3D打印技術(shù)顛覆汽車(chē)制造業(yè)
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目前，國(guó)內(nèi)已有汽車(chē)零部件企業(yè)通過(guò)3D 打印技術(shù)制作缸體、缸蓋、變速器齒輪等產(chǎn)品用于研發(fā)使用。美國(guó)福特汽車(chē)公司已經(jīng)試圖大量運(yùn)用3D 打印技術(shù)，已知應(yīng)用了該項(xiàng)技術(shù)的零部件包括福特C － MAX 和福特福星混合動(dòng)力車(chē)?yán)锏霓D(zhuǎn)子、阻尼器外殼和變速器、福特翼虎復(fù)合動(dòng)力車(chē)使用EcoBoost 四氣缸發(fā)動(dòng)機(jī)和福特2011 版探險(xiǎn)家的剎車(chē)片。日本的小巖公司已經(jīng)能使用3D 打印機(jī)制造渦輪增壓器等。
在美國(guó)，3D 打印技術(shù)已經(jīng)被廣泛應(yīng)用于尖端武器制造、航空航天等軍事領(lǐng)域。在我國(guó)3D 打印技術(shù)已被全面應(yīng)用于殲－ 20 隱形戰(zhàn)斗機(jī)和殲－ 31 第五代戰(zhàn)斗機(jī)的研發(fā)中，3D 打印技術(shù)正在制造我國(guó)空軍發(fā)展的“中國(guó)速度”。
為推動(dòng)國(guó)內(nèi)3D 打印技術(shù)產(chǎn)業(yè)化，促進(jìn)3D 打印技術(shù)與傳統(tǒng)制造技術(shù)的有機(jī)結(jié)合，由亞洲制造業(yè)協(xié)會(huì)聯(lián)合華中科技大學(xué)、北京航空航天大學(xué)和清華大學(xué)等權(quán)威科研機(jī)構(gòu)和3D 行業(yè)領(lǐng)先企業(yè)共同發(fā)起的中國(guó)3D 打印技術(shù)產(chǎn)業(yè)聯(lián)盟2012 年在北京成立。中國(guó)3D 技術(shù)產(chǎn)業(yè)聯(lián)盟是全球首家3D 打印聯(lián)盟，為了拓展3D 打印技術(shù)市場(chǎng)，該聯(lián)盟正在著手制定推廣計(jì)劃，他們計(jì)劃在三年時(shí)間內(nèi)，將中國(guó)打造成為全球最大的3D 技術(shù)應(yīng)用國(guó)家。汽車(chē)及其零部件制造產(chǎn)業(yè)是3D 打印技術(shù)的重點(diǎn)推廣領(lǐng)域。
1. 加快汽車(chē)更新?lián)Q代
由于3D 打印技術(shù)集概念設(shè)計(jì)、技術(shù)驗(yàn)證與生產(chǎn)制造于一體， 未來(lái)將會(huì)使更多的“概念汽車(chē)”夢(mèng)想成真，并將極大縮小概念汽車(chē)從“概念”到“定形”的時(shí)間差，縮短汽車(chē)設(shè)計(jì)研發(fā)的周期， 從而加快汽車(chē)更新?lián)Q代的周期。3D 打印技術(shù)會(huì)使賽車(chē)的技術(shù)研發(fā)和性能改進(jìn)更加快捷，能將現(xiàn)代汽車(chē)制造技術(shù)發(fā)揮到極致； 3D 打印技術(shù)同樣會(huì)使跑車(chē)、特種車(chē)輛的研發(fā)隨心所欲，將使汽車(chē)具備更多功能，以充分滿足人們的不同需求?？傊?，3D 打印技術(shù)的不斷發(fā)展將使個(gè)性化的定制產(chǎn)品成為主流，在互聯(lián)網(wǎng)和搜索引擎的聯(lián)接下，社會(huì)需求將同社會(huì)制造無(wú)縫銜接，促成個(gè)性化、實(shí)時(shí)化、經(jīng)濟(jì)化的生產(chǎn)和消費(fèi)模式，對(duì)汽車(chē)制造業(yè)產(chǎn)生很大的影響。
2. 簡(jiǎn)化生產(chǎn)環(huán)節(jié)
3D 打印將對(duì)傳統(tǒng)制造業(yè)產(chǎn)生“革命性”沖擊，其將取代模具、部件、半成品到成品等生產(chǎn)環(huán)節(jié)。傳統(tǒng)的勞動(dòng)力、設(shè)備投資、工人技能、生產(chǎn)型管理將變得不再重要。由此可見(jiàn)，3D 打印將對(duì)我國(guó)勞動(dòng)密集型的汽車(chē)及其零配件產(chǎn)業(yè)帶來(lái)較大沖擊。
便捷汽車(chē)維修
3D 打印技術(shù)也會(huì)對(duì)汽車(chē)維修技術(shù)、維修方法和汽車(chē)備件庫(kù)存帶來(lái)影響。當(dāng)高檔轎車(chē)的貴重零部件如曲軸、缸體、缸蓋出現(xiàn)磨損、裂紋等故障時(shí)，技術(shù)人員可使用3D 打印機(jī)來(lái)修復(fù)，延長(zhǎng)關(guān)鍵零部件的使用壽命，降低維修成本，甚至直接把損毀的部件、緊缺的零件打印出來(lái)，減少備件庫(kù)存和備件資金占用。當(dāng)大型、不易移動(dòng)的野外作業(yè)機(jī)械發(fā)生故障時(shí)，可以攜帶3D 打印機(jī)到施工現(xiàn)場(chǎng)進(jìn)行維修。
當(dāng)前，以3D 打印技術(shù)為重要代表的第三次工業(yè)革命初現(xiàn)端倪，3D 打印技術(shù)將生產(chǎn)制造從大型、復(fù)雜、昂貴的傳統(tǒng)工業(yè)過(guò)程中分離出來(lái)，人類(lèi)將以新的合作方式進(jìn)行生產(chǎn)制造，制造過(guò)程與管理模式將發(fā)生極大變革。因此， 3D 打印在未來(lái)必將帶來(lái)一場(chǎng)產(chǎn)業(yè)革命并深刻影響著汽車(chē)及其零部件產(chǎn)業(yè)。
存在問(wèn)題
雖然3D 打印技術(shù)已成功地將傳統(tǒng)復(fù)雜的生產(chǎn)工藝簡(jiǎn)單化，將材料領(lǐng)域的疑難問(wèn)題程序化，擁有諸多優(yōu)勢(shì)，但就目前的發(fā)展來(lái)看，如何擴(kuò)展3D 打印技術(shù)的應(yīng)用還存在一些問(wèn)題。受技術(shù)裝備、新型材料、設(shè)計(jì)軟件、質(zhì)量安全和公共環(huán)境等制約和影響，目前僅適用于少批量、小尺寸、高精度、造型復(fù)雜的零部件和元器件的加工制造，還難以代替?zhèn)鹘y(tǒng)制造業(yè)大規(guī)模、大批量的加工制造優(yōu)勢(shì)。
對(duì)于3D 打印制作整輛轎車(chē)，一些專(zhuān)業(yè)人士也提出了不同的看法。“整輛車(chē)需要使用各種完成不同的材料，雨刷器的塑料就和中控臺(tái)的塑料不同，而且還有大量的金屬。如果要打印整臺(tái)車(chē)，打印機(jī)就要應(yīng)對(duì)所有材料，使他們都能適應(yīng)打印的過(guò)程，并使這些材料實(shí)現(xiàn)其功能。”
由于汽車(chē)零部件產(chǎn)品的單價(jià)遠(yuǎn)低于軍工產(chǎn)品，成本較高和打印材料種類(lèi)較少制約了3D 打印技術(shù)在汽車(chē)零部件制造上的應(yīng)用，目前僅用于新產(chǎn)品或關(guān)鍵零部件樣機(jī)原型原理、可行性方面的驗(yàn)證。在需要驗(yàn)證零部件強(qiáng)度、剛性等物理特性方面應(yīng)用不多，目前看，3D 打印技術(shù)取代傳統(tǒng)鑄造、鍛造技術(shù)進(jìn)行汽車(chē)零部件的大批量、規(guī)?；a(chǎn)還不太現(xiàn)實(shí)。只有將3D 打印技術(shù)的個(gè)性化、復(fù)雜化、高難度的特點(diǎn)與傳統(tǒng)制造業(yè)的規(guī)?；?、批量化、精細(xì)化相結(jié)合，與制造技術(shù)、信息技術(shù)、材料技術(shù)相結(jié)合，才能不斷推動(dòng)3D 打印技術(shù)在汽車(chē)零部件產(chǎn)業(yè)的創(chuàng)新發(fā)展。
自主車(chē)企要敢于做實(shí)踐者
今年全國(guó)“兩會(huì)”上，科技發(fā)展、新能源以及由此引發(fā)的“第三次工業(yè)革命”議題再次受到熱議。全國(guó)人大代表、中國(guó)工程院院士黃伯云認(rèn)為，“第三次工業(yè)革命”就是互聯(lián)網(wǎng)技術(shù)和可再生能源的整合， 在這場(chǎng)革命中，數(shù)字化、信息化、智能化、個(gè)性化的生產(chǎn)方式正在取代傳統(tǒng)的人工、機(jī)器。時(shí)下剛剛興起的3D 打印技術(shù)，集上述特征為一身，被稱為“瘋狂制造”。 當(dāng)前，工信部高層已經(jīng)表態(tài)將推動(dòng)3D 打印產(chǎn)業(yè)化，科技部對(duì)3D 打印相關(guān)戰(zhàn)略規(guī)劃正在研究制定中。
對(duì)于中國(guó)自主車(chē)企而言，提升技術(shù)前瞻能力，并非跨國(guó)汽車(chē)公司的專(zhuān)利，也應(yīng)成為自主車(chē)企打造競(jìng)爭(zhēng)力體系的一部分。3D 打印技術(shù)之所以應(yīng)該受到關(guān)注，并不是因?yàn)橛袊?guó)際慣例，從根本上來(lái)看，這是科技發(fā)展的新方向，是自主創(chuàng)新的一個(gè)新載體，關(guān)系汽車(chē)制造模式的震裂和重構(gòu)，無(wú)不牽涉未來(lái)汽車(chē)制造業(yè)的發(fā)展，千萬(wàn)不可忽視。
事實(shí)上，從目前看，3D 打印技術(shù)的應(yīng)用在汽車(chē)領(lǐng)域還處在萌芽階段，在一段時(shí)間內(nèi)還不具備規(guī)模生產(chǎn)的經(jīng)濟(jì)性。但這項(xiàng)技術(shù)一旦在未來(lái)某個(gè)節(jié)點(diǎn)上得到突破，將大大提高制造的生產(chǎn)效率。這些技術(shù)并非單一技術(shù)品種，而是由多種新技術(shù)集合而成。如果不及時(shí)跟蹤，晚一步怕是要步步晚，最終可能喪失全部競(jìng)爭(zhēng)力。 因此，在3D 打印技術(shù)問(wèn)題上，自主車(chē)企要跟得上、跑得快。首先， 應(yīng)收集這方面的信息，高層管理者跟蹤、了解、關(guān)注這項(xiàng)技術(shù)目前的應(yīng)用情況。其次，如果有機(jī)會(huì)，不妨去已經(jīng)應(yīng)用這項(xiàng)技術(shù)的汽車(chē)企業(yè)去參觀學(xué)習(xí)。最后，積極參與、設(shè)立或聯(lián)合設(shè)立這樣的研發(fā)項(xiàng)目，進(jìn)行前瞻性研究和開(kāi)發(fā)。著力構(gòu)建自己的技術(shù)前瞻競(jìng)爭(zhēng)力，真正樹(shù)立國(guó)際視野，緊跟世界新技術(shù)潮流。不要作3D打印這類(lèi)先進(jìn)技術(shù)的旁觀者， 而要主動(dòng)做實(shí)踐者、甚至是引領(lǐng)者。(end)
評(píng)論