助力傳統產業升級 批量化3D打印成新風口

專業化3D打印公共技術服務平臺、孵化器、研究中心、3D打印企業已在佛山興起

批量化3D打印成新風口

3D打印的康復器具

文、圖/廣州日報全媒體記者溫利、楊博、黃子寧

可修復人體組織、可實現產品制造……如今，3D打印技術正在以前所未有的發展速度融入傳統制造業并實現產業變革。就在此前季華實驗室披露的首批參評項目中，3D打印技術代表著前沿科技，向世人展示它無限可能性。

記者了解到，3D打印技術作為戰略新興產業，佛山3D打印等為重點的佛山智能裝備制造業規模快速增長。

現如今，一批專業化3D打印公共技術服務平臺、孵化器、研究中心、3D打印企業在佛山興起，3D打印的認識已經從概念階段到應用階段。當3D打印技術越來越廣泛運用于各行各業，未來將如何依托“3D打印+”重新定義“佛山制造”？

前沿：3D打印修復人體組織

如今，3D打印技術在領先科研領域“露面”已不出奇。目前，在季華實驗室首批11個參評項目中，僅和3D打印有關的科技項目就占據了三席，讓外界看到了3D打印領域的前沿和熱點。

以廣東工業大學教授王晗所主持的“高精度醫用植入性組織修補片三維打印裝備與制造關鍵技術”項目來說，該項目研發的植入性組織修補片能夠實現人體軟組織的安全、快速修復，有可能撬動國內千億元市場的發展。國內市場目前還主要被歐美廠商所占有，每片的售價高達2萬元以上。按照王晗的分析，僅以疝氣修補片為例，市場還在以20%的速度深度遞增，國內自主研發的需求非常迫切。

“然而，國際上的技術還存在一定的問題，有可能產生有機物的殘留、結構不可控、力學性能比較差。”王晗透露說，他主持項目的工藝在全球范圍來看都比較新，不需要溶劑，顯微結構即可做到有序可控，力學性能優越。該項目依托廣工大的國家重點實驗室和省重點實驗室，不僅將創新制造裝備和制造工藝，打破這一領域依賴進口的局面，還將引領未來三十年高端產業應用的方向，并進一步推動國家高端醫學耗材的“跨越式”發展。為了達成這些目標，項目需要建立起前沿學術引資平臺和頂級技術研發平臺。

記者了解到，該項目已經和佛山本地的醫療器械、醫藥科技企業進行了產業化應用的對接，來支撐本地企業進入高端醫用耗材市場。

現狀：3D打印走向應用

3D打印技術是戰略新興產業，以3D打印為等重點的佛山智能裝備制造業規模快速增長。一批專業化3D打印公共技術服務平臺、孵化器、研究中心、3D打印企業在佛山興起，3D打印的認識已經從概念階段到應用階段。

上月底，廣東最大3D打印產業服務基地——佛山市中峪智能增材制造加速器迎來周歲。在廣佛路邊的中峪智能孵化中心內，逼真的“心臟”“手掌”、腰椎矯正板、汽車渦輪等零部件、獅子頭等文創產品都是公司用3D技術打印出來的部分產品。“加速器預計投資超5000萬元，目標要成為全國最大的3D打印公共服務平臺,為佛山市乃至廣東智能裝備產業的發展積累經驗。”加速器總經理鄧曉榮稱，目前，加速器與五六十家企業建立合作關系，訂單量也不斷增長。孵化器內的國內領先的3D打印解決方案提供商——廣東信達雅三維科技有限公司生產的國內首臺桌面式金屬3D打印機Dimetal-50率先出口到歐盟。

南海區區長顧耀輝表示，3D打印作為新科技的典型代表，在佛山創新制造、智能制造戰略中不可或缺，并扮演龍頭示范作用。以南海為例，在3D打印技術領域上，南海有著較好的基礎和優勢，廣東3D打印應用技術創新中心于2015年落戶佛山高新區，峰華卓立、中南機械等本土企業將前沿的3D打印技術投入產業化應用中，取得了較好的成果。

記者了解到，廣東峰華卓立科技股份有限公司等作為中國早期研究3D打印技術并產業化的公司之一，已于前年成功掛牌新三板。公司依靠無模快速制造技術進行3D打印的原理可將使用傳統模具鑄造汽車發動機的缸體缸蓋的耗時從3~6個月縮短到半個月。公司年報顯示，去年實現營收4558.3萬元，同比增長43.5%。總經理楊印寶也在總結中表示，去年，公司完成了四川維珍新材料有限公司的并購工作并實現控股，并基本完成了公司第二輪定向資金的募集；還實現了快速服務件訂單同比兩位數增長且單月訂單數實現歷史性突破。

需求：降低“開模”成本

3D打印從昔日的新鮮事物，如今在一些行內正變得越來越普及和常見。記者了解到，一些工業服務業、教育業、制造業、醫療等企業對3D打印技術及產品的需求，正呈現不斷上漲的趨勢。

在一些制造業中，3D打印被廣泛用在產品零部件的研發階段，而在佛山工業服務業中發展較好的工業設計產業里，3D打印技術如今也被廣泛運用，并且給企業帶來實質性的好處。

“保障時間和精度、節約成本，是企業運用3D打印技術的兩大好處。”位于廣東工業設計城內的一家知名設計企業和壹設計企業，其負責人仇登偉告訴記者，如今在3D打印技術產品成熟、運用普遍之后，工業設計企業能通過使用該技術，迅速將小產品模型“打印”出來。“過去，我們設計的產品實體化要先開模，成本造價非常高；現在，通過3D打印機器可以迅速成型產品模型，十分便捷且有效降低成本。”仇登偉說，僅從單個產品看，初步成品預期可省50%的成本。

作為“國字號”產業孵化園區，記者從廣東工業設計城獲悉，目前該園區內還設有專門的3D打印平臺、實驗室及展示空間，以供園區內的工業設計企業進行產品研發。

趨勢：與傳統制造業正面競爭

在大瀝鎮內的時代創客小鎮內，由惠普與廣東蘭灣智能科技有限公司合作的全球首個3D打印批量化定制中心投入運營已經有一個多月。與3D打印個性化定制不同，該中心主要面向3D打印批量化的生產。在中心內，10臺惠普3D打印系統能滿足汽車零部件批量生產的需求。此外，該中心每年能夠為2萬多家中小制造業企業提供從設計端到應用端，從應用端到產品端的配套服務，推動傳統制造業企業加快研發—設計—創造的進程。

佛山乃至珠三角有龐大的傳統制造業基礎，正是3D打印發展的豐富土壤。“隨著3D打印速度大幅提升、精度和強度改善以后，3D打印已經開始從個性化定制向批量化定制轉變，這是3D打印產業發展新的趨勢。”

中國3D打印技術產業聯盟執行理事長、廣東蘭灣智能科技有限公司董事長羅軍在接受記者采訪時表示，3D打印已經不僅僅只是傳統制造業有益的補充，還重新定義了制造業。

“3D打印作為新科技的典型代表，在南海區創新戰略中占有重要地位。”中國3D打印技術產業聯盟執行理事長、廣東蘭灣智能科技有限公司董事長羅軍稱，3D打印誕生才30多年，其應用已經發生很多改變，先是打印模型和樣件，后來隨著技術進步和材料的增多，逐步開始打印一些功能性產品。現在隨著新興技術的不斷涌現，3D打印的速度大幅提升，精度和強度顯著改變后，3D打印正在邁向一個更新的臺階，那就是批量化制造，直接參與傳統制造業的正面競爭。

華中科技大學的張海鷗教授也認為，3D打印發展至今，已經不再是單純打印模型和樣件，更多表現是直接制造功能性產品，3D打印介入傳統制造業領域，必將與傳統產業展開激烈競爭，并帶來新的產業革命。

聚焦：

3D打印助力傳統產業升級

佛山未來亟待要發展哪些領域的3D打印技術？記者在走訪中發現，一方面，前沿的3D打印技術要與佛山優勢的制造業相結合，并為傳統產業轉換動能提供技術路徑；另一方面，借助新型研發機構搶占3D打印的技術高地，生物醫學、高端醫療器械等新興業態將有可能在佛山形成集聚。然而，業內人士指出，好的3D打印粉體還需要進口，而結合產業應用，如何平衡3D打印的精度和效率都需要展開深入研究。

以廣東工業大學教授伍尚華所主持的“難加工材料增材制造關鍵技術”項目為例，陶瓷、硬合金、超硬材料以及金屬復合材料等強度、硬度超高的材料具備廣泛的應用前景。它將有可能影響本地技術陶瓷、先進裝備制造、汽車、電子等產業，甚至延伸至航空航天等領域。

“如果使用復雜的傳統工藝，加工成本不但會超過部件成本50%以上，而且僅局限于做一些簡單形狀的零部件，復雜形狀、復合功能的零部件無法做。”伍尚華舉例分析說，超硬材料的應用前景非常廣，例如先進數控機床的刀具，如果刀具的性能不好，那么必然影響機床的性能。再以技術陶瓷3D打印來說，高分子材料如何與陶瓷粉緊密結合，成為當下此類研究的熱點。這些研發包含了3D打印材料體系、裝備、打印工藝的開發和后處理研究，團隊需要具備材料設計、裝備制造、打印工藝、性能評估等各環節的研發能力。

延伸：

3D打印人才需求提升

廣東奧基德信機電股份有限公司是順德一家研發、生產、銷售3D打印設備和材料的高新技術與服務公司。記者了解到，該企業正幫助佛山推進“創客導師”、創客教育等工作。記者曾采訪該企業，其負責人表示，隨著3D打印人才需求提升、實訓教育空間變大，對于3D打印產品的需求會不斷增大。“一些高校、企業正尋求3D打印專業企業配備實訓車間與實訓設備，這部分將給一些研發3D技術的企業帶來商機。”該負責人說。

另一方面，3D打印逐步“飛”入佛山各階段的教學課程中，從義務教育階段學校到職業教育階段學校里，如今都能看到3D打印的身影。

在南海大瀝，超過10所學校的多名教師，進行了系列選拔、培訓和考核后獲得了由教育部門頒發的3D打印創客教育導師培訓證書。作為制造業大鎮，大瀝將3D打印課程內容編選入了一些目標學校中，而未來這些獲得培訓證書的教師們，將擔任其規劃、編寫3D打印教材相關的工作。

培訓師資，目的是激活本地的“雙創”教育。以鎮街推動3D打印入課程的大瀝為例，未來該鎮街將選取多所學校，再從校內選取30~50名有興趣的學生參與課程。未來若試點經驗成熟后，大瀝還計劃在1年內實現3D打印課程在大瀝鎮內學校的全覆蓋。

3D打印作為新興技術類課程，其應用性更是被佛山職校所看重。記者了解到，佛山多所中職、高職等高校都逐步探索3D打印課程及專業授課體系。以順德陳村為例，作為制造業集中的鎮街，陳村職業技術學院也從去年起布局3D打印課程授課。該校負責人稱，一般面向數控專業的職校生進行“苗子”的選拔，除了規定的“必選”課程外，“自選”的3D打印課程將在額外的授課時間向學子提供。

在本月，一場面向國際的3D打印造型技術大賽（中職組）就在該校舉辦。主辦方負責人表示，搭建系統人才培養方案、賽事選拔等有助于在校園內選拔3D打印技術性人才。