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塑造思维,关于当前中国3D打印发展的意识形态反思

时间:2020-01-03 14:09 来源:3D科学谷 作者:中国3D打印网 阅读:

     根据Herminia Ibarra的《能力陷阱》,能力是优势,能力也是陷阱,当一个人长时间陷入自己擅长的领域,会影响其更为重要的策略性思考的时间,最终容易被自己的能力困住,陷入到发展的陷阱中。

      能力陷阱不仅对于个人来说,需要个人能够智慧的看到,并通过行动来改变。能力陷阱,对于一个国家和国家的发展来说也是同样的道理。传播增材思维火种,本期的SparkTALK,由3D科学谷的SparkUnion-星火联盟成员-SLM Solutions亚太区总经理马建立先生从个人的角度谈谈他关于中国3D打印发展的意识形态反思。

SparkTALK_SLM

       进入3D打印行业刚好一周年,看待3D打印的角度经历了从传统制造行业看3D打印到身处3D打印行业看3D打印,以及从3D打印行业看制造业不同角度的切换,每每和朋友、用户提及金属增材的相关话题,都能深切感受到人们基于不同立场对3D打印的关注和热忱,此文对讨论较多的话题做一下总结和反思。

block 定义3D打印所处的发展阶段

    Q: 如何定义金属3D所处的阶段:是全新科技?工业革命?还是老树发新芽式的技术创新,抑或是“昙花一现”的“花拳绣腿”?作为材料成型工艺的一种,3D打印和传统的铸造、锻压、焊接并无本质的区别,依然只是材料加工工艺的一个分支,只是和传统工艺百年甚至千年的技术成熟度(毕竟我们在商周时代就做出了思母戊大方鼎和四羊方尊)相比仍然处于技术发展的初级阶段,未来的提升空间还有几十年甚至更久远的时间。

      从服务的对象来看,金属增材制造依然是严谨的工业生产中的一部分,其最终产品还是会回归到现有的工业体系,并非玄幻的高科技,所有现行工业体系中的经验都可以继承使用。从实现方式来看:以最简化的工序过程来实现高度复杂形状工件的生产,和传统大工业制造中以非常复杂的装备来完成简单的、标准化工序相比,释放了传统制造工艺能力对设计端的束缚,可以更加纯粹的以功能为导向的正向设计。这无疑带来了极大的想象空间,这也是该技术最大的兴奋点。

block 美好前景vs 当前困惑

Q: 既然3D打印有各种美好的前景,为什么仍然有相当多的从业人员仍然感到困惑,3D打印到底有没有我们所期望的未来?

从不同维度来做一下立体的评估:

1)3D打印的技术发展速度和潜力,从概念到初步应用以及初步的工业化生产,金属3D打印技术进步的速度一直都在大幅度提升,仅仅从过去十年来看,生产效率已经提升了10倍不止,后续仍有极大的提升空间。

2)3D打印从业人员的来源和期望值,目前的从业人员绝大部分都是从传统行业转入,其最初的目的很多来源于对风口的追逐,尤其是看到过去20年互联网经济和强投资驱动所带来的巨大回报,也会想当然的期待3D打印能够进入同样的加速度。这个期望值本身就忽略了增材制造仍然是严谨的工业制造的事实,其成长和传播需要工业体系作为载体,目前超过20%的年增长率在制造业中仍然属于极高的水平,这是非常值得肯定的部分。

3)价值衡量的方式,作为庞大的制造工艺体系中的一部分,我们不能把3D打印独立为某个单元而在传统行业中进行等效替代,而应该把3D打印看作工业体系革新的心新思路,从全产业链来衡量增材制造的价值。

block 产业化与行动力

Q: 金属3D打印的产业化之路什么时候能够真正实现?

这是大家经常讨论的话题,大部分人虽然相信3D打印带来的工业革命将不可避免的到来,却不相信这种大工业化有迅速到来的可能性。当然,这种迅速不是指“忽如一夜春风来,千树万树梨花开”的爆炸式盛景,出于偶然且终将消融,这样的期待并不可取;这种迅速是长期耕耘后的厚积薄发,是春种秋收的必然。因此,如何在应用端开拓并发挥出增材制造的价值,也成为了业内最热烈的话题:

1)正向研发的必要性

如前面所提及的,我们国家在逆向反求方面的巨大成功让很多从业人员习惯了拿来主义,忽视了正向研发的必要性,每次在各种论坛展示某些行业案例时,总是比技术细节本身能够收获更多的关注,也第一时间在反思自己领域有哪些类似的应用,非常好,但是我们是否想过,这些案例本身并非欧美同行今天的最新成就,考虑从概念阶段的探索,尝试到验证以及适当的保密时间,我们所看到这些案例而有所启发的时候,我们的欧美同行已经在至少五六年前就开始探索了,这才是最大的差异。

2)作为着眼未来的技术投资

技术的成长需要一定的时间和空间,2019年经济增速稍有减缓,很多行业就已经开始风声鹤唳,哀鸿遍野,经济趋缓只是外在的表象,背后核心竞争力缺失才是问题的根本原因;如何在行业波动周期内找到企业的发展空间,提前的技术投资无疑是最有效的方式。如经济学中常常提及的:十年收益一次的是战略家,每年收益一次的是高管,每月都有收益的是员工,每天都有收益的是卖菜的,而干活就有收益的是零工。这需要极高的战略高度,是否给团队时间,给技术创新空间,是战略层面要严肃思考的问题。

3)从业人员的信心,行业的团结和交流,对技术突破的肯定。

通过TS16949的认证的宝马汽车量产的I8跑车的顶棚支架就是一个很好的例子,从最开始的拓扑优化到打印策略优化,最终获得了支架的性能方面刚度的提升且实现轻量化。目前可以通过3D打印做到60000件/年的情况下具备与例如铸造工艺相比的单件成本性价比优势,使得选区熔化金属3D打印进入到豪华车零部件量产的成本要求。然而,不可忽视的是这个过程历时多年,如果没有行业的协同,没有阶段性突破的肯定,我们今天会仍然停留在质疑和讨论的阶段。伟大创新的每一步,其本身都是平凡和普通的。

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宝马汽车量产60000件/年的3D打印金属零件

4)未来和传统的结合:

      增材制造行业人才目前整体非常年轻,大部分是从校园出来后直接切入这个新的行业,基于良好的知识储备和学习素养,在增材制造技术本身都取得了不错的成就,不管是打印技术,过程控制还是优化设计,都已经逐步走上正轨。但是,当最终产品要融入工业体系中时,这个群体还需要突破自身的局限,典型的限制在两个方面:

4.1)真正的工业化生产的挑战,真正的工业化生产需要由产业技术人员来完成,这意味着系统的稳定性、易用性以及变量因素的掌控都要达到极高的水平,目前的行业人员结构以及装备的系统能力无疑还无法满足这种需求,如何向传统经验借力,是披荆斩棘开拓新的系统还是站在巨人的肩膀上再进一步,是每个从业人员都要思考的;

4.2)对增材技术本身的合理定位,尊重增材制造本身的弱点和缺陷:3D打印可以极大的释放设计和制造的自由度但完全不代表这是无所不能的,尊重不同工艺的优劣差异,在最有价值的领域去不断提高,而非在传统工艺已经非常强大的情况下去强行替代。这无疑是下一步应用拓展中需要快速识别的问题。

现实来看,人员结构的意识形态差异造成的沟通断层目前非常明显,接受创新,尊重传统,建立彼此沟通的桥梁是将增材制造技术融入工业体系的重要一环。

成长型思维模式

    不过,纵然有许多的挑战和困难,我们依然非常欣喜的发现,作为一种新兴的工艺技术,在行业先驱们的努力下,增材制造已经初步脱离实验室进入工业生产,从原材料、软件、硬件、技术开发都已经初步具备了相对健康的生态系统,在最后的应用端也慢慢出现了一些优质的土壤,我们可以信心满满的期待增材制造技术的茁壮成长。

     对广大业内同仁来说,增材制造技术正处于“天街小雨润如酥,草色遥看近却无”的阶段,但却也恰恰是“最是一年春好处,绝胜烟柳满皇都”。我们需要做的是进入一种成长型思维模式,这如同进入一个新世界,制造业呼唤转型与附加值创造,整个国家呼唤思维意识层面上形成热衷学习与创新能力的更大范围内的“新常态”,面对未来已来的现在,让我们塑造增材思维模式,携手同行!

(责任编辑:中国3D打印网)

weixin
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