“增材制造+”中的西安
其实,我国万里长城的建造方式如同增材制造技术,是一层一层叠加起来的。增材制造技术的工作原理便是以数字模型文件为基础,运用粉末状金属、塑料等可粘合材料,通过逐层堆叠累积的方式来构造物体。从点到线,再从线到面,最后从面到体,将打印材料一层层叠加起来,实现二维到三维的跨越。
经历三十载发展,如今增材制造开拓出一个个性化定制的新时代,涉及航空航天、船舶海工、生物医疗、汽车生产等多个领域,在潜移默化中改变着人们对制造业的印象。
在航空航天领域,增材制造可以解决过去航空航天装备制造材料浪费的问题,还能满足高标准的制造要求,比如通过增材制造技术便可制出耐温高达3335度的火箭发动机零件;在船舶海工领域,若是利用增材制造技术制出大型船用镍铝青铜螺旋桨,不仅精度很高,还解决了潜艇、船只等的噪音问题;在生物医疗领域,可以通过增材制造打造出符合不同人的器官替代物,打破人体器官个性化束缚,以此来实现病痛医治乃至生命延续;在汽车生产领域,增材制造技术可以打造轻量化的汽车车身、零部件,甚至实现一体化制造;在其他生活领域,增材制造更是能轻松生产出个性化的首饰服饰、建筑家居等产品,还包括文物的修复、复制,通过科技将文化延续。
当前,作为国家增材制造技术重镇之一的西安,已在多个领域实现增材制造技术对人们生活的改变。
2015年,第四军医大学唐都医院完成了国内首次3D打印钛合金胸骨置换手术,给病人成功换上3D打印钛合金胸骨。截至2017年初,国内仅有的10例3D打印钛合金胸骨置换术中的8例就诞生于唐都医院胸腔外科。不仅如此,世界首例3D打印钛合金胸骨植入手术、世界首例保留神经功能的3D打印腰骶联合置换手术等都在西安取得成功。
2017年,西安立晶3D数字科技有限公司通过电脑三维技术还原了大明宫丹凤门城门,让这个被列入世界遗产名录、历经千年风霜的“盛唐第一门”重现辉煌,以便于世人对遗址的研究和保护。
2021年,成功在火星登陆的“天问一号”探测器便采用了金属3D 打印技术和跨尺度结构优化设计方法,西北工业大学、西安铂力特增材技术股份有限公司等西安研发团队参与了其中面向3D打印结构设计、3D打印专用材料研发、3D打印专用装备研制及制造工艺的联合攻关,实现了人类航天史上的一次壮举。
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为了实现先进制造业强市目标,西安将增材制造作为城市重点产业进行壮大发展。如今,西安增材制造技术处于全国领先地位,集中了以我国增材制造领域最早的院士卢秉恒以及长江学者特聘教授黄卫东、林鑫、李涤尘等为代表的领军人物,坐拥西安交通大学机械制造系统工程国家重点实验室、快速制造工程研究中心、西北工业大学凝固技术国家重点实验室、西北有色金属研究院金属多孔材料国家重点实验室等国家重点研究机构,拥有铂力特、塞隆金属、瑞特快速制造、西部超导、陕西恒通、瑞特三维、斯瑞新材料等几十家享誉全国乃至国际的增材制造企业,产品遍布航空、航天、汽车、模具、电子电器、医疗等众多行业。2016年国家增材制造创新中心成功落地西安,成为全国第二个国家级制造业创新中心,2020年增材制造产业主营业务收入达到33亿元,西安已初步形成了较为完整的产业链。
“增材制造+”与西安2022
打造一批产业示范园区、组建1-2家国家级研发平台、培育10家以上龙头骨干企业、带动一批创新型中小企业,实现增材制造产业上中下游创新、研发、生产能力全面提升,形成有活力、有特色、有竞争力的完整产业链体系。并通过强化增材制造技术创新、打造增材制造产业集群、推进3D打印+和应用示范、完善产业发展支撑体系等重点任务切实提升增材制造产业链水平。
今年3月,在西安市第十七届人民代表大会第一次会议上,西安市市长李明远在作全市《政府工作报告》时提出,2022年西安将着力提升产业链水平,加快建设先进制造业强市。并要求,深入实施“链长制”,加快建立链式发展、链式创新、链式招商、链式服务新机制。
2022年,是西安市对《关于加快建设先进制造业强市的实施意见》相关要求的验收之年,也是西安市重点产业链提升工作的攻坚之年,今年增材制造产业发展更值得注目。
为实现新一年的工作任务,西安针对“19链”之一的增材制造产业链,“量身定做”了《西安市增材制造产业链2022年工作推进计划》,要求充分发挥产业链“链长制”的统筹协调作用,以推动“两链”融合为主线,以建设秦创原创新驱动平台为抓手,促进产业链协同创新,加快培育形成布局全面、优势突出的增材制造产业链。
资源联动,加快创新技术供给。支持“链主”企业和重点企业牵头组建增材制造创新联合体,联合产业链其他重点企业和高校院所,牵头组织凝炼集群项目,联合开展核心技术攻关,提升核心装备研发能力;面向增材制造重大需求和细分领域,设立秦创原两链融合增材制造产业链专项,大力开展高性能材料、核心零部件和基础软件等关键核心技术研究,计划支持25个以上关键核心技术攻关项目;支持重点企业牵头,围绕金属增材制造、生物增材制造、聚合物及复合材料增材制造等方向组建新型研发机构、重点实验室、共性技术研发平台等各类产学研用开放创新平台,积极承担国家重大项目和省市级研发任务;鼓励和支持增材制造创新技术和创新产品在产业链内优先推广使用,加大“首台套”“首批次”应用政策支持力度,通过促进市场应用激发企业技术创新需求。
多路并进,壮大领域企业规模。建立增材制造重点企业培育库,重点培育一批具有区域特色的增材制造骨干企业和高新技术企业,引进一批领军企业和专精特新企业;加大对增材制造领域科技企业孵化器、专业化众创空间、大学科技园等双创载体建设支持力度,孵化更多创业群体和创新主体;在“科创西安”品牌系列活动中举办增材制造系列活动,活跃创新创业氛围。
聚焦转化,推动示范应用落地。推动增材制造在传统制造业、高端装备制造、医疗、文化创意等领域的深度融合和规模化应用,带动传统产业转型升级与高质量发展;今年计划重点支持15-20个增材制造应用场景示范项目和3-5个深度应用场景示范项目。
交流合作,释放链条要素活力。依托西安国际创业大赛、中国创新挑战赛等平台,支持增材制造企业发布技术需求和解决方案,每季度组织1场增材制造细分领域的项目路演、需求发布对接会、“校企双进”等活动;支持重点企业、机构和行业协会等,围绕增材制造细分领域开展主题论坛、国际合作、人才培养等活动;会同省科技厅、市投资局和区县开发区等,围绕增材制造产业链“补链、延链、强链”,积极参与国内外增材制造重要论坛、展会等活动,赴长三角、珠三角、北上广等产业和创新高地,推介西安市增材制造产业发展政策,吸引增材制造企业落地西安。
“增材制造+”时代,增材制造技术在社会领域的应用日益广泛,与人民生活的融合互渗更加深刻,推动生活样式和文化形态发展创新,也驱动着城市实体经济日趋强大。相信在提升其产业链水平的努力之下,增材制造能使西安迸发出更多耀眼“火花”。
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