專訪中國工程院院士盧秉恒：發(fā)展3D打印，要做好產(chǎn)業(yè)協(xié)同

謝瑋

今年2月28日，工信部、財政部等印發(fā)《國家增材制造產(chǎn)業(yè)發(fā)展推進計劃（2015—2016年）》，提出到2016年，初步建立較為完善的增材制造（又稱“3D打印”）產(chǎn)業(yè)體系，產(chǎn)業(yè)銷售收入年均增長30%以上。工信部稱，特別在航空航天等直接制造領(lǐng)域，3D打印將達(dá)到國際先進水平，在國際市場上占有較大的市場份額。

7月7日，由中國航空航天工具協(xié)會、中國航空綜合技術(shù)研究所共同舉辦的首屆“中國航空航天增材制造技術(shù)與應(yīng)用論壇”在北京舉行。會上，中國工程院院士盧秉恒接受了《中國經(jīng)濟周刊》記者專訪，講述了他對于增材制造的理解和展望。

“增材制造作為一個新的技術(shù)，還有非常大的發(fā)展空間?！北R秉恒介紹，此前生產(chǎn)制造業(yè)是材料累加的過程，做減法或者不加不減，而現(xiàn)在是做加法。傳統(tǒng)的鑄、鍛、焊等技術(shù)已經(jīng)有3000年的歷史，切割加工也有300多年的歷史；增材制造技術(shù)自上世紀(jì)80年代中期發(fā)明以來，僅用30年就進入了工業(yè)和社會領(lǐng)域。

麥肯錫的一份報告預(yù)測，到2025年3D打印可能產(chǎn)生高達(dá)5500億美元的效益。美國的“重振制造業(yè)計劃”在國會提出的口號就是“在美國發(fā)明、在美國制造”，計劃提出了一個指標(biāo)：用一半的周期、一半的成本來完成產(chǎn)品的開發(fā)，3D打印技術(shù)被認(rèn)為是實現(xiàn)該指標(biāo)的有效手段。

“3D打印是一個制造業(yè)中引領(lǐng)性的共性技術(shù)，它可以支持產(chǎn)品快速開發(fā)，創(chuàng)新產(chǎn)品的結(jié)構(gòu)設(shè)計?！北R秉恒指出，經(jīng)過制造模式創(chuàng)新，從控形制造走向控性制造，從增量走向增材，從增材走向創(chuàng)材，從“創(chuàng)材”走向“創(chuàng)生”。

《中國經(jīng)濟周刊》：我國3D打印技術(shù)目前的發(fā)展?fàn)顩r如何？在國際上居于什么位置？

盧秉恒：我國增材制造研究起步于上世紀(jì)90年代中期，國外大規(guī)模研究源于80年代中期，這期間大致隔了10年。我國主要集中在工藝技術(shù)和設(shè)備軟件等技術(shù)自主開發(fā)，但核心器件如激光器、打印頭等仍在進口。早在2000年，西安交大率先研究利用3D打印技術(shù)制造個性化醫(yī)學(xué)內(nèi)置物，是世界首例。歐洲首例則出現(xiàn)在2012年。在金屬的3D打印方面，我國的研究始于20世紀(jì)70年代，在大型飛機的結(jié)構(gòu)件等方面也走在了前面。

我們的差距在于，首先，沒有原創(chuàng)技術(shù)，并不掌握這些工藝的原始創(chuàng)新。我們只是做了一些改進和具體應(yīng)用的發(fā)展。第二，產(chǎn)業(yè)薄弱，產(chǎn)業(yè)規(guī)模太小。我國供應(yīng)的設(shè)備，占世界銷售量不到10%；相比之下，我國制造業(yè)在世界的份額為20%。第三，沒有形成產(chǎn)業(yè)鏈，核心器件的供應(yīng)、高檔器件材料、高強度的非金屬材料等還需要從國外進口。

《中國經(jīng)濟周刊》：以3D打印為代表的制造業(yè)先進技術(shù)，正在推動我國制造業(yè)由大變強，如何理解3D打印與智能制造之間的關(guān)系？對我國制造業(yè)的發(fā)展，您有什么建議？

盧秉恒： 所謂智能制造，是在信息化時代如何發(fā)展新的制造技術(shù)和制造模式。在信息化時代，人們的個性化需求越來越容易得到滿足。個性化需求下的智能制造，逐漸從消費品向裝備制造業(yè)過渡。3D打印技術(shù)是智能制造的支持技術(shù)。它利用信息化技術(shù)使得制造的每個節(jié)點都得到控制，滿足了個性化需求，在產(chǎn)品開發(fā)階段支持了個性化制造。

美國國家制造創(chuàng)新網(wǎng)絡(luò)計劃（NNMI）成立的首個研究機構(gòu)就是國家增材制造創(chuàng)新機構(gòu)，關(guān)注增材制造和3D打印技術(shù)。數(shù)次經(jīng)濟危機令美國意識到制造業(yè)對經(jīng)濟的重要性。美國重振制造業(yè)提出“在美國發(fā)明、在美國制造”口號，以智能制造為抓手，利用強大的信息技術(shù)帶動制造業(yè)發(fā)展。美國的制造創(chuàng)新網(wǎng)絡(luò)，也是利用互聯(lián)網(wǎng)將全國的企業(yè)和學(xué)校聯(lián)系起來，共同推動協(xié)同創(chuàng)新。

德國是一直堅持發(fā)展制造業(yè)的國家，對制造技術(shù)的研究非常扎實。弗朗霍夫（Fraunhofer）研究院就是一個集中體現(xiàn)。該研究院于1949年成立，下設(shè)60余個研究所，為工業(yè)各界提供了核心技術(shù)、核心突破和創(chuàng)新技術(shù)。在信息化時代，德國為提高制造業(yè)競爭力，推出了“工業(yè)4.0”戰(zhàn)略，通過信息工業(yè)重塑制造業(yè)體系。

我國發(fā)展“中國制造2025”可以對兩國的優(yōu)點兼收并蓄，重視發(fā)展“互聯(lián)網(wǎng)+”，也重視制造工藝、制造裝備。面對我們存在的階段性差距，要做工業(yè)2.0、3.0的補課（實現(xiàn)質(zhì)量優(yōu)先、機器人和高檔數(shù)控機床等自動化技術(shù)）的同時，發(fā)展工業(yè)4.0，因此需要追趕與跨越并舉，做好協(xié)同創(chuàng)新。

《中國經(jīng)濟周刊》：國際上推動協(xié)同創(chuàng)新有哪些具有借鑒意義的經(jīng)驗？

盧秉恒：在全國科技創(chuàng)新大會、兩院院士大會上，黨和國家領(lǐng)導(dǎo)人強調(diào)要推動形成協(xié)同創(chuàng)新新格局。我覺得這是勢在必行的。

在計劃經(jīng)濟時代，知識是共享的，國家設(shè)立研究所，將研究成果無代價地供給企業(yè)。在舉國體制下，我們?nèi)〉昧恕皟蓮椧恍恰钡妮x煌成就。走向市場經(jīng)濟后，企業(yè)逐漸市場化，科研院所也逐漸改制成為一個企業(yè)。這樣一來，共性技術(shù)沒人供應(yīng)了?？蒲性核鳛楦偁幹黧w，利用技術(shù)優(yōu)勢在業(yè)內(nèi)與其他企業(yè)競爭，從技術(shù)的提供方變成了技術(shù)的保有方。許多院所改制之后，自己的日子過得很好，行業(yè)的日子過得不好了。

要做好協(xié)同創(chuàng)新，在科技計劃協(xié)同方面，研究單位之間應(yīng)減少競爭，多合作。在產(chǎn)學(xué)研協(xié)同方面，產(chǎn)業(yè)之間也要協(xié)同。計劃經(jīng)濟時代，汽車行業(yè)和機床行業(yè)是協(xié)同并進的。此后，汽車行業(yè)引進國外資金、技術(shù)和品牌，兩個行業(yè)漸行漸遠(yuǎn)。發(fā)展自主品牌必須依靠自主研發(fā)，3D打印要開好頭，就要和行業(yè)很好地共進。用戶有需求，就能很好地發(fā)展。