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卢秉恒院士:让中国制造“翱翔天际,由大变强”!

2015-09-08 09:34
Hsiao Chen
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  作为世界巨大经济体,我国的制造产业曾做出了不小的贡献。然而,多年来,一直困扰着我国的是制造业“大而不强”。随着近年来3D打印等先进制造技术的推陈出新,制造业也迎来革命的“春天”。

  8月21日下午,“一堂特殊的课”在国务院第一会议室上开课,主讲人是一位70岁的白发院士,而“听众”则是国务院总理、副总理、国务委员,以及各部部长、央企、金融机构的负责人等。这是中国工程院院士、西安交通大学教授卢秉恒在中共中央政治局常委、国务院总理李克强主持的国务院第一次专题讲座上,讲授“先进制造与3D打印”的场景。

  推动中国制造“由大变强”

  作为我国最早从事快速成型与制造技术的知名专家和带头人之一,卢秉恒院士还是西安交通大学高端制造装备2011协同创新中心、快速制造国家工程研究中心的主要负责人,研究领域包括增材制造(3D打印)、数控装备与智能制造、微纳制造、生物制造。

  他在国内倡导开拓了增材制造、微纳制造、生物制造、高速切削机床等先进制造技术的研究。开发出了快速成型机等机、光、电一体化设备和专用材料,形成了一套国内领先的产品快速开发系统及产业化生产,在汽车开发、农业节水、家电、飞机、军工、医疗、科研等领域获得了大量推广应用。在国内微纳制造方面,首倡纳米压印研究。在个性化匹配人工骨及生物活性人工骨的研究方面获得重要突破,并进入临床实验。

  西安交大卢秉恒院士

  在讲座中,卢秉恒院士介绍了几种当前主流技术,详细分析了我国制造业发展现状,指出机器人、智能装备以及3D打印是支撑智能制造的三大技术。

  卢秉恒院士通过分析中、美、德三国发展现状,分析了我国制造业发展现状,指出其中存在的问题,如高端装备制造的核心技术尚待加强、机器人和数控机床等底层装备的自动化信息化不够、企业创新能力差、协调发展不充分等。同时强调中国的优势则在于有比较完整的工业体系、内需市场巨大、人力资源丰富。他认为,中国目前需要在工业2.0、3.0方面补课,即质量优先、研发机器人和高档数控机床,同时推进实施“中国制造2025”,大力发展工业4.0。

  创新是一个民族进步的灵魂,3D打印是工业革命的利器。卢秉恒教授重点讲解了3D打印,从制造方式来说,铸造焊在制造过程中重量基本不变,属于等材制造,已有3000年历史;随着电动机发明,车铣刨磨机床出现,通过材料的切削去除达到设计形状称之为减材制造,已有300年历史;而以3D打印为代表的增材制造,1984年提出,1986年实现样机才30年的时间,是极具前景的制造技术。我国的3D打印相比国外,研究起步并不晚,某些方面还处于领先地位,但产业的发展太慢,企业规模不足,和国外相比,仍然有不小的差距。

  这一领域现在处于技术井喷期,通过对比国家层面的协同创新,他认为要用工业互联网构成高技术的服务业,构建新机制的创新体系,驱动知识信息的流动,补足中国制造业开发能力弱的短板,这就是互联网带动制造业发展的真谛,也是最大的效益所在。
  
  做一流学问 创顶尖技术

  “我国已成为制造大国,现在必须走向制造业的高端,成为制造业强国。制造技术创新,不但需要理论素养,更需要工程实践能力与坚持的韧性。”从1993年就开始研究3D打印的卢秉恒院士,已经成为中国3D打印“领军人”。

  带着“制造业兴国”的最初梦想,卢秉恒院士在3D打印和先进制造的路上已经坚持走了很久、很远。而这一切都是从最基层做起,大学毕业后卢秉恒就做了5年车工。1979年,改革开放的春风为千万人创造了机遇,也给一直怀有报国雄心的卢秉恒提供了一个更为广阔的舞台。当年34岁的他,考入了西安交通大学历史悠久、实力雄厚的机械制造专业,成为一名硕士研究生,三年后又继续攻读了博士学位,从此,他的人生进入了一个崭新的阶段。

  1992年,卢秉恒作为高级访问学者赴美国,在美参观汽车模具企业时,首次看到了快速成型技术在汽车制造业中的应用,他敏锐地意识到这项新技术的先进性。回国后,经过调研发现,国内市场前景十分广阔。卢教授认为西安交通大学完全有能力有实力自主开发这种设备,于是带领着几位朝气蓬勃的年轻教师和博士生在简陋的实验室里开始了艰苦的研究历程。1995年9月,项目成果通过国家科委论证,首批获得“九五”国家重点科技攻关项目250万元的资助。1997年底,卢秉恒团队提前完成了攻关任务。同时,面对我国企业对经济性、降低成本的要求,他们研究用紫外灯代替激光器,开发了国际首创的紫外光快速成型机,并实现了光固化快速成型机的产业化。

  卢秉恒院士介绍,3D打印有诸多优势,快捷、精确、耗材少。传统制造方法多是减材制造,即在整块材料的基础上去除多余部分,将剩下的部分制成产品,被去除的多余部分大多沦为工业废料而被抛弃。而在一些尖端领域,材料相当昂贵。3D打印技术是“按图索骥”,用材料精确“喷”出每一层平面后再进行累加,生产过程几乎不会产生任何废料。

  卢秉恒团队陆续开发出的激光快速成型机、紫外光快速成型机、真空浇注成型机等一系列快速成型与模具制造设备及光固化材料等目前处于国内领先、国际先进水平。他们的技术成果通过企业化运作,在全国已建立创新服务平台20多家,创新人才培养基地近10家,为2000多家企业提供新产品创新创意设计及快速制造服务。

  卢秉恒说,李克强总理曾强调指出,要顺应互联网等新技术和产业变革新趋势,打造中国新优势。互联网+先进制造业+现代服务业,可以成就制造业美好的未来,制造业可能的前景是:一半以上的制造为个性化及定制,一半以上的价值由创新设计体现,一半以上的企业业务由众包完成,一半以上的创新研发为极客创客实现。

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