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这里发展提速市场广阔,但3D打印技术人才不足

日期: 2018-07-16
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3D打印产业发展至今,已经逐渐成长为可以满足工业生产、实现制造业转型的重点产业。3D打印技术衍生的设计、软件、材料、数字制造等新的产业链,正在逐步优化传统制造,构建全新的制造生态。不过,在行业快速成长的同时,我国3D打印技术与人才建设的短板成为产业更上层楼的重要阻碍,解决人才培养问题,成为行业发展的当务之急。

日前,以“3D打印重新定义制造业”为主题的第五届世界3D打印技术产业大会在广东佛山市南海区大沥镇举行。3D打印技术又叫“增材制造技术”,起源于快速成型技术。目前,国内3D打印技术主要“拥抱”家电及电子消费品、模具检测、医疗及牙科正畸、文化创意及文物修复、汽车及其他交通工具、航空航天等产业。



发展提速市场广阔



大会期间,惠普公司和广东(大沥)3D打印协同创新平台宣布全新工业级3D打印定制中心正式在广东落地。新成立的兰湾智能—惠普3D打印技术批量化定制中心将部署10台惠普MultiJetFusion3D打印系统,打造国内最大的3D打印工业互联网平台,满足工业级生产对于3D打印速度、成品质量及经济适用性的高要求,为佛山市汽车、消费品和摩托车客户及大湾区其他行业的客户提供大规模批量化生产服务,每年能够为2万多家中小制造业企业提供从设计端到应用端,从应用端到产品端的配套服务,推动传统制造业企业加快“研发—设计—创造”的进程。

据中国3D打印技术产业联盟创始人兼执行理事长罗军介绍,2012年,中国3D打印市场规模为1.61亿美元;到2016年,中国3D打印产业规模已达11.87亿美元,复合增长率为49.11%。“3D打印作为一项全新的制造技术,在及时制造、复杂制造、个性化制造、特殊环境下制造、任意制造等方面具有独特优势。它所衍生的设计、软件、材料、数字制造等新的产业链,正在逐步优化传统制造,构建一个全新的制造生态。”罗军说。


放眼全球市场,3D打印将推进全球12万亿美元传统制造业市场发展。鉴于产业政策与财政政策的支持,初步预计,到2022年我国3D打印市场规模将有望达到61.9亿美元左右。



细分行业潜力无限



生物3D打印,指以生物医用材料及细胞为新型离散材料,通过技术设计,快速生产出医疗相关产品。当前,生物3D打印可以划分为4个层次:医疗辅助模型,做人工假体,做组织工程的支架,做活细胞打印和人工器官。预计到2024年,3D打印医疗市场规模将达到96.39亿元。


据北京大学第三附属医院大外科主任刘忠军介绍,北京大学第三医院已成功完成世界首例3D打印脊椎植入手术。刘忠军认为,如果把微孔假体作为载体,还可以把3D打印技术变成4D打印技术,即增加一些药物局部作用、丰富功能,这将成为生物3D打印技术未来发展趋势之一。


在生物材料和组织工程方面,据南方医科大学教授黄文华介绍,适用于3D打印技术的生物材料已经成为研究热点,3D打印技术可以大大减少医疗成本,市场空间巨大。比如,通过三维扫描技术和3D打印技术私人定制的医疗护具,能够与人的骨骼肌肉完美契合,一套3D打印的护具可能只需要2000元左右,比市场上几万元甚至十几万元的医疗护具效果更好。


对于铸锻行业而言,制造流程需要铸锻、焊铣分开,需要很多的工序和装备,而且时间长污染大。华中科技大学教授张海欧介绍,通过3D铸锻铣合一制造技术,可以获得比传统锻造更优越的锻造性能。


在金属3D打印领域,目前主要有铺粉和送粉两种模式。据华南理工大学教授杨永强介绍,铺粉激光选区熔化是由一个模型,经过切片软件输送到机器里,进行选区或者选择性熔化,然后一层一层堆积起来,可以做成内部结构非常复杂的零件。杨永强认为,如果将增材和原位减材技术结合起来,将是非常好的发展趋势,实现制造手段的提质增效。



技术人才亟待补强



虽然3D打印技术不断发展,行业规模不断扩大,但人才短缺的难题始终困扰着行业更进一步。


“招人非常困难,目前行业人才供给明显不足,特别是有工作经验的中高级人才匮乏。从业者普遍缺乏3D打印专业技能,入职再培训、再就业工作艰巨。”罗军说。


罗军认为,一定要从教育入手,培养更多3D打印工程师。通过和国际顶尖科研机构加强合作,共建实验室、研发中心、研究院,解决我国3D打印行业核心技术、核心人才短缺的难题。


目前,全球3D打印应用市场几乎一半被美国占据,30%在欧洲,我国不足10%,仍然缺乏顶层设计、缺乏核心人才、缺乏深度应用。英国皇家工程院院士、曼彻斯特大学先进激光工程中心主任李琳认为,3D打印技术对推动我国传统产业转型升级意义非常重大,要大力推广3D打印的示范应用和科学普及,及时跟踪国际发展动态,加强国际合作。


我国现有的教育体系中,还未设置3D打印的本科专业,只是在研究生阶段开始设置,未来需要建设全方位的教育体系。香港科技大学工学院副院长李宗津认为,目前3D打印提到的很多问题都是技术层面的,需要把技术问题提炼出来,让博士生等更高层次人才集中精力去攻克。


苏州无限三维科技产业有限公司总经理何斌认为,3D打印产业的人才培养应该从实践入手,希望广大3D打印产业企业家主动作为。“随着兰湾智能和惠普3D打印批量化中心平台的落成,这两天有来自于广州白云学院的12位实习生能接触到先进设备,进行设备操作和调试实践,激发了他们的学习精神。希望更多学生能够从实践的角度来重新认识3D打印,重新发掘3D打印更多的内涵,找准自己的发展方向。”何斌说。


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