《中國高新技術(shù)產(chǎn)業(yè)導報》，2013年3月25日

  前后，左右，一個(gè)點(diǎn)，一條線(xiàn)，一個(gè)網(wǎng)格，一層層網(wǎng)格的疊加……眼前這個(gè)神奇的桌面3D打印機，在記者采訪(fǎng)的時(shí)候，一直在默默地重復著(zhù)這些看似單調的輪回，然而，兩個(gè)小時(shí)的采訪(fǎng)結束后，它已經(jīng)將一款黃色的iPhone手機背殼“交”給了記者。

   這臺來(lái)自中關(guān)村企業(yè)——太爾時(shí)代科技有限公司的“小神器”，誕生于2010年，它有個(gè)響亮的名字“UP!”。由于它的身材精致，打印出的實(shí)物成型層厚在0.15至0.4毫米，打印物件體積在140毫米之內，目前定價(jià)1萬(wàn)元人民幣，已經(jīng)在海外市場(chǎng)創(chuàng )造了不菲的業(yè)績(jì)。

   值得一提的是，這個(gè)小家伙還有幾位身材魁梧的兄長(cháng)。如果要打印體積大于140毫米的物件，就要靠這些“哥哥”級的3D打印機了，我國航天員出艙服模型就是它們曾經(jīng)驕傲的業(yè)績(jì)。而且，在去年的“京交會(huì )”上，這幫“兄弟”還交到了一位好朋友——來(lái)自北京數碼大方科技有限公司的CAXA軟件。有了好朋友的幫助，它們不僅可以打印出網(wǎng)上各類(lèi)三維圖形，還能將操作者用CAXA軟件繪制出的各種應用于機械工業(yè)和制造業(yè)的零部件和工業(yè)品模型都一一呈現。為了幫助來(lái)自太爾的朋友擴大打印范圍，CAXA也在進(jìn)行了廣泛深入的調研之后，有針對性地進(jìn)行了軟件的改造升級。雙方的攜手，成為中關(guān)村未來(lái)制造業(yè)產(chǎn)業(yè)聯(lián)盟自去年成立以來(lái)的一個(gè)范例。

  3D打印讓工業(yè)圖形立體化

  最近來(lái)找郭戈的風(fēng)投特別多。他是清華大學(xué)的高材生，碩士時(shí)便師從清華大學(xué)機械工程系教授顏永年研究3D打印技術(shù)研發(fā)。2003年博士一畢業(yè)，他就創(chuàng )辦了太爾時(shí)代，成為3D打印機的生產(chǎn)商。這個(gè)一直低調地從事著(zhù)快速成型技術(shù)與設備研發(fā)的企業(yè)，以工業(yè)型3D打印機作為起跑點(diǎn)，默默進(jìn)軍海外市場(chǎng)多年。20萬(wàn)-50萬(wàn)元之間的定價(jià)似乎也將太爾時(shí)代產(chǎn)品知名度一直鎖定在企業(yè)圈中。不過(guò)，最近3年，太爾時(shí)代切入消費型3D打印機，吸引了更多的眼球。2012年年底，美國MAKE雜志評選最佳3D打印機，太爾時(shí)代的UP!三維打印機榮登榜首。

  在郭戈看來(lái)，3D打印機的制造過(guò)程與許多傳統機械制造相比并不繁復，只屬于機械制造業(yè)中的小行業(yè)，但其能完成的任務(wù)復雜程度，卻是無(wú)可替代的。通過(guò)將復雜的三維實(shí)體，降維成二維層片，逐層打印、堆疊，能夠完成傳統成型技術(shù)無(wú)法實(shí)現的許多造型細節，尤其是深入內部的鏤空設計。而打印精度，則體現為二維層片的無(wú)限趨薄。這些優(yōu)勢都讓郭戈對3D打印市場(chǎng)充滿(mǎn)信心。

  不過(guò)，幾年來(lái)，郭戈也發(fā)現，購買(mǎi)工業(yè)級產(chǎn)品的企業(yè)用戶(hù)，大多用來(lái)進(jìn)行產(chǎn)品研發(fā)，如外觀(guān)設計和內部結構改良——它們對3D原型打印的精度要求都不苛刻。雖然太爾時(shí)代的機器已能打印一些初級、可直接應用的塑料結構件，但客戶(hù)還是更傾向于將3D打印機作為設計或研發(fā)部門(mén)的標配，并未投入制造環(huán)節。市場(chǎng)培育與爆發(fā)，尚待時(shí)日。

  軟件支持讓3D打印專(zhuān)業(yè)化

  說(shuō)到制造環(huán)節，其實(shí)，太爾時(shí)代已享受到直接打印零部件給生產(chǎn)流程帶來(lái)的便利。目前在UP!上應用的許多塑料配件，都是自行打印。好處在于，小批量生產(chǎn)可配合多個(gè)版本設計，隨時(shí)進(jìn)行改進(jìn)、迭代。至于面向大眾消費的3D打印市場(chǎng)，郭戈猜測，三維設計軟件的普及程度，將成為決定市場(chǎng)發(fā)展的關(guān)鍵。

  沒(méi)有設計圖，3D打印無(wú)從談起。“工業(yè)軟件被譽(yù)為工業(yè)化與信息化融合的切入點(diǎn)和粘合劑，在發(fā)展實(shí)體經(jīng)濟、推動(dòng)工業(yè)化和信息化‘兩化融合’方面具有舉足輕重的作用。”據CAXA技術(shù)總監劉愛(ài)軍介紹，目前國內的新型工業(yè)正在實(shí)現信息技術(shù)與工業(yè)的深度融合，現在工業(yè)產(chǎn)品設計以及制造正在以全新的方式呈現，“數字設計和智能制造”技術(shù)在新型工業(yè)中扮演著(zhù)核心的角色。

  在CAXA出現之前，數字設計的軟件市場(chǎng)完全被美國的AutoCAD占據，設計師們只能使用進(jìn)口軟件繪制中國的圖紙。而CAXA的出現打破了AutoCAD的壟斷。目前，數碼大方的數字設計軟件市場(chǎng)占有率已經(jīng)達到30%-40%。
基于國內數字設計軟件和3D打印機的技術(shù)支持，一些制造企業(yè)已經(jīng)開(kāi)始在這種新興的產(chǎn)業(yè)鏈中受益。例如，手機廠(chǎng)商中興通訊就在利用3D打印機為手機圖紙打出手機模型，在使用3D打印機之前，企業(yè)將圖形外發(fā)手板廠(chǎng)，因為是全手工制作，一個(gè)模型的完工周期大約為兩周，成本至少3000元，而采用數字設計軟件設計，并采用3D打印的方式，不僅3小時(shí)內就可以將手機模型打印出來(lái)，且花費不過(guò)20元。

  未來(lái)制造編織美麗藍圖

  設計軟件可以進(jìn)行三維設計，3D打印機可以立體成形，那么，打印的模具是否合格？檢測環(huán)節就凸顯了中關(guān)村企業(yè)優(yōu)納科技的本領(lǐng)。“我們的檢測速度比索尼公司的時(shí)間提高了30%。”優(yōu)納科技董事長(cháng)鄭眾喜說(shuō)，未來(lái)制造業(yè)精度和速度十分關(guān)鍵，優(yōu)納科技的檢測系統可以檢查產(chǎn)品電路板，零件的錯誤、焊點(diǎn)的差錯甚至偏移都會(huì )被系統檢出。蘋(píng)果手機的生產(chǎn)線(xiàn)之所以采用該公司的檢測技術(shù)，就是因為他們在精度和速度方面棋勝一籌。

  對于未來(lái)制造業(yè)發(fā)展，中關(guān)村管委會(huì )有關(guān)負責人表示，這將是高技術(shù)服務(wù)業(yè)與高端制造業(yè)融合。“數字設計—打樣—開(kāi)模—智能生產(chǎn)”，中關(guān)村示范區企業(yè)用先進(jìn)的技術(shù)和設備串起了這條新型產(chǎn)業(yè)鏈。

  目前，中關(guān)村在未來(lái)制造業(yè)主要產(chǎn)業(yè)鏈環(huán)節已經(jīng)具備較好的基礎，產(chǎn)業(yè)融合態(tài)勢及個(gè)性化定制生產(chǎn)的新興業(yè)態(tài)在中關(guān)村初現端倪。在新材料領(lǐng)域，有中科院化學(xué)所、鋼鐵研究總院等大院大所，也有中科納通、國能納米、北印中源科技等進(jìn)行前沿材料研究的企業(yè)，為中關(guān)村未來(lái)制造業(yè)發(fā)展奠定基礎。在智能制造領(lǐng)域，北京航空航天大學(xué)、機械科學(xué)研究總院等已獲得快速成型等智能裝備的技術(shù)突破，優(yōu)納科技生產(chǎn)的基于圖像識別技術(shù)的質(zhì)量檢測機器人已使用在蘋(píng)果產(chǎn)品生產(chǎn)線(xiàn)上，太爾時(shí)代生產(chǎn)的3D打印設備已取得一定市場(chǎng)份額。在軟件方面，數碼大方是最大的國產(chǎn)工業(yè)軟件供應商。中關(guān)村鼓勵聯(lián)盟協(xié)同創(chuàng )新，吸引更多的企業(yè)加入，不斷探索未來(lái)制造業(yè)發(fā)展的新模式。

  2012年年底，中關(guān)村未來(lái)制造業(yè)產(chǎn)業(yè)技術(shù)國際創(chuàng )新戰略聯(lián)盟由京城控股、北新建材、數碼大方、優(yōu)納科技等34家核心企業(yè)和院所發(fā)起成立。該聯(lián)盟充分發(fā)揮中關(guān)村優(yōu)勢，匯聚在數字化設計、智能制造和新材料等行業(yè)上下游的技術(shù)領(lǐng)先企業(yè)。正像該聯(lián)盟發(fā)起單位、CAXA總裁雷毅所希望的那樣，中關(guān)村未來(lái)制造業(yè)必將在第三次工業(yè)革命中獨占鰲頭！