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增材制造愿景与现实仍有距离

作者:CEC 朱旭2013.04.02阅读 2567

 

“增材制造技术当前仍处于一个愿景阶段,它只是数字化制造方案的未来可选项之一。”

——siemens plm Software 大中华区售前技术总监方志刚

       《经济学人》的一篇文章,加上美国总统奥巴马国情咨文上的重点强调,增材制造(Addict Manufacturing)所将可能引发的工业革命成为了当下制造业最热的话题。

        增材制造从原理上讲就是堆积原材料的加工工艺,而不是传统的通过机加工消减原材料完成加工的工艺。它将引发制造朝着极度柔性化,个体化的方向转变,甚至引发巨大的变革。《经济学人》甚至预言,增材制造技术将与其他数字化生产模式一起推动实现第三次工业革命,整个世界的制造业与物流格局都会因此被彻底颠覆。然而CONTROL ENGINEERING China版权所有,也有对增材制造持谨慎观点的专家意见。Siemens PLM Software 大中华区售前技术总监方志刚先生就是一位仍旧“保持冷静”的技术专家。

        谈到数字化生产模式,必然要谈到数字化设计、数字化制造、数字化工厂等概念。对此,CEC采访到Siemens PLM Software 大中华区售前技术总监方志刚先生。他对记者说:所谓增材制造技术,或者此前通俗的说法3d打印技术,都并非刚刚腾空出世的概念性技术,而是在市场上推广有些年头了。只是此前的叫法不同而已。

        Siemens PLM Software作为全球提供产品 全生命周期管理PLM的主流厂商,长期致力于实现虚拟化设计,虚拟样机控制工程网版权所有,到数字化制造等关键技术,而在此领域中间,产品从设计到生产之间需要做出实体样片加以验证,这就是研发人员常说的物理样机,或原型。而由于3d虚拟化技术在产品研发端的运用日趋成熟,虚拟样机技术无需产品开发者多次制作物理样机,而取而代之的则是工程师在虚拟的3d数字化样机上就可以反复验证所需达到的各项设计指标,处理设计缺陷,优化原型设计。而最终的物理样机也开始使用3d打印技术制作出来。对此,研发人员更多地称之为“快速成型制造技术”。这种制造技术的优势非常明显:它无需进行相关的加工工艺设计,就可直接基于虚拟的3d模型数据“打印”出实体零件结构,并实现组装。

        方志刚先生指出:3d打印技术在华应用已有较长时间和广泛的范围了CONTROL ENGINEERING China版权所有,主要应用集中在产品研发的实体建模阶段,通常称之为快速成型的技术,可以快速生产出产品实体样机,这是从产品设计数字化虚拟样机进入到实体化验证阶段的重要实用技术。当前他没有看到任何制造业企业使用3d打印技术进行实际产品的生产,原因主要还是产品结构强度www.cechina.cn,性能和设计要求存在很大差距。这是当前3d打印技术受打印基材性质的限制所造成的问题。

        方志刚先生还透露说,在Siemens集团内部,存在一个由Siemens中央研究院牵头进行,Siemens PLM Software扮演重要角色的“智能制造”项目,这个项目正是基于产品/工件3d模型,给生产者在提供加工工艺的专家系统,从而只需少量的人机交互设定,系统即可实现准确、自动化地加工工艺生成,并在数控加工机床上自动实施加工。而这种技术相对成熟,已经被国内很多制造企业实际采用了,且效果十分明显。“可以说,这种基于传统加工技术之上的制造专家系统的智能制造才是当前制造业新技术应用的主流方向控制工程网版权所有,方志刚如是说。”对于3d打印,方志刚指出其在当前模具使用中有应用空间。“此前铸件浇铸的沙箱内腔工件模具需要用石膏模、蜡模等方式实现,现在可直接打印出来,既精确又快捷。”

        记者还了解到,我国歼15设计总师孙聪,运20设计总师唐长红近期分别对媒体披露,我国先进战机歼15,先进军用运输机运20在制造中都采取了最先进的基于钛合金的增材制造技术。然而CONTROL ENGINEERING China版权所有,我国这些世界领先的技术应用案例仍仅限于高端的军工制造方向,一般工业领域内,确实仍未见有任何明显的应用端倪。这也印证了方志刚总监的“增材制造技术应用当前仍处于一个愿景的阶段”的观点。(CEC 记者 朱旭 报道)

 

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