--------------------------------分會介紹--------------------------------

    麵對我們存在的階段性差距，需要工業2.0、3.0的補課(質量優先、機器人和高檔數控機床等自動化技術)的同時，發展工業4.0。因此需要追趕與跨越並舉;必須發揮政府科學而有力的調控作用，匯集有限的社會資源，做好協同創新。需要我們揚長避短。

一、增材製造(3D打印)簡介

　　3D打印是一個顛覆性的創新技術。

　　從製造方式來說，鑄、鍛、焊在製造過程中重量基本不變，屬於等材製造，已經有3000年曆史了。

　　車銑刨磨機床通過材料的切削去除，達到設計形狀，稱為減材製造，已有300年的曆史。

　　增材製造中材料一點一點地累加，形成需要的形狀。發明於1984年，才30年的曆史。

　　當前3D打印幾種主流技術有：

　　SLA(光固化技術)利用激光掃描，使液態光敏樹脂固化。是最早發明出來的3D打印技術。廣泛應用於設計驗證。

　　SLS(選擇性激光燒結)是一種將非金屬(或普通金屬)粉末分層鋪設，激光在程序控製下，選擇區域掃描燒結成三維物體的工藝。用於飛機、航空航天零件的製造以及精密件的製造，包括飛機的格柵、牙科的修複、顱骨的修複。

　　SLM是在送粉中，實現激光融化和燒結，類似堆焊，製造件更加致密、強度達到鍛件水平，可用於製造大型結構件、承載件。

　　FDM技術(熔融堆積法)將熱塑性絲狀材料加熱從小孔擠出，將絲材熔化堆積成型。適合於教育或者創客設計驗證。大尺寸FDM裝備可用於汽車和無人機的製造。

　　二、3D打印(增材製造)的特點與意義

　　1984年美國發明了光固化激光成型技術，1986年實現SLA樣機，按照材料累加概念，各種增材製造工藝與裝備紛紛湧現，當時采用激光快速原型製造等學術名詞。這些技術中有一種以石蠟等材料的3D打印機。近年來，美國媒體開始把增材製造技術稱為3D打印技術，有利於大眾理解。增材製造被美國自然科學基金會稱為上世紀最重要的製造技術創新。麥卡錫報告列出了對人類生活有顛覆性影響的12項技術，3D打印排在第九位，排在新材料和頁岩氣之前。預測在2030年全世界將達到1萬億左右美元的效益，15年麥卡錫報告又將這一進程前移，認為增材製造2020年可達到5500億美元的效益。

　　3D打印製造有如下特點與優勢：

　　1、 3D打印無處不在：3D打印可以打印許多材料、任意複雜形狀、任意批量，可以應用於各工業和生活領域，可以在車間、辦公室及家裏實現製造。理論上3D打印無處不在，無所不能。但許多材料的打印、工藝的成熟度、打印成本、效率等等尚不盡人意，需要多學科交叉的創新研究，使之更好、更快、更廉價。

　　2、 支持產品快速開發：3D打印可以製造形狀複雜的零件，所想即所得。直接由設計數據驅動，不需要傳統製造必須的工裝夾具模具製造等生產準備，編程簡單。在產品創新設計與設計驗證中，特別方便。使產品開發周期與費用至少降低為一半，成為機電產品和裝備快速開發的利器。

　　3、 節材製造：增材製造僅在需要的地方堆積材料，材料利用率接近100%。航空航天等大型複雜結構件采用傳統切削加工，往往95%—97%的昂貴材料被切除。而在航空航天裝備研發機製造中采用增材製造將會大大節約材料和製造成本，具有極其重要的價值。

4、 個性化製造：可以快速、低成本實現單件製造，使單件製造的成本接近批量製造。特別適合個性化醫療和高端醫療器械。如人工骨、手術模型、骨科導航模板等。

　　5、 再製造：用於修複磨損零部件的再製造，如飛機發動機葉片、軋鋼機軋輥等，以極少的代價，獲得超值。應用在軍械、遠洋輪、海洋鑽井平台、乃至空間站的現場製造，具有特殊的優勢。

　　6、 開拓了創新設計的新空間：可以製造傳統製造技術無法實現的結構，為設計創新提供了非常大的創新空間。可以將數十個、數百個甚至更多的零件組裝的產品一體化一次製造出來，大大簡化了製造工序，節約了製造和裝配成本。以3D打印新工藝的視角對產品、裝備再設計，可能是3D打印為製造業帶來的最大效益所在。

　　近兩年，3D打印顯現出顛覆性變革。如GE公司做的飛機發動機的噴嘴，把20個零件做成了一個零件，成本材料大幅度的減少，還節省燃油15%。這是一代發動機的概念，每開發一代發動機要上億歐元，一個噴嘴就解決了。美國3D打印的概念飛機，重量可以減輕65%。

　　7、 引領生產模式變革：3D打印可能成為可穿戴電子、家居用品、文化產業、服裝設計等行業的個性化定製生產模式。一些專家認為，3D打印等數字化設計製造將引領生產從大批量製造走向個性化定製的第三次工工業革命。

　　3D打印已經成為創客最歡迎的工具，將有力促進大眾創新，萬眾創業。GE公司在網上發布了一條消息，挑戰3D打印，將飛機的一個零部件讓創客設計。第一名隻用了原始結構的1/6的重量就完成了全部測試，而設計者是19歲的年輕人。3D打印展現了全民創新的通途。互聯網+3D打印的製造模式：收集大眾的個性化需求，由創客完成設計，設計方案由3D打印件進行驗證;再由虛擬製造組織生產，由物聯網來配送。美國眾創公司，15000名訪客、6000名創客。亞馬遜利用網絡銷售3D打印商品，營業額已達數十億美元，利潤30%。所以互聯網+3D打印=萬眾創新、萬家創業的最佳技術途徑。

　　8、 創材：3D打印製造出了耐溫3315℃的高溫合金，用於龍飛船2號，大幅度增強了飛船推力。利用3D打印高能束的集中能量，以3D打印設備作為材料基因組計劃的研製驗證平台，可以開發出超高強度、超高韌性、超高耐溫、超高耐磨的各種優秀材料，增材製造變成為創材技術。

　　9、 創生：應用於組織支架製造、細胞打印等技術，實現生物活性器官的製造，一定意義上的創造生命。為生命科學研究和人類健康服務。

　　10、 目前，3D打印的技術尚有待深入廣泛研究發展，其應用還很有限，但其創造的價值高，利潤空間大。隨著研發的深入，工業應用的不斷擴大，其創造的價值越來越高。不久的將來，不僅在製造概念上，減材、等材、增材三足鼎立，從創造的價值上，也必將走上三分天下。

　　三、3D打印技術的發展狀況

　　上述3D打印的優勢的1-5條，目前已經進入應用，當然還需要更深入的研究，建立各類標準，使其能更廣泛地應用，發揮更大的效益。

　　如在汽車零配件、輕工產品、家電等產品開發中降低產品開發周期與費用一半以上;在個性化醫療方麵，在骨替代物製造、牙科整形與修補等方麵已經有初步應用，效果顯著;在航空航天產品研發中，可以製造與鍛件性能媲美的大型構件;小型FDM桌麵機已經應用於教學培訓、創意設計等方麵，形成了全球銷量最大的3D打印設備;大型FDM設備在提高質量與效率的同時，已經開始成為複合材料汽車車身、無人機等大型產品的開發乃至小批量生產的工具等等，這些技術正在成為改造傳統行業和創造新型企業的重要工具和方向。目前已可以開展推廣應用，但仍需工程驗證、一些針對性的研發與係統集成。