吳志剛
增材制造俗稱3D打印,融合了計算機輔助設(shè)計、材料加工與成型技術(shù)、以數(shù)字模型文件為基礎(chǔ),通過軟件與數(shù)控系統(tǒng)將專用的金屬材料、非金屬材料以及醫(yī)用生物材料,按照擠壓、燒結(jié)、熔融、光固化、噴射等方式逐層堆積,制造出實體物品的制造技術(shù)。相對于傳統(tǒng)的、對原材料去除一切削、組裝的加工模式不同,是一種“自下而上”通過材料累加的制造方法,從無到有。這使得過去受到傳統(tǒng)制造方式的約束,而無法實現(xiàn)的復(fù)雜結(jié)構(gòu)件制造變?yōu)榭赡?。近些年來?D打印正在全球掀起一場真正的數(shù)字化革命。以智能化、數(shù)字化、信息化技術(shù)的發(fā)展為基礎(chǔ),以現(xiàn)代基礎(chǔ)制造技術(shù)對大規(guī)模生產(chǎn)流水線和柔性制造系統(tǒng)的改造為主要內(nèi)容,以基于可重構(gòu)生產(chǎn)系統(tǒng)的個性化制造和快速市場反應(yīng)為特點,將從根本上解決傳統(tǒng)制造系統(tǒng)下新產(chǎn)品開發(fā)周期、產(chǎn)能利用率、生產(chǎn)成本、產(chǎn)品質(zhì)量、個性化需求等主要產(chǎn)業(yè)競爭要素之間的沖突,實現(xiàn)生產(chǎn)制造的綜合優(yōu)化和運營效率的大幅提升。
由北京市豐臺區(qū)科學(xué)技術(shù)和信息化局、中關(guān)村科技園區(qū)豐臺園管理委員會、北京市豐臺區(qū)科學(xué)技術(shù)協(xié)會、北京市綠色產(chǎn)業(yè)發(fā)展促進(jìn)會、中關(guān)村認(rèn)同應(yīng)用技術(shù)跨界創(chuàng)新聯(lián)盟主辦,北京豐臺科技園建設(shè)發(fā)展有限公司、北京豐科世紀(jì)孵化器、中關(guān)村豐臺園3D打印數(shù)字維創(chuàng)中心承辦的“第四屆增材制造創(chuàng)新應(yīng)用大賽”圓滿結(jié)束。大賽搭載第六屆中國創(chuàng)新挑戰(zhàn)賽暨中關(guān)村第五屆新興領(lǐng)域?qū)n}賽,以“挖掘需求、技術(shù)響應(yīng)、精準(zhǔn)匹配、服務(wù)企業(yè)”為核心,注重技術(shù)創(chuàng)新和產(chǎn)業(yè)化應(yīng)用。
“第四屆增材制造創(chuàng)新應(yīng)用大賽”分為兩個單元,分別為:“航空航天”單元,圍繞征集需求以及面向需求征集解決方案,聚焦在航空航天領(lǐng)域?qū)?D打印的實際應(yīng)用和卡脖子難題,并作為中關(guān)村第五屆新興領(lǐng)域?qū)n}賽的參賽組成部分;以及“前沿技術(shù)與應(yīng)用”單元,參賽項目涵蓋了3D打印材料、工藝裝備、設(shè)備關(guān)鍵部件、軟件、后處理工藝、應(yīng)用解決方案、智能化產(chǎn)品、新一代信息技術(shù)、檢測與監(jiān)測、新消費應(yīng)用場景、增材制造云服務(wù)平臺等,體現(xiàn)了增材制造在工業(yè)級應(yīng)用上的先進(jìn)水平,并逐步拓展3D打印在新消費和數(shù)字經(jīng)濟方向上的應(yīng)用前景。
在“航空航天”競賽單元中,北京航材院、航天三院、航天八院等多所航空航天單位分別發(fā)布了基于增材制造的金相組織拍攝、軸流輪葉片增材制造、對衛(wèi)星飛輪支架采用連續(xù)纖維和鎂合金增材制造技術(shù)、激光修復(fù)Ti17合金整體葉盤尺寸精度控制等項目需求,也同時征集到數(shù)十個相對應(yīng)的解決方案,集中體現(xiàn)了增材制造在航空航天制造中的應(yīng)用水平與發(fā)展趨勢。其中,由北京航材院命題的“基于增材制造的金相組織拍攝”賽題,首次出現(xiàn)在航空航天增材制造賽事中,推動高校、科研院所以及航空航天應(yīng)用單位審視金屬增材制造的基礎(chǔ)性、前沿性,并以金相組織鏡像圖片的藝術(shù)性“出圈”,讓年輕人投身工程領(lǐng)域并展現(xiàn)才能。另外,北京科技大學(xué)反應(yīng)合成與納米材料團隊、河北科技大學(xué)增材制造工程中心團隊、黑龍江科技大學(xué)(劉錦輝)獲得航空航天單元“基礎(chǔ)科研獎”;天津大學(xué)納米及復(fù)合材料研究組和航空工業(yè)一飛院獲得該單元“創(chuàng)新應(yīng)用獎”;北京工業(yè)大學(xué)材料與制造學(xué)部3D打印中心獲得航空航天競賽單元最高榮譽——“創(chuàng)新實踐獎”。
在“前沿技術(shù)與應(yīng)用”競賽單元,多位行業(yè)知名專家、致力于智能制造等相關(guān)領(lǐng)域的資深投資人,以及媒體代表等在“技術(shù)和產(chǎn)品”、“行業(yè)和市場”、“商業(yè)模式和實施方案”、“團隊情況”、“財務(wù)分析”五個維度上,對晉級路演終評的前20強優(yōu)勝項目進(jìn)行嚴(yán)苛評價和打分評審,最終由北京空間智筑技術(shù)有限公司、寶瑞激光科技(常州)有限公司、江蘇金物新材料有限公司、地貝(北京)建筑科技有限公司及哈爾濱安澤科技有限公司獲得本屆大賽三等獎;MECH SOLUTION LTD(加拿大)、洛陽易普特智能科技有限公司、深圳市創(chuàng)想三維科技股份有限公司及北京金航智造科技有限公司分獲二等獎;山西光響應(yīng)新材料科技有限公司以3D打印光固化成型類硅膠材料一舉勝出,成為本屆大賽一等獎得主。
本屆大賽還專設(shè)了“特別貢獻(xiàn)獎”,授予安世亞太科技股份有限公司、江蘇云仟佰數(shù)字科技有限公司及安徽普銳霆醫(yī)療技術(shù)有限公司,以嘉獎其多年來積累深厚科研成果,以其強大科研力量支持行業(yè)發(fā)展。乾豐(深圳)股權(quán)投資基金有限公司創(chuàng)始人沈洪先生在開獎前表示,參賽團隊的質(zhì)量持續(xù)提高,他期待獲獎項目在豐臺區(qū)的獎勵政策支持下,能落地豐臺科技園,并蓬勃成長。
大賽上,出席大賽的相關(guān)領(lǐng)域?qū)<野l(fā)表了自己的看法。清華同方創(chuàng)新研究院副院長沈仲軍表示,本屆賽事參賽項目遍布設(shè)計、材料、仿真、平臺、工藝和檢測等產(chǎn)業(yè)鏈上下游,聚焦航空航天、數(shù)字化醫(yī)療、教育等行業(yè)的痛點,大賽正逐漸成為增材制造行業(yè)中生態(tài)級平臺,從業(yè)者通過參賽可更好地認(rèn)識自身和產(chǎn)業(yè),更有效幫助傳統(tǒng)產(chǎn)業(yè)升級和社會數(shù)字化轉(zhuǎn)型。沈仲軍先生還建議增材制造的從業(yè)者們在尋找定位時務(wù)必參考國家政策如“十四五”規(guī)劃和“核心專利”政策且要注意突破圈層。
南極熊3D打印網(wǎng)聯(lián)合創(chuàng)始人、德國3D打印投資機構(gòu)AM Ventures中國代表潘學(xué)松表示,增材制造已從純技術(shù)研發(fā)進(jìn)入到了產(chǎn)業(yè)化階段,在未來的3-5年內(nèi),增材制造技術(shù)將從“小批量制造”階段逐漸邁進(jìn)“規(guī)?;圃臁彪A段。
河北科技大學(xué)機械工程學(xué)院院長、河北省增材制造產(chǎn)業(yè)技術(shù)研究院院長楊光也表示,從本屆參賽項目來看,我國增材制造行業(yè)的技術(shù)研究和應(yīng)用研究仍有巨大發(fā)展空間。另外大賽也讓不少科研團隊關(guān)注一些傳統(tǒng)技術(shù)和增材制造的結(jié)合。增材制造不是一項孤立的技術(shù),未來更可能是把增材制造技術(shù)和傳統(tǒng)的減材加工技術(shù)融合,提高加工精度最終實現(xiàn)高性能制造。
在線上頒獎典禮現(xiàn)場,豐科世紀(jì)孵化器發(fā)布了已建立的共享實驗室項目,即與北京國衛(wèi)星通科技有限公司共建的慣性導(dǎo)航系統(tǒng)標(biāo)定及北斗定向授時系統(tǒng)實驗室,為園區(qū)企業(yè)在產(chǎn)品的試驗、檢驗和論證階段提供相應(yīng)技術(shù)支持;與北京鼎鑫增材科技有限公司共建精密增材聯(lián)合實驗室,搭建一套定向材料精密激光處理及材料改性系統(tǒng)和一套基礎(chǔ)配套測試系統(tǒng),實現(xiàn)對材料熱處理、微熔池成型等原理性工藝實驗并進(jìn)行測試,匹配園區(qū)及周邊以航空航天為代表的企業(yè)對材料激光特種加工的需求;與北京數(shù)醫(yī)科技有限公司共建虛擬手術(shù)應(yīng)用技術(shù)實驗室,為醫(yī)院、醫(yī)學(xué)院、企業(yè)等提供影像三維數(shù)字化模型處理、基于3D打印醫(yī)學(xué)模型設(shè)計、仿真軟件研發(fā)和醫(yī)生培訓(xùn)數(shù)據(jù)收集等服務(wù);與北京森訊兄弟文化有限公司聯(lián)合建立增材制造工業(yè)模具技術(shù)應(yīng)用實驗室,為企業(yè)提供“3D打印+”共性關(guān)鍵復(fù)合技術(shù)的研究和轉(zhuǎn)換服務(wù),加速培養(yǎng)3D打印技術(shù)人才。
生物增材制造技術(shù)在行業(yè)中一直處于金字塔尖的位置。主辦方表示,大賽將繼續(xù)擔(dān)當(dāng)3D打印上下游科研團隊、初創(chuàng)企業(yè)、應(yīng)用端企業(yè)和投資方等的聚集、交流以及科技成果轉(zhuǎn)化平臺,引領(lǐng)社會各界共同聚焦3D打印科研成果的產(chǎn)業(yè)化前景。參賽獲獎團隊將通過此次大賽的獎勵政策支持,相繼落戶到中關(guān)村豐臺園。作為大賽承辦方的區(qū)屬豐科世紀(jì)孵化器,在響應(yīng)中關(guān)村豐臺園將3D打印增材制造納入到全區(qū)高精尖產(chǎn)業(yè)格局構(gòu)建的大背景下,于2017年成立中關(guān)村豐臺園3D打印數(shù)字維創(chuàng)中心,正式確立為以3D打印增材制造研發(fā)與應(yīng)用為核心的專業(yè)孵化器和產(chǎn)業(yè)運營平臺。通過大賽,豐科世紀(jì)孵化器相繼引入并聚集3D打印上下游優(yōu)質(zhì)企業(yè)、初創(chuàng)團隊、科研項目等,通過專業(yè)化服務(wù)為入駐企業(yè)及項目精準(zhǔn)賦能,促進(jìn)專業(yè)人才資源、項目資源、企業(yè)資源和社會資源的對接、整合、落地,實現(xiàn)技術(shù)成果的轉(zhuǎn)化,為企業(yè)解決創(chuàng)業(yè)最后一公里的問題。持續(xù)舉辦的“增材制造創(chuàng)新應(yīng)用大賽”也是豐臺區(qū)產(chǎn)業(yè)聚集和創(chuàng)新發(fā)展的一個縮影。通過大賽,豐臺區(qū)緊隨十四五規(guī)劃綱要中構(gòu)建“數(shù)字中國”的發(fā)展目標(biāo),在科技創(chuàng)新上不斷蓄能,突出以3D打印增材制造為抓手的創(chuàng)新引領(lǐng)數(shù)智賦能,積極開展國際化合作,為建設(shè)中關(guān)村豐臺數(shù)字經(jīng)濟社區(qū),構(gòu)建創(chuàng)新產(chǎn)業(yè)生態(tài),促進(jìn)企業(yè)發(fā)展壯大而砥礪前行。