增材制造为新型工业化发展注入新动能 

3D打印新闻 /[观察]
2023-05-18 17:04
党的二十大报告提出,坚持把发展经济的着力点放在实体经济上,推进新型工业化,加快建设制造强国、质量强国、航天强国、交通强国、网络强国、数字中国。
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增材制造(又称3D 打印)作为一项有代表性的颠覆性技术,在加速信息化与工业化深度融合(以下简称两化融合)、提高工业可持续发展能力、提升产业链供应链的韧性和安全水平、推动专业人才培养与劳动力就业等方面发挥着重要作用,不断为新型工业化发展注入新动能。

加速两化深度融合

党的十八大以来,我国不断探索并长期坚持两化深度融合的中国特色新型工业化道路。作为数字经济和实体经济融合发展的重点领域,两化深度融合在于实现技术创新、组织创新、产业创新的系统集成,通过数字技术驱动业务变革来实现装备智能化、生产过程自动化和经营管理网络化,而增材制造作为先进制造的重要组成部分,其独特的数字化基因,为加速两化深度融合提供重要思路,对进一步提速我国新型工业化进程至关重要。

当前,国内各大增材制造主流厂商与用户企业均在两化融合方向布局建设迈出新步伐,创新的增材制造技术加上系统的流程管理和先进的数字化解决方案,能够有效优化生产流程、提高生产效率、改善产品质量、提升服务水平。航空航天领域,“5G+工业互联网”增材制造生产线、增材制造产业化中心加速建设,有效实现从订单接收、计划排产到生产转运的端到端自动化生产,全流程的数据采集,以及增材制造跨地域数字工厂连接。齿科领域,通过采用中央控制系统的无人操作管理技术,实现无人值守的连续打印,通过自主研发软件管理程序以及精度优化工艺,基于深层次的监控与管理,有效提升矫治器精度和优化生产成本。此外,通过打造满足增材制造各领域的综合性工业互联网平台,聚合设计、模型、生产制造、产品、课程、软件等资源,提供智能工厂、远程运维、个性化定制、行业企业数字化等解决方案。未来,增材制造技术和装备将广泛应用于制造业各领域智能车间、智能工厂、智慧供应链中,成为分布式制造、离散智能工厂、个性化规模定制、共享制造、工业电子商务的核心基础。

提高工业可持续发展能力

作为一种全新的工业发展模式,工业可持续发展强调工业资源和能源的节约及永续利用,强调工业的增长不能以生态环境破坏为代价,强调工业品制造要以有益健康、环境友好为标准,不断满足人们对工业品的需求,改善生活质量,不断推进工业化和现代化。可持续发展带来的最显著变革,就是工业生产方式的变革,而增材制造作为一种公认的绿色清洁的生产工艺,在整个产品的制造与使用生命周期内发挥着积极的可持续发展影响。

在材料方面,增材制造相较于铣削等传统加工方式大大降低了原材料及冷却液等石化资源的消耗,通过材料回收还可以实现金属增材制造的循环利用。
在制造路线方面,增材制造更高的设计自由度,通过一体化、一次性的制造方式,有效减少了运输、检测、组装等工作流程。

在产品方面,增材制造能够根据采购方实际需求实现按需制造,减少产品浪费;通过优化设计显著降低产品重量,提高产品综合性能,从而达到在产品的整个使用生命周期内节约资源、减少碳排放的目的。

近年来,中央财政持续通过国家重点研发计划“增材制造与激光制造”重点专项项目,支持符合条件的增材制造工艺技术、装备及其关键零部件研发;财政部对《政府采购品目分类目录》进行修订,涉及“增材制造设备”和“3D打印机”等品目的调整,更好地指导和帮助采购当事人开展相关增材制造装备的政府采购活动;多部门联合持续推进保险补偿机制试点工作,对符合条件的重大技术装备给予保费补贴,支持了一批先进增材制造装备创新产品推广应用。增材制造相关的系列财政政策的落实实施,有效推动增材制造技术发展,加速增材制造在工业各领域应用,助力增材制造成为提高工业可持续发展能力的重要保障。

提高工业可持续发展能力

当前,世界百年未有之大变局正在加速演进,地缘政治冲突和大国博弈不断加剧,“脱钩断链”风险倍增,全球产业链供应链的安全稳定面临严峻挑战。着力提升产业链供应链韧性和安全水平,形成具有自主可控、安全可靠的产业链供应链,是增强我国产业国际竞争力、应对未知风险挑战和维护国家经济安全的必然要求。增材制造凭借其在加强产业链供应链互联互通、补齐制造业供应链短板等方面的明显优势,已成为提升产业链供应链韧性和安全水平的关键抓手。

首先,增材制造能够同时带动材料、计算机、机械设计、电工电子、精密控制等多种核心技术的蓬勃发展。聚焦这些核心技术,围绕基础零部件、制造工艺、关键材料与软件等的研究与攻关,有助于我国产业链补齐短板、提升生存力、构建自主可控安全可靠的生产供应体系。

其次,增材制造能够聚焦高附加值的产业链环节,进行低成本、高效率的柔性化批量化生产,为产业的创新驱动发展提供重要支撑,为产业发展新需求探索开拓传统制造工艺无法实现的新领域新市场。
最后,增材制造独有的复杂结构生产能力以及快速去中心化的本地生产模式,能够减少供应链连接的长度及数量,激发供应链的敏捷性,降低供应链管理风险,有效解决由于外部政策影响、需求波动、基础设施薄弱、劳动力短缺等各种因素引起的供应链危机,实现全产业能力的跨越式发展。

推动人才培养与劳动力就业

新型工业化道路,强调充分发挥我国人力资源丰富的优势,是将工业化、技术进步与扩大就业结合起来的具有鲜明中国特色的工业化道路。新型工业化过程必须是不断提高劳动者的科学文化素质,培养更多人才,增加更多就业岗位,不断扩大更多就业领域的过程,而作为战略性新兴产业的典型代表,增材制造正不断为人才培养与劳动力就业提供更多的方向与选择。

在人才培养方面,当前我国已初步建成包括“职业教育-高等教育-在职培养”的增材制造人才培养体系,通过专业教育、产教融合、赛事促进等方式培养增材制造创新型、应用型、技能型人才。同时,增材制造相关基础技术研究工作的持续发力,为材料、机械、自动化控制等各领域高端人才的培养做出了积极贡献。

在劳动力就业方面,增材制造在提高劳动生产率的同时扩大了劳动就业空间,能够面向航空航天、机械、医疗、汽车、文创等众多领域,提供产品外形和结构设计、装备制造、生产、检测、技术推广服务、管理等多个岗位,为机械工程技术人员、机械设备修理人员、增材制造设备操作员等职业提供更多就业机会,也为更多自主创业者提供了创新创业的方向与选择。同时,增材制造的发展能够吸纳更多从事计算机、材料研发、自动化控制、生物制造等专业领域的人才,为各专业人才提供广阔的就业前景,不断壮大先进制造业劳动力队伍。

新型工业化道路,是一条科技含量高、经济效益好、资源消耗低、环境污染少、人力资源优势得到充分发挥的工业化道路,而增材制造的发展完美契合建设新型工业化道路的目标要求,正加速成为抢抓新一轮科技革命与产业变革机遇、推动中国式现代化进程的重要支撑,必将不断为我国经济社会高质量发展、建设现代化产业体系、实现中国式现代化之路保驾护航。

来源:增材制造产业联盟
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