3D、4D打印技術(shù)對智能工業(yè)化有啥影響?
魔猴君 行業(yè)資訊 2836天前
信息時(shí)代的發(fā)展已經(jīng)超越人們的認(rèn)知,越來越多像智能機(jī)器人、無人機(jī)、3D打印機(jī)這樣的產(chǎn)品正在一步步改變?nèi)藗兊膫鹘y(tǒng)觀念,“中國制造2025”的時(shí)代即將到來。在產(chǎn)品制造領(lǐng)域,當(dāng)我們還在慶幸于3D打印給人類的產(chǎn)品生產(chǎn)帶來更多活力的時(shí)候,4D打印技術(shù)卻已經(jīng)悄悄興起。4D技術(shù)的獨(dú)特之處在于,能夠提前按照預(yù)先設(shè)定好的模型程序,在三維空間里實(shí)現(xiàn)時(shí)間維度的變化,制作出固定形態(tài)的產(chǎn)品。
4D打印的核心關(guān)鍵就是在3D打印的基礎(chǔ)上增加了一個(gè)“D”的維度,也就是時(shí)間“T”;。我們也可以這樣理解,3D打印技術(shù)是具有固定形態(tài)的物品,隨著使用時(shí)間的推移,它的形態(tài)具有完整的固定性,不能發(fā)生形體上的改變,而4D打印會(huì)隨著環(huán)境的變化而變化,以適應(yīng)外部環(huán)境發(fā)展的需要,也就是說,4D打印擁有自我變形的能力,可以省去產(chǎn)品的裝配環(huán)節(jié)。
有很多人對4D技術(shù)還感到非常陌生,其實(shí)3D與4D的概念幾乎是同時(shí)提出來的,但是大家關(guān)注的焦點(diǎn)幾乎全在3D技術(shù)身上,忽視了對4D打印技術(shù)的關(guān)注。其實(shí),無論是從實(shí)際的應(yīng)用價(jià)值還是未來發(fā)展的前瞻性上,4D打印都更具有產(chǎn)品升級的革命性,它能夠引發(fā)整個(gè)商業(yè)模式的改變,對整個(gè)制造業(yè)產(chǎn)生顛覆式影響。
4D打印技術(shù)最早是由美國提出的,但一直沒有引起太多重視,直到2014年10月8日,美國《外交》雙月刊發(fā)表了一篇名為《準(zhǔn)備迎接4D打印革命》的文章,才讓更多的國家開始關(guān)注4D打印,開始著手在醫(yī)療、軍事、工業(yè)等領(lǐng)域?qū)嵺`這種新技術(shù)。
4D打印技術(shù)的發(fā)展,無論是對于正在尋求工業(yè)再發(fā)展的歐美發(fā)達(dá)國家,還是正處于產(chǎn)業(yè)結(jié)構(gòu)轉(zhuǎn)型關(guān)鍵時(shí)期的中國來說,都是一次難得的機(jī)遇和挑戰(zhàn)。
隨著工業(yè)革命的不斷進(jìn)步,人力資源不再成為工業(yè)生產(chǎn)中的必備要素,只需要人類進(jìn)行提前的程序輸入,就可以使用4D打印機(jī)實(shí)現(xiàn)零部件的自主生產(chǎn),它可以應(yīng)用到汽車、機(jī)床等各個(gè)工業(yè)化生產(chǎn)過程中,工業(yè)發(fā)展正在面臨一場以3D、4D打印技術(shù)為核心的新技術(shù)革命。
同樣,對于中國來說,也是一個(gè)很大的機(jī)遇。這種新技術(shù)剛剛興起,各個(gè)國家和企業(yè)還處于同一起跑線上,可以說這是中國有史以來第一次參與到工業(yè)革命的興起過程中,我國在3D打印技術(shù)方面并不比歐美國家差,甚至在某些領(lǐng)域還要優(yōu)于西方國家。
但是,我國3D打印技術(shù)企業(yè)還在采取傳統(tǒng)企業(yè)的經(jīng)營方式,依靠購買核心技術(shù),進(jìn)行設(shè)備生產(chǎn)和銷售,導(dǎo)致3D打印在國內(nèi)的產(chǎn)業(yè)化和市場接受度仍然較低。同時(shí),我國進(jìn)行3D打印技術(shù)研究生產(chǎn)的機(jī)構(gòu)相對較少,沒有出現(xiàn)明星級企業(yè)和專業(yè)的產(chǎn)品生產(chǎn)集群,也就導(dǎo)致整體科研水平與國外相比仍有差距。以人力為核心的工業(yè)化生產(chǎn)仍然是現(xiàn)在工業(yè)模式的主流,新型的產(chǎn)品生產(chǎn)技術(shù)無法打破傳統(tǒng)模式的限制,也就不能實(shí)現(xiàn)大規(guī)模的產(chǎn)業(yè)化生產(chǎn),產(chǎn)品生產(chǎn)過程中創(chuàng)新的缺失,也成為阻礙3D打印技術(shù)得到發(fā)展重要因素。
在未來的4D打印機(jī)時(shí)代中,大部分產(chǎn)品不需要借助于工廠進(jìn)行生產(chǎn),更多民用4D打印機(jī)走進(jìn)我們的生活,只需要一臺(tái)電腦、一臺(tái)打印機(jī)、部分原料,就可以制作我們需要的產(chǎn)品。即使是一些精密的復(fù)雜產(chǎn)品,我們也可以通過網(wǎng)上物聯(lián)網(wǎng)大數(shù)據(jù)平臺(tái),提出自己的需求,實(shí)現(xiàn)個(gè)性化私人訂制,傳統(tǒng)商業(yè)模式將徹底失去價(jià)值,全球市場的發(fā)展模式將進(jìn)入一個(gè)新的階段。