yōu)勢，3D打印正成為越來越多制造業(yè)行業(yè)的輔助甚至主干力量。

南方日報：目前中國3D打印產(chǎn)業(yè)和技術(shù)在全球處于什么位置水平?

張海鷗：3D打印即增材制造是先進制造業(yè)的一個手段，各大經(jīng)濟強國都在增強研發(fā)增材制造產(chǎn)品、創(chuàng)造更多應(yīng)用場景。在現(xiàn)有技術(shù)的產(chǎn)業(yè)化方面，中國擁有較大的市場，在技術(shù)的應(yīng)用創(chuàng)新方面也進行了不少探索。

不過，發(fā)展3D打印產(chǎn)業(yè)，實現(xiàn)從跟跑到領(lǐng)跑，最重要的是需具備原創(chuàng)式創(chuàng)新技術(shù)。在這方面，中國3D打印還要進一步努力。創(chuàng)新決定了以后的地位，但現(xiàn)在國內(nèi)的新技術(shù)很多還是來自國外，自身缺乏原創(chuàng)的、顛覆式的技術(shù)。

要改善這一局面，政府制定政策要進一步以技術(shù)開發(fā)為導(dǎo)向。同時，創(chuàng)新還要以市場為導(dǎo)向，遵循市場競爭規(guī)律，否則容易夭折。所以我們應(yīng)該大力支持最新銳的技術(shù)，尤其是獲得了知識產(chǎn)權(quán)、受到了市場驗證的新技術(shù)。各地政府可以組織國內(nèi)外專業(yè)力量對新技術(shù)進行認定區(qū)分，對行業(yè)的創(chuàng)新發(fā)展進行專業(yè)化引導(dǎo)。

找路徑 | 為創(chuàng)新創(chuàng)造良好制度環(huán)境

南方日報：當下國內(nèi)許多城市都在發(fā)展3D打印產(chǎn)業(yè)，越來越多3D打印企業(yè)開始涌現(xiàn)。有人認為，這將加速行業(yè)洗牌。對此你如何看?如何推動該行業(yè)更上一層樓?

張海鷗：我個人認為，當前國內(nèi)的3D打印行業(yè)還沒發(fā)展到大規(guī)模洗牌的階段。盡管企業(yè)正在增多，但有的企業(yè)缺乏技術(shù)，有的企業(yè)和市場脫鉤，整個3D打印產(chǎn)業(yè)還未能出現(xiàn)百舸爭流、百花齊放、市場為主導(dǎo)的局面。

行業(yè)發(fā)展要更上一個臺階、實現(xiàn)質(zhì)的飛躍，最重要的是企業(yè)要有創(chuàng)新意識，而且要能夠適應(yīng)競爭發(fā)展的需求。企業(yè)數(shù)量增多并不一定是好事，整體質(zhì)量的提升才是關(guān)鍵。3D打印是一個有門檻的行業(yè)，我們一定要創(chuàng)造利于行業(yè)創(chuàng)新的制度環(huán)境、推動市場洗牌，淘汰不適應(yīng)創(chuàng)新競爭的企業(yè)。這樣才能真正實現(xiàn)3D打印產(chǎn)業(yè)的突破發(fā)展。

南方日報：作為制造業(yè)大市的佛山，想要進一步發(fā)展3D打印產(chǎn)業(yè)，需要怎么做?

張海鷗：佛山首先要提高制造業(yè)水平和產(chǎn)品質(zhì)量水平，進行產(chǎn)業(yè)結(jié)構(gòu)調(diào)整，尤其要推動制造業(yè)向產(chǎn)業(yè)價值鏈的上游發(fā)展，重點打造工業(yè)設(shè)計產(chǎn)業(yè)。另外，佛山企業(yè)應(yīng)用3D打印技術(shù)時，可嘗試主動改造生產(chǎn)流程，把多個零件制造流程整合成整體化制造，這樣能提升產(chǎn)品附加值，體現(xiàn)3D打印的價值。一些諸如陶瓷等傳統(tǒng)制造領(lǐng)域的龍頭企業(yè)要在新技術(shù)應(yīng)用上做引導(dǎo)，提升新技術(shù)應(yīng)用的意識。

此外，3D打印需要大量人才。目前佛山研發(fā)端的人才較為缺乏，在加大培育力度的同時，可大力引進外部人才團隊。不過在此過程中，佛山要注意選準人才團隊，看重人才團隊的真正作品和業(yè)績，根據(jù)自身需求考慮其技術(shù)是否真正適合自己。

總之，發(fā)展3D打印產(chǎn)業(yè)，佛山一定要立足于創(chuàng)新，為創(chuàng)新創(chuàng)造良好的制度環(huán)境，輸出更多的創(chuàng)新產(chǎn)品。

來源：南方日報