美国“再工业化”现成效 3D打印技术飞跃发展

时间:2019-07-16 10:53       来源: 摘星新闻站

  美国政府鼓励制造业回归以来,已出现某些制造业回归美国迹象,2012年,在美国13370万就业岗位中,在制造业就业者只有1190万,仅占9%。美国波士顿咨询公司不久前一份研究报告说,由于竞争力上升,美国在未来六年内每年将从欧洲、日本和中国等出口大国夺取700亿到1150亿美元的制造业出口额。

  美国再工业化主要目标是调整产业结构,转变发展方式,发展先进制造业。比如3D打印技术产业已成为美国十大增长最快的工业之一。有专家认为,3D打印技术或许具有蒸汽机或电话相似的时代意义,很可能预示新的工业革命正在到来。

美国3D打印产业

  3D打印的工业化进程

  西门子中央研究院柏林分部的OlafRehme博士去年利用制造燃气轮机部件的超坚硬钢材料,成功打印出了3棵非常特别的圣诞树。基于激光的技术如激光熔化不仅可以加工塑料,而且可以加工陶瓷和多种金属,包括不锈钢、铝和钛等,不胜枚举。这意味着这项技术已经发展到可以投入工业应用的阶段。

  3D打印技术即将投入工业应用,快速成型制造技术投入实际应用的最佳契机是在服务领域。譬如,对于大型工厂,哪怕是停工一分钟也会造成巨额损失。因此,一旦机器发生故障,就必须尽快将备件运送到现场。

  如果燃气轮机客户只需要向距离最近的西门子维修站订购备件,当地维修服务提供商也只需要调取备件的数据包就能利用其自有激光系统制造出来,那么,这将大大节省运输成本。停机时间也将最大限度地缩短。不再需要仓储任何备件,因为唯一需要保存的只有数字版蓝图。将所有这些因素综合起来,显然,通过由地方维修点组成的网络,西门子能够以经济划算而又环保的方式向世界各地的客户提供更换部件。

  随需随地提供任何尺寸的备件,而不必配置专门的生产线只需要一台激光熔化机和一两名操作技术人员。通过从总部发送电子邮件给各个维修站,即可定期更新任意数量部件的蓝图。这听起来就像是遥远未来的梦想。但只要激光熔化机达到所要求的尺寸和速度,人们将不得不开始考虑这样的应用。

  美国的3D打印产业

  2012年10月20日,全球最大的3D打印工厂Shapeways在纽约皇后区正式开业,投入运营。纽约市市长布隆伯格参加剪彩仪式,并表示,这家工厂是我们这座城市的未来。

美国3D打印产业

  纽约市长布隆伯格在发言中强调,Shapeways工厂的开业代表纽约科技行业的发展又向前迈进了一步,而更为重要的意义是在科技业和制造业中架起一座关键的桥梁。纽约致力打造3D产业集群的大背景是美国政府力推的制造业回流。根据2012年美国总统科学与技术顾问委员会(PCAST)的统计数据显示,美国制造业的雇用人数已经从1980年的2000万人下降到1200万人。但是高科技制造业却可以辅助其他产业的就业创造。

根据统计,高科技制造业岗位可以创造支持其他16个新的就业机会。于是,面对海外廉价劳动力的竞争,美国政府力推的制造业回流的核心内容是高科技制造业,也就与科技进步息息相关的高精准制造业。而3D打印机产业的抢占先机,或许可以成为美国打造高端工业产品制造中心的法宝。而除了利用3D打印提供工业产能之外,3D建模软件成本的降低以及其本身DIY的特性,也推动制造业逐渐走向大众化,让人人都可以成为设计师,并且完成产品生产。

  占地2.5万平方米的Shapeways纽约厂房里可容纳50台3D工业打印机,与更便宜的台式3D打印机不同,Shapeways的工业打印机可以为设计师以及3D爱好者提供更精致的工业化标准的3D打印服务。Shapeways工厂的首席执行官介绍到,消费者可以从网上预定3D设计方案,而由工厂集中制作,风干抛光,打包份工,然后寄回给客户,或者供其出售。当人们都知道3D打印机可以大大缩减设计师从画出图纸到造出实物的时间,将长达几个月的设计时间可能会缩短至几周甚至几天之后,昂贵的工业3D打印机成本,却让中小企业,特别是刚起步而捉襟见肘的创新企业们望而却步。于是Shaperways在纽约建厂,让3D真正走向所有人。而纽约以接近消费终端,并且设计人才聚集这些得天独厚的条件成为3D打印走向大众化,制造业走向大众化的试验场。

  新技术给中国的严峻挑战

  美国学者杰里米里夫金认为互联网和新能源相结合,将催生第三次工业革命。而中国如果行动起来,极有可能成为新经济的龙头,引领亚洲进入下一个伟大的经济时代。不能不说这是个很有吸引力的题目。

中国3D打印产业

  中国科学院中国现代化研究中心此前完成了一份名为第六次科技革命机遇与对策的报告。他们把即将发生的科技大变革称为新生物学革命或创生和再生革命。在新技术革命的视野里,郭台铭领导的富士康需要一场脱胎换骨的革命。正如他所说:中国要成为制造业王国,成败之举在于把人口红利变为头脑红利。

  的确,在金融危机的后遗症仍在蔓延、全球经济不确定性继续扩大的时刻,谁愿意让新工业革命给甩掉呢?

目前,投身于3D打印行业的国内企业并不少,但多数公司都聚集在设备应用领域。据业内人士反映,3D打印的产业链很长,材料、高精度喷头、数控设计等几项基础性共性技术,仍然需要从国外采购,而单个企业往往无法靠自己的力量突破这些技术瓶颈。

  事实上,中国制造业进行产业升级的主要难点就在这里:国内企业习惯于从国外引进技术,或者参照已有的技术路线进行开发,以规模追赶来确立自己的优势。但这种过于重视短期效应、急于求成的心态,往往使得中国企业永远处于追赶当中,因为当你追上的时候,人家已经踏上另一个赛道了。

  面对新工业革命的挑战,真正的成功者必须有进行颠覆性技术研究,并快速实现产业化的能力,而失败者一定是那个低着头只会跟跑的。

  有专家建议,中国政府和企业必须设立专门的机构和公司,对未来产业进行深入研究,以发现、注册高新技术专利,先期占领未来产业发展制高点为使命。而有关的金融机构,也有责任对前瞻性的新兴技术尤其是基础研究,加大投资力度。

3D打印技术

  如何应对新工业革命?

  目前,我国为制造业数字化智能化提出了奋斗目标:到2020年,中国机械产品全面应用数控技术,总体升级为数控一代;到2030年,机械产品总体升级为智能一代,制造业主要领域全面推向智能制造模式。

  中国工程院院长周济说,新一轮工业革命正在深化,发达国家纷纷实施再工业化战略。数字化智能化技术深刻改变着制造业的生产模式和产业形态,是新工业革命的核心技术。吕政等专家认为,以智能制造业为代表的新一代工业的广泛应用,试图替代传统工业为时尚早,但是我国企业家必须及时关注国际工业的最新动向,加强企业多方面能力,以应对第三次工业革命带来的变革。

  第一,加快提高自主创新能力。加快改变制造业的核心技术和关键零部件必须提高自主创新能力,必须加强关键核心技术和共性技术的攻关,建立以企业为主题的技术创新体系,组织实施重大的产业创新发展和应用示范工程,推动企业创新。同时,加快推动由产业链低端向高端的跃升,加大集成创新、技术改造、兼并重组、质量品牌建设,提高制造业的技术能力、新产品开发的能力和品牌创建能力,提高产业竞争力,打通产业链各个关键环节,特别是大力发展战略性新兴产业,推动重大技术突破。

  第二,完善管理和制度创新。推进企业国际化进程,提升企业管理水平,促进战略性重组,提高抗风险能力,培育国际知名品牌,完善公司治理结构,培养企业家队伍。对中国企业而言,第三次工业革命的主角似乎不仅仅是技术,制度和管理创新也非常重要。张瑞敏指出,现在制度创新对中国企业来说,既是一个挑战,也是一个机遇,我们必须改变旧式企业制度,按照新工业需求更新管理模式和商业模式。

  第三,增强工业和服务业发展的耦合度。位列今年中国制造业企业500强第30位的正威国际集团有限公司主要进行有色金属和半导体生产,集团董事局主席王文银针对美国政府推行的再工业化表达个人观点,当下传统工业经济的时代已近尾声。这是一个比拼商业理念、服务理念和商业模式的时代,企业家要有全新的思维模式,世界经济发展到了怎样一个拐点,要跟上最新趋势的步伐,了解了才能想办法去做。

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