让科技跨界联结
让科技跨界联结
创新联结
城市复兴2050正在启动|创新联结|的新媒体项目,旨在把科技、设计、艺术的跨界推向新高度。今天,我们一直在说创新,但真正的创新到底是什么?创新之间的联结在哪里?创新的土壤应该是怎样的?
百位引领思想、设计、科技、艺术、商业等不断创新的先锋者将聚集在此,相互分享,彼此启发,共同受益。
城市复兴2050希望,籍由多元跨界的创新联结(创造力的协同)激发空间、产业与生活的共生共荣。
今天我们要来谈的是3D打印技术
出场人:中国3D打印技术产业联盟创始人罗军先生
罗军,中国3D打印技术产业联盟创始人,世界3D打印技术产业联盟创始人兼执行理事长,国际机器人及智能装备产业联盟创始人,亚洲制造业协会首席执行官,无限三维科技产业集团董事长,民盟中央经济委员会委员、四川省政协经济委员会特邀委员、中北大学客座教授。个人专著《中国3D打印的未来》、《3D打印3.0时代》、《机器人2.0时代》、合著《3D打印教程》,发表了大量关于产业经济方面的研究报告。
城市复兴2050采访了中国3D打印技术产业联盟创始人罗军先生,更深入地了解3D打印技术以及它与其它领域的创新联结。
3D打印在工业领域、医疗领域、建筑领域、文化领域四个方面应该都比较广,其中在工业和医疗领域应用是最主要的。目前建筑领域中被关注的3D打印还是特殊环境下的建筑,但3D打印与传统建筑打印方式的优势并不明显,现在的建筑已经是框架式的建筑了,但在一些特殊情况下要建造个性化的建筑,其中就可以应用到3D打印技术。目前对3D打印技术的认识和应用普遍还处在比较初级的阶段,未来3D打印还有非常广阔的应用空间。
3D打印技术的应用
医疗领域: 3D打印在医学上的应用,目前主要还处在制作手术模型,手术植入物,牙齿,3D打印骨骼(主要是应用在骨骼修复,骨骼植入领域)的初级阶段,未来通过3D打印技术来打印细胞、器官、软组织才是生物3D打印的最终方向。
工业领域:新产品开发,新产品验证、模具开发,复杂产品的直接制造,以及个性化产品的直接制造是最主要的。
文化领域:一方面是通过3D打印进学校进家庭、进行教学,提高学生的动手动脑能力和创造能力,成为学生必不可少的创新工具。第二是通过3D打印进行文物的修复,复古,以及文化创意等领域的应用。
建筑领域:主要是满足个性化建筑和特殊环境下的建筑需求。
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3D打印制作人工心脏
来自波兰的大学正在研究使用增强现实和人工神经网络技术制造出完整、具有功能的心腔,用硅胶和橡胶创造了这个人造心脏功能模型。据悉,这个人造心脏模型的所有部分,包括血室、气室、瓣膜都是用3D打印技术制成的。其中,血室、气室是直接3D打印的,而瓣膜则是通过3D打印的模具用硅胶制成正确的形状。目前研究人员主要使用该3D打印的心脏模型验证科学假说,并进行了大量实验性研究,这将有助于增加未来人工心脏的安全。与市场上现成的模型相比,3D打印心脏模型,使得研究团队可以节省大量金钱和进行更为广泛的研究。(整理自中国3D打印技术产业联盟网)
中国制造业与3D打印技术的发展
2000年左右,“中国制造”走遍全世界,但是产品质量十分堪忧。因此我希望能够了解和研究中国制造未来发展方向和路径,因为制造业是一个国家发展重要的支柱产业,任何一个国家都要经历工业革命,工业化是一个国家必不可少发展的过程,是一个国家经济发展到一定阶段的产物。我国是改革开放之后才进入工业化,工业化的每个阶段都伴随着科技的进步而不断前进,科技进步的过程也就意味着产业升级的过程,现在我国的制造业随着工业化进程的加快已经有了很大的提升。中国的工业化发展一定是绿色工业、可持续化工业。因此我也希望可以搭建中国制造业和世界先进制造业对话的平台。
2012年,3D打印技术推动第三次工业革命从美国传到中国,从2008年美国经济危机之后,奥巴马提出的美国未来15个先进制造业技术中的第一个就是3D打印,因此3D打印技术瞬间引起了全世界的关注。之后,3D打印技术引起了我国政府高层的高度重视,前后多次批示要求跟踪和推进。
《经济学人》讲3D打印誉为推动第三次工业革命的重要载体来宣传和推动,因此,3D打印引起世界各国政府、企业和科研机构的高度关注。
中国3D打印技术产业联盟成立
3D打印技术在我国发展初期还是比较分散的状态,“小而散”是显著特点。因此2012年10月,在工信部的大力支持下,中国3D打印技术产业联盟成立,这是全球首家3D打印技术产业联盟,标志着我国从事3D打印技术的科研机构和企业从此改变“单打独斗”的不利局面,有利于整合行业资源,集中展示我国3D打印技术的良好形象,也便于加强与政府间或国际间的广泛交流。联盟的生命力体现在两点,第一点是要不断对3D打印技术进行研究,引导行业发展;第二点是要和国际3D打印行业相关的企业进行交流和探讨,促进3D打印与传统产业深度结合。2013年5月29—31日,中国3D打印技术产业联盟在北京中国大饭店成功举办了首届世界3D打印技术产业大会,并成立了世界3D打印技术产业联盟。之后也相继在青岛、成都、旧金山、上海国内外城市召开了五届世界3D打印技术产业大会和博览会,出版了《中国3D打印的未来》、《3D打印3.0时代》、《机器人2.0时代》、《3D打印基础教程》等专著,发表了大量的研究报告。
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惠普3D打印机制鞋
惠普的这款产品是专门为制造高质量的终端零部件而设计的,该产品对打印过程的控制可以达到体素(voxel)水平。惠普3D打印机每秒可处理3.4亿个体素,可为原型和制造伙伴提供前所未有的生产速度、突破性功能部件以及巨大的经济效益,在这个效率决定生死的商业时代,耐克选择与惠普合作无疑是非常明智的。(整理自3D部落)
全面带动3D打印技术产业发展
在第一届世界3D打印技术产业大会结束之后,我们就开始思考如何发展3D打印技术产业。虽然3D打印技术产业每年在快速发展,但中国所占的比例还不到10%。因为中国的企业还没有充分了解到3D打印技术对于自身发展的帮助,因此我们建议建立开放性的服务平台,先让企业了解和分享3D打印技术,逐渐增加3D打印技术的应用。建立3D打印技术的应用市场,可以集聚3D打印技术相关的产业资源,并对传统制造业的转型升级起到非常大的作用。之后我们在青岛市政府支持下,在青岛高新区创办了全世界第一个3D打印技术创新中心,即中国3D打印技术创新中心,并创建了3D打印人才教育培训机构,即无限三维(青岛)打印技术产业研究院和青岛高新区3D打印学校,出版了3D打印教材,先后在青岛、苏州创办了人才教育培训平台、3D打印在线交易平台、3D打印创客孵化平台、3D打印加工服务平台,全方位支持和带动3D打印技术产业的发展。我们也和100所职业技术学院合作,共建3D打印学院。为了培养高端研发型人才,我们和世界名校谢菲尔德大学合作,共同培养3D打印与智能制造专业的硕士博士。最近我们还将推出3D打印在线教育,未来,我们将面向普通的家庭推出100台3D打印机,让孩子可以在家里自己动手进行学习,充分提升孩子的创新力、创造力。
3D打印技术发展转折点
目前3D打印已经从概念普及步入到运用推广的阶段。人们对于3D打印技术的认识有了显著提高,3D打印技术也引起了政府和企业的高度重视。3D打印技术的效能也已经在显现,技术在提升,社会认知也在提高。3D打印技术目前也更多地进行深度应用。2020年,3D打印技术产业的产值若达到1200-1500亿,将预示着3D打印技术产业的发展达到一个新的,比较成熟的阶段。
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霍尼韦尔3D打印飞机零部件
霍尼韦尔首次使用3D打印技术生产HTF7000镍基超合金发动机的管腔,有望降低50%的制造成本。过去,通过传统工艺研制涡轮叶片的样件需要3年的时间,而如果采用了3D打印技术则仅需短短9周,与过去相比,为整个供应链节约了70%的时间。(整理自旅航圈)
投资方看重的3D打印技术
投资方对于3D打印技术产业的投资比较看重两个方面,第一是最先进的技术,如金属打印技术、非金属打印技术等,第二是商业模式的创新,从某种程度来讲,商业模式的创新比技术的创新收益更好,就像电商平台虽然没有科技含量,但是是一个商业模式的创新,比单独做技术的效果更好。因此对于一个新兴行业,既要做技术,又要做创新。我目前也在做产业生态,即3D打印技术生态圈建设。因为3D打印产业既要有买家,也要有卖家。金属打印公司代表性企业主要在欧洲,非金属打印企业主要在美国。德国金属3D打印公司EOS、GmbH 公司,瑞典Arcam,英国Renishaw等;非金属打印公司代表性企业有惠普公司推出的惠普3D打印机,将替代尼龙、工程塑料等,速度比以前提高十倍,并且成本低一半,强度接近金属。如果像这样的技术不断地发展,3D打印这个行业将会进一步得到传统制造业的亲睐。金属打印是目前3D打印的一个趋势。
城市建设中的3D打印技术应用
城市基础设施建设中的产品设计端都需要用到3D打印技术,如飞机、高铁等。如美国的军舰、航空母舰也会用3D打印机来打印零件。3D打印技术也被应用在打印建筑,现在很多地方在推进BIM技术,就是建筑信息化。
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盈创使用3D打印技术打印建筑
2015年1月,上海盈创装饰设计有限公司(简称“盈创”)成功用3D技术打印的数栋建筑亮相苏州工业园区。这批建筑包括一栋面积约1100平方米的别墅、一栋5层居民楼和一栋简易展厅等,建筑的墙体由大型3D打印机喷绘而成,而使用的“油墨”则是由少量钢筋、水泥和建筑垃圾制成。(整理自中国3D打印技术产业联盟网)
3D打印中材料的应用
3D打印技术的核心就是材料的呈现。材料对于产品的功能影响非常大,国外3D打印技术的研发都是从材料端入手。目前可以用于3D打印的材料有一千多种,但是常规的材料也只有十多种。3D打印的革命就是材料技术的革命。
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3D打印材料拼接惊艳红裙
一家名为Nervous System的设计室制作了一款由1600片3D打印材料、2600个铰链拼接而成的红裙,看起来相当惊艳。这款红裙的成本大约是3000美元,约合人民币近2万元。(整理自新浪网)
3D打印与人工智能
关于3D打印和人工智能,我在去年写了一本书《机器人的2.0时代》,我认为机器人应该是机器和人工智能的结合,但目前机器人还处于机器的阶段,还没有涉及到“人”。“人”就是“人工智能”。人工智能实际上就是让机器拥有人的思维,人的认知和感知能力。3D打印和人工智能的结合目前还没有很好的判断,也可以说3D打印和人工智能的结合就是机器人,机器人将来将拥有人的一切行为和认知能力,否则只能称之为机器。3D打印目前还是半自动化的机器。3D打印技术未来会往更智能、更便捷、功能更多元化的方向发展。
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BigRep打印无人机
为了用3D打印机打印出这台空前巨大的无人机,BigRep和伊斯兰无人机协会创始人Reichert依靠了当今最先进的工业材料和3D打印技术。这架通过3D打印制造的无人机,可以应用范围相当广泛,包括农业中的除虫、施肥,抢险施工等。(整理自3D虎)
3D打印与艺术
3D打印技术可以使艺术品有更好的展现形式。如意识流的作品很难用传统的方式展现,但可以通过3D打印技术变得更加生动。
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3D打印创造脱离人体的手
新媒体艺术家Amy Karle一直致力于通过衍生艺术来探索人体与技术之间的关系。在“再生圣物(Regenerative Reliquary)”的项目中,她特别关注的是身体和人类细胞如何通过创造一只人手而在人体之外保持存活。这个让人惊悚的“再生圣物”也曾在欧特克的创新孵化器——Pier 9——里面展示,该作品包括一个设计复杂的3D打印手形支架,Karle在上面生长着人类细胞。该项目下一步要做的就是培养干细胞,并为将其播种到3D打印的手骨支架上做准备。(整理自中国3D打印技术产业联盟)
3D打印与设计
3D打印技术和设计端结合应该更紧密一些,3D打印技术就是设计创意的工具。让3D打印技术变得更主动一些,要从设计端出发。
(3D打印再升级,这把椅子就是证明 来源于腾讯视频)
3D打印技术是个不断发展的新兴制造技术,许多应用在今日才崭露头角,或许在不久的将来就成为主流的制造技术。
• end •
编辑 | 李丹
图 | 网络
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