您现在所在位置:
李培根:增材制造技术工程科技发展战略研究报告
发布日期:2013/6/26 15:05:26  来源:http://miit.ccidnet.com/art/32559/20130626/5034149_1.html  浏览次数:

【赛迪网讯】6月26日消息,第三次工业革命、新工业革命和3D打印(增材制造)正成为时下中国最热的词汇,由工业和信息化部、科技部、中国科学院、中国工程院联手主办的“新工业革命与增材制造”国际研讨会于今日在北京展览馆报告厅隆重召开,全国政协副主席、科学技术部部长万钢先生、工业和信息化部部长苗圩先生、中国科学院副院长施尔畏先生、中国工程院副院长干勇先生、工信部装备工业司张相木司长、工信部军民结合司屠森林司长、科技部高新技术发展与产业化司杨咸武副司长、中国机械工程学会监事长宋天虎先生、《3D打印:从想象到现实》作者胡迪·里普森教授和麦尔芭·库日曼女士、FMD创始人Stratasys公司董事会主席Scott Crump先生、Materilise公司执行副总裁Bart巴特先生、美国总统科技技术办公室助理主任Thomas Kurfess先生、中国工程院李培根院士、中国工程院卢秉恒院士、北京航天航空大学王华明教授、中国电子信息产业发展研究院罗文院长、中国电子信息产业发展研究院宋显珠党委书记等政府领导、国内外知名学者、一线专家和产业同仁共同出席了下午的主论坛。



增材制造战略咨询研究组组长李培根院士

增材制造战略咨询研究组组长李培根院士出席本次“新工业革命与增材制造”国际研讨会主题论坛并发表题为《增材制造技术工程科技发展战略研究报告》的主题演讲,以下为演讲实录:


李培根:

女士们、先生们,下午好!

下面,我向大家汇报一下最近我们工程院做的一个咨询项目。去年大概九、十月份的时候,世界上第三次工业革命生产制造等等热起来之后,在卢院士和周院士的建议下,我们工程院做了一个战略咨询报告。前两天报告基本上做完了。我现在在这里把这个报告的情况,给大家讲一下。

我相信在座的都知道,第三次工业革命,尤其去年里夫金的书出来以后,在中国引起了很大的反响。大家认为第三次工业革命有可能改变未来的生产与生活的模式,这个影响很大,生产制造又是第三次工业革命标志性的,但这些可能现在还是有一些争论,不同的意见。

我想我们的报告,不去讨论真正第三次革命的标志是什么,这不是我们关心的问题,但是我们认为增材制造不管怎样讲,是有很大的发展前景的。这方面我们也提出一些建议。我们项目组的成员以及执行过程就不详细讲了。

我们开了很多讨论会以及调研工作,这是在人民大会堂卢院长当时跟我们一起进行的讨论,这是在武汉举行的研讨会,这中间有英国、美国、德国,中国机械工程学会的领导,美国、德国,英国等专家,以及国内专家和企业人员,有两百个人参加的这次会,我们做了广泛的交流。

3月份在北京,在中国机械工程学会的主办下,我们又开了一次科普图书的撰写研讨会。有一些学校参加,也有一些院士参加。这也是在3月在武汉举行的另外一次会议,这个月初在武汉又举行了一期讨论会,作为报告的最后定稿。

总而言之,我们的咨询报告主要是三个大的方面。

第一,科普报告。希望以通俗的语言介绍概念、浏览、现状、案例等等。大家可能感到奇怪,我们一个咨询报告为什么要去弄这个科普的图书?我觉得这个科普图书,对增材制造未来在中国的普及非常重要,我们仔细想想,我们对比一下,美国和中国在增材制造方面的情况、研究和研发,我们国内有好多家,并且有一些已经做的非常好。但是,我们发现有一个很大的差别,美国民间对增材制造的热情,远远大于中国,我们怎么去激发民间对增材制造,包括它的运用热情,我们想科普图书是非常重要的。我们希望通过科普图书,尤其是对于青少年,我们吸引更多的青少年去关注增材制造,激发青少年的创意。这样,增材制造未来在中国才会有前景,否则,光是我们大学的,包括一些研究院所,一些人在那研究,这是远远不够的。另外一个我们是一个技术报告,再就是对政府的建议。

第二,科普图书。这是面向所有对增材制造技术感兴趣的人,当然要用简明生动的形式去介绍,我觉得这本书里面,我觉得我最感兴趣的,就是它的案例,该书搜集了大概一百个案例,领域涉及到航空航天、汽车、现代制造业、医学、生物工业技术,包括个人消费以及生活品等方面。这个图书考虑到科普内容,我们没有用增材制造这个领域,用的3D打印。由中国机械工程协会组织,中国出版社出版,公开发行。在书里面,主要介绍了什么是3D打印,3D打印的由来,现在的3D打印,一百个案例,最后是3D打印的未来,大家可以看看,样书已经出来了。

技术报告我们分四大部分。

1.这是一个概述。

2.关于发展增材制造技术的重大需求分析。我们这里面包括国际形式,国内的发展需求,技术发展需求。

3.技术研究与应用现状,增材技术,国内外的研究与应用现状。

4.我国发展增材制造的建议与对策,这部分对于政府来讲,是最重要的。

从意义来讲,这个我想大家也都比较熟悉,我也不去细讲,简单提一下,可以成为我们国家制造业基础创新的有效手段,原因就是说,增材制造大大增加了创新设计空间。另外符合绿色制造的发展方向,有利于制造业的可持续发展。促进传统制造业技术水平的提升,尤其是我们把增材制造技术和传统工艺结合起来,有望培育新兴产业,优化产业结构,促进产业升级。

国外的总体情况,从技术来讲,已经从快速原型,工艺辅助等间接制造,发展到直接制造,装备,产业化系列化向专业化发展,从科研到工业,高端型向办公和个人消费等大众化拓展。这在国外,正在形成一个集装备材料、软件服务一体的这么一个产业链。标准是需要的,现在已经开始国际标准的制订,应用是多学科交叉的融合和发展,存在的问题,成形的材料种类,还很有限,不是所有的材料,都可以用这个方法,再一个是成形的精度低于传统的,因为是单件生产,所以成本比较高。

我们国家的情况。我国形成了一批研究机构,也可以说华东科技大学、西安交通大学、北航、清华等等,还有一些院所,现在在这方面都做的很有特点,也有一些重要的研究基地,比如说华东科技大学的模具技术与国家重点实验室,光电重点实验室,我们学校还不是在一个院系,一个重点设计里面搞3D打印,是在多个不同的院系都有。西安交通大学,制造系统,国家重点实验室等等。

我们国家面临的理论差距。一个是理论研究跟国外相比有一定差距,我们在基础理论与机制方面需要进一步的研究,技术研究也欠缺一些,材料研究薄弱,增材技术和材料,关系是非常大的。这方面我们跟国外比,无论是材料的种类还是材料的本身的指向方面,都有差距,再就是装配整体性能较国外先进水平来讲,还是差一些,大部分的增材制造,工艺装备等等都有,我们北航都有,应该说跟国外的专门的公司,刚才讲的Stratasys公司来讲我们跟他们相比还是有差距。最关键的是我们对政府提出的建议,希望专项推进和机制创新,我们希望国家设立科技专项,社会资源与技术创新的结合,增材与制造技术符合我国的技术进步和产业提升。

设立的时间和投入,我们希望从2013年到2023年十年分两期实施,第一期5年,投入40到50亿,投入很大。研究共性技术与标准,基础研究、共性技术,这方面很重要,真正未来的水准是体现在这方面。实际上是多学科的,涉及到很多很多的化学、材料、机械、生命信息、软件,甚至数学物理等等,我们为支撑共性基础要研究相应的标准和规范,国际上开始着手制订国际标准。国家很重视这个标准的工作。建立科研与产业化基地,这是我们现在已经有一些基础,刚才讲了,我们有好几个国家重点实验室等等,可能今后还需要建一批增材制造的科研与产业基地,高端设备和未来发展,依托高等学校建立的科研与产业化基地,实现技术向产业的快速转移,增强高端技术和社会的国际竞争力,低端设备,这个我们想,主要要依托社会化的企业的创新发展,我们讲科研与产业化基地,高端的领域,尤其是和基础共性基础相关的,我们集中在高端,这样更现实一些,低端的,像社会化的企业,集中在这些产业化的基地,希望通过销售设备补贴的方式,创造一个百花齐放的社会参与机制。

实施重大工程和行业应用。应用很关键,没有应用就没有需求,那就失去了发展增材制造的动力,我们建议在四个方面开展应用工程:飞机机身的整体制造,航空发动机的设计制造,个性化组织器官替代物制造,属于医学和生命科学,再就是汽车。飞机和航空发动机,是我国非常重视的,利用3D打印技术,有可能使我们跨越传统制造技术,包括飞机的某些结构件,以及发动机的某些关键零件,现在也采用3D打印。个性化医疗产品的发展趋势,个性化组织与器官替代物,具有巨大的市场。汽车也是支柱产业,汽车也有很多,尤其是汽车随着今后个性化的要求会更多,我们看的有一本书,不是说整个汽车把它打印出来,就是我们某些个性化需求,这方面有些零部件,根据个性化的需求。推进社会市场化服务,这也是非常重要的,需要解决的问题是技术和设备的成套化和多功能化,从设计到功能产品,样件的制造,怎么增强服务能力,再就是打造多学科交叉的创新链、产业链,刚才也提到了,增材制造,不光是我们的材料、机械、信息等等,甚至化学、物理等等都得做。

通过实现制造技术与重点应用,协同推进,我们希望通过典型的工程应用,带动3D打印技术的发展,造就一批服务于新兴产业的制造工程师,在制造技术和工程应用期间进行交流,实现我国传统向新兴企业的发展,激发社会力量,促进产业发展,3D打印这个事情,如果不激发社会力量,要靠我们以前的那样,只是在我们的一些企业里面,弄一弄,更不用说在大学研究院所里面搞,那样搞是搞不成气的,一定要激发社会的力量,前面讲了,我们这次,包括科普的图书,其实也是这个含义,希望激发社会力量。

增材制造是为了产业和社会变革的助推器,我们要为建设创新型社会,提供强有力的技术支撑。谢谢大家!