【主講】葉修梓,國際著名軟件專(zhuan) 家,浙江大學博導,教育部“長江學者獎勵計劃”特聘教授
【嘉賓】汪振堅,溫州市經信委信息化推進處處長
洪振傑,溫州大學數學與(yu) 信息科學學院副院長
溫州大學網絡經濟研究院執行院長
徐承柬,浙江天地人科技股份有限公司董事長
3D數字化技術與(yu) 3D打印
主講人:葉修梓
嘉賓:汪振堅,洪振傑,徐承柬
參與(yu) :沈一洲,劉冉,倪考夢,陳鎮
大家晚上好!很榮幸今天有機會(hui) 跟大家分享一下3D數字化技術以及3D打印技術。我們(men) 的研究領域是產(chan) 品的3D數字化設計、仿真分析、製造。
近幾年來,我們(men) 也把3D技術推廣到設計、仿真分析、製造以外領域,比如說在產(chan) 品的市場營銷方麵的應用,也就是產(chan) 品的3D網絡營銷。
在3D打印方麵,我們(men) 最近也做了一點試嚐,主要是研究牙齒的設計、3D打印。除了3D技術以外,我們(men) 的另一個(ge) 研究領域是視頻圖像,也就是視頻大數據的智能分析。
在視頻大數據分析方麵,我們(men) 在交通、安防以及商業(ye) 連鎖店視頻大數據分析這一塊,做了很多工作。比如說基於(yu) 人臉分析的商業(ye) 客流大數據分析。比如說在智能交通方麵,基於(yu) 視頻的行人闖紅燈係統,自動抓拍係統,斑馬線未禮讓行人係統,違章停車係統,高清卡口係統,這些都是視頻大數據智能分析在智能交通上麵的應用。當然還有在安防方麵的基於(yu) 人臉識別的一些應用。
再回到我們(men) 今天的主題“3D數字化技術與(yu) 3D打印”。我先概括介紹一下我們(men) 多年來在這些方麵的研究。我們(men) 的研究主要集中在3D打印、3D數字化技術和視頻圖像處理這三個(ge) 方向。
在3D數字化技術方麵,我們(men) 主要是做數字化設計(CAD),數字化仿真分析(CAE)以及製造業(ye) 的資源和服務平台,涉及到產(chan) 品的設計、分析和服務。
我先跟大家簡要分享一下3D數字化技術的發展曆史。二戰時出現了非常龐大的計算機,就有人在想是不是可以用計算機來做圖形、做設計。第一個(ge) 做這種試嚐的是麻省理工學院的博士生,叫Ivan Sutherland(艾文·薩瑟蘭(lan) ),他做了一個(ge) 叫Sketchpad的一個(ge) 小係統,這是1963年,是世界上第一個(ge) 在計算機上麵畫圖、畫二維設計圖的一個(ge) 軟件。這實際上是開創了計算機輔助設計跟計算機圖形學科。
從(cong) 那以後,就有人在想研製在計算機上麵做輔助設計係統。首先是一些大的公司,包括法國的達索飛機公司,包括美國的通用汽車公司,他們(men) 自己的CAD中心都在研製公司內(nei) 部用的CAD係統。
後來也出現了專(zhuan) 業(ye) 的專(zhuan) 用CAD公司,研製CAD係統,賣給第三者用。但是那時候的係統是跟硬件綁在一塊的,軟件和硬件是同一個(ge) 係統,售價(jia) 也是非常昂貴的。比如說PRIME公司,它是硬件係統公司,是賣計算機硬件的,他也研製了一個(ge) CAD係統,是Computer Vision的CADDS係統,這個(ge) 係統當時最初出來的時候是一百萬(wan) 美金一台。後來,慢慢地從(cong) 一百萬(wan) 美金降到了五十萬(wan) 美金一台,然後再降到了二十五萬(wan) 美金一台,也是非常昂貴的。
80年代初,當時在理論界出現了研究怎麽(me) 在計算機裏麵表示三維形體(ti) 、形狀,這些理論上的研究取得了比較大的突破。
同時,計算機圖形技術也慢慢地發展起來。學術界也在考慮怎麽(me) 同時設計產(chan) 品係列,不是說設計一個(ge) ,而是設計一個(ge) 零件族,一個(ge) 產(chan) 品的係列。
這些研究導致了後來PTC (ParametricTechnology Corporation)的Pro/E係統,這是一個(ge) 參數化設計係統,這個(ge) 軟件也是在大型、中型機上麵跑的,賣的也是挺貴的,當然比二十五萬(wan) 美金要便宜很多,賣的是八萬(wan) 美金。
在這個(ge) 時候,我前麵提到的一些大的汽車、飛機公司,他們(men) 原來做輔助設計的CAD中心,他們(men) 把CAD中心剝離出來,成立了獨立的公司。比如法國的達索飛機製造公司的CATIA係統,通用汽車公司Unigrahics係統,都剝離出來,獨立作為(wei) 軟件公司,賣他們(men) 的設計軟件。
到了90年代的時候,計算機的發展發生了比較大的變化,主要是在操作係統方麵,微軟操作係統,Windows操作係統慢慢地就要出來了。還沒有出來的時候,就有一幫人在想,怎麽(me) 樣把CAD係統搬到PC機上,當時的PC機實際上功能還不強的。
但當時已經有公司在想,怎麽(me) 在PC機上做設計工作,這個(ge) 係統現在很有名,大家都知道的,叫AutoCAD係統,當時它是世界上第一個(ge) 在PC機上開發的,隻能做二維的設計。
但是,那時候已經有跡象表明,PC機是可能有能力承載三維設計的工作的,因為(wei) Intel公司的芯片越來越強有力,就使得PC越來越強有力。
當時我在麻省理工學院做博士後,麻省理工學院的幾個(ge) 年輕人,我們(men) 幾個(ge) 人一起做了一個(ge) 係統,94年的時候,叫SolidWorks,現在是世界上三維設計用的最多的一個(ge) 軟件。
當時我們(men) 的理想是讓每個(ge) 工程師都有一台3D CAD係統,這個(ge) 係統必須是易學好用,當時我們(men) 看是有可能成功的,為(wei) 什麽(me) 呢?因為(wei) 微軟它的Windows操作係統出來以後,大大改變了用戶界麵,所以易學好用是可以辦到的。Intel越來越強有力的芯片,是可以使得在PC上進行三維設計的。
SolidWorks公司成立於(yu) 1994年,1997年被法國的達索係統公司(Dassault Systems)收購了,在當時來說,是天價(jia) 收購。但現在來看達索係統公司是做了一件非常厲害的事情,他從(cong) 這個(ge) 收購裏麵現在賺了非常多的錢。
三維CAD係統發展到今天,現在不僅(jin) 僅(jin) 是做設計了,它做設計數據的管理,全生命周期數據的管理,也就是說CAD三維數據的全生命周期應用。
結合到現在的大數據、雲(yun) 計算和移動端,已經有公司在雲(yun) 端開發出基於(yu) 雲(yun) 的3D CAD係統OnShape,這個(ge) 我等一下如果有時間再講。
大家都知道,設計不是最終目的,最終目的是產(chan) 品,設計了以後就要對設計進行驗證。比如iphoness,設計出來以後,你要驗證iphoness的設計是不是合理,它的結構是不是合理,它的性能是不是達到了要求,如果iphoness從(cong) 桌子上掉下來,或者你摔的話,是不是會(hui) 被摔破,這些事情當然是可以把實物製造出來,再去做驗證,但那樣做的代價(jia) 是非常大的。
從(cong) 有數字化設計的第一天起就有人在想,怎麽(me) 用數字化仿真技術,來虛擬驗證設計的產(chan) 品是不是達到了設計的物理性能要求,是不是在結構和力學強度上達到了設計要求。
最初做這個(ge) 事情的,是美國宇航局(NASA)。大家都知道NASA在設計航天飛機的時候,對仿真分析有非常強的應用。最初的一個(ge) 結構仿真分析係統,是為(wei) NASA做谘詢的幾個(ge) 工程師,叫Richard MacNeal、Robert Schwendler這兩(liang) 個(ge) 工程師。
他們(men) 在那時候開發了一套軟件。這兩(liang) 個(ge) 人跟NASA商量,是不是可以允許他們(men) 把這套軟件拿出來賣,NASA後來同意了,當然是有條件的,條件是:這套係統你可以賣,但是技術你必須分享,如果有人要用這個(ge) 技術,你不能獨霸,你應該讓他們(men) 用。
Richard McNeal、Robert Schwendler兩(liang) 個(ge) 人就成立了一個(ge) 叫MSC公司(McNeal-Schwendler Corporation),專(zhuan) 門做仿真分析。MSC軟件公司成立的時候,是世界上十個(ge) 最早的軟件公司之一。
有一陣子MSC的產(chan) 品需求量非常大,使得他們(men) 根本就來不及發貨,也正由於(yu) 這個(ge) 情況,實際上對他們(men) 造成了很消極的影響,不求上進。他們(men) 的仿真分析係統的界麵曆史上是很難用的,因為(wei) 這個(ge) 產(chan) 品帶有一些壟斷性質的。
大約在五年前,MSC公司決(jue) 定對他的技術進行一次革新,主要是要在計算的速度和用戶的感受上麵,進行一次革命性的調整。當時我也被邀請去了,是他們(men) 三個(ge) 係統架構師之一。
經過我們(men) 這五年的研發,MSC公司最新版本的產(chan) 品Apex,今年年初發布。這個(ge) 產(chan) 品到現在為(wei) 止已經獲得了一係列的大獎,其中最主要的一個(ge) 大獎,是上個(ge) 月拿到的,就是美國的“R&D100”獎,這是軟件研發上麵是最高獎之一。
這個(ge) 新的架構主要是針對互動體(ti) 驗方麵,在檢驗修改的可靠性,在局部修改、局部迭代計算方麵,在計算數據的保密、可靠,以及高性能計算上麵,都做了很大的調整。
一個(ge) 產(chan) 品在數字化設計以後,我們(men) 剛才講,要進行虛擬仿真分析,下一步就是製造。講到製造大家馬上就想起來3D打印。但實際上,3D打印技術是數字化製造的一部分,是最近才時尚起來的,在這之前,就是數字化製造技術CAM。像數控機床、模具,這些都是CAM的代表,這是批量生產(chan) 的代表。
回到3D打印技術,3D打印技術實際上是非常古老的一個(ge) 技術。由3D數字化設計出來的東(dong) 西,在除了驗證分析以外,大家就在想,是不是把它按某個(ge) 比例縮小製造出來,大家看看,感受一下,這個(ge) 東(dong) 西是不是對的,80年代初就有叫產(chan) 品原型製造技術,就是現在叫的3D打印技術。
那時候的3D打印技術是幹什麽(me) 的呢?是做產(chan) 品的原型製造,所以是叫原型製造技術的。這就是為(wei) 你設計出來的東(dong) 西,比如說縮小十倍,打印出來看看對不對,檢查一下裏麵的結構是不是對的。這是原型打印,原型打印即使現在也是3D打印技術的一個(ge) 最基本的應用。
為(wei) 什麽(me) 現在3D打印技術,一下子熱起來了?這是因為(wei) 個(ge) 性化消費、個(ge) 性化製造帶來的。在很多領域,它製造是不能成批製造的。一個(ge) 比較明顯的例子就是補牙,你如果要換牙,每個(ge) 人有自己的牙齒,都是不一樣的,你沒有辦法開模,你沒辦法批量製造,每顆牙齒都不一樣。
這種個(ge) 性化消費,就是3D打印技術發揮用處的地方。以前沒有熱,主要是因為(wei) 在材料上麵的代價(jia) 是非常大的,當然3D打印的機器上麵,也沒有現在發展得快,這幾年3D打印機器硬件上麵的發展也是非常快的。
我下麵略微詳細介紹一下3D打印技術。今年的5月6號,空客聲明,它有超過3000個(ge) 零部件是用3D打印技術做的,其中有些材料是最近才成功應用到3D打印技術上麵去。
今年5月16號,美國NASA宣布,他們(men) 準備舉(ju) 辦3D打印設計競賽,希望幫助宇航員在空間探索中建立太空家園。這些跟其他的,比如說生物打印技術的進步,可以表明3D打印技術的發展是非常快的,應用領域也是越來越廣。
3D打印技術,也是一種綠色製造,這是什麽(me) 意思呢?傳(chuan) 統的製造技術是一個(ge) 減料技術,就是拿一整塊非常大的材料,然後把不要的一點點挖去,剩下的是要的東(dong) 西。3D打印技術剛好相反,是一個(ge) 增材製造。也就是說,需要的東(dong) 西一點點地往上打印,最後就成就了這個(ge) 產(chan) 品。3D打印可以打印產(chan) 品中傳(chuan) 感器、電池、微電子機械係統,這些都可以一起打印出來。
增材製造和減材製造,在資源利用上麵是相差非常大的。有的產(chan) 品,如果用增材製造,它的用料可以是減材製造的5%左右。用減材製造,絕大部分材料都會(hui) 被挖去。
現在在工業(ye) 界,3D打印技術用的有多廣呢?在去年的時候,普華永道針對美國和歐洲,超過100個(ge) 工業(ye) 製造商的調查裏麵顯示三分之二的企業(ye) 已經使用了3D打印技術,但是大多數企業(ye) 也隻是用來生成快速原型,這正是3D打印技術原來很古老的應用。
3D打印技術在汽車和工業(ye) 製造,在航空、製藥和醫療保健,在零售業(ye) 、運動器材這些方麵,都正在得到越來越廣泛的應用。
我們(men) 說3D打印技術,其實也包含很多內(nei) 容,打印技術實際上是很不一樣的,有的是用墨水一層層印刷上去,有的用的是激光製造。
評判一個(ge) 3D打印技術,主要是要從(cong) 性能、材料和成品這方麵去看。從(cong) 性能方麵,現在3D打印技術有很多方麵是應該改進的,比如說速度、分辨率、應用性、可靠性、可重複性;從(cong) 材料來說,現在混合多種類型的材料的應用越來越廣;在成品上,越來越多的打印包含多個(ge) 嵌入模塊的功能。
現在的3D打印機有各種各樣的,有高成本、高性能的、也有低成本、低性能的。高端的3D打印機一般是在企業(ye) 和服務機構(專(zhuan) 門做3D打印服務的服務機構)。低端的打印機,主要是針對消費者和普通的3D打印愛好者。
3D打印技術比較重要的一塊是軟件,因為(wei) 你要3D打印出來,你必須先3D數字化設計出來。現在的大部分3D CAD軟件是給專(zhuan) 業(ye) 設計工程師用的。現在的打印設備也不太容易使用,打印過程也很模糊,不可預測,而且需要通過相當大的修改來得到正確的結果。在不同的打印機打印出來的結果可能也不一樣。
第二個(ge) 關(guan) 鍵是材料,材料有幾個(ge) 方麵在慢慢地突破,一個(ge) 就是熱塑性的打印材料,這一方麵在有機材料製造,在人體(ti) 內(nei) 生物銜接性,以及用於(yu) 3D打印器官移植,這一塊得到了比較廣泛的應用。
還有一個(ge) 是金屬材料,金屬材料主要是應用在激光打印,主要是納米材料,這一塊有很大的發展前景。複合材料和合金微體(ti) 結構,這些材料的突破,將會(hui) 給3D打印技術的應用帶來很大的空間。
生物有機材料,比如說醫生通過病人身上的一個(ge) 區域獲取組織,用這個(ge) 組織來打印其他部分,這也是一個(ge) 非常有區域的方向,也會(hui) 有非常大的潛力。
未來的3D打印技術有幾個(ge) 趨勢,一個(ge) 是設計軟件必須簡單易用,另外一個(ge) 材料、種類和性能越來越好。還有從(cong) 商業(ye) 角度來說,小的商業(ye) 的領域,可能3D打印技術能夠越來越多的得到應用。可穿戴產(chan) 品,很多個(ge) 性化的產(chan) 品,都是3D打印的非常典型的應用,再者就是課堂教學裏麵,3D打印技術會(hui) 用的越來越多。
總之,就像因特網一樣,今天的3D打印作為(wei) 一項多用途的技術,能夠將一個(ge) 產(chan) 品製造或者服務用唯一的方式進行轉換,同時提供一個(ge) 產(chan) 品發展道路,並在未來很長一段時間內(nei) ,能夠有越來越大影響的。
總結一下:現在的3D打印機和服務市場,現在主要是兩(liang) 個(ge) 部分,要麽(me) 是高,要麽(me) 是低。低層是為(wei) 興(xing) 趣愛好者提供有效功能的設備和服務;高層次的設備非常昂貴,像打印飛機零件的設備;中層這是一個(ge) 非常大的市場,但是3D打印技術現在在中層,跟傳(chuan) 統的CAM製造技術相比在成本價(jia) 格方麵還是有一定的差距的。
軟件作為(wei) 設計師跟3D打印用戶的服務接口,必須要有比較大的改進,尤其是在應用服務上麵。
現在是一個(ge) 很好的時機,大家都必須用3D打印思維,對現在很多的工業(ye) 領域,對很多的工業(ye) 產(chan) 品製造領域,可以與(yu) 3D打印技術結合起來,可以為(wei) 企業(ye) 贏得市場競爭(zheng) 優(you) 勢。
在3D打印這一塊,我們(men) 在做的一件事情,也是跟軟件結合的,就是牙齒的設計軟件。設計出來馬上就對牙齒進行3D打印,這是跟人家合作在做的。
我今天的分享就到這裏,謝謝大家!
【汪振堅發言】
剛才我們(men) 聽了葉教授的精彩的演講,給我們(men) 介紹了整個(ge) 3D技術的主要的發展曆程和內(nei) 容。
下麵我想講一講我的幾點體(ti) 會(hui) ,一個(ge) 就是3D打印,也就是增材製造技術,是我們(men) 接下來工業(ye) 革命的基礎性的技術,對我們(men) “兩(liang) 化融合”的推進也是一個(ge) 革命性的技術。我覺得這個(ge) 技術現在發展,應該說還是遇到了很多瓶頸。
我們(men) 現在這種模式、樣品都還沒看到,我覺得,葉教授,下一步這方麵能不能專(zhuan) 門研究一下,把它突破一下。
一個(ge) 就是它的適用範圍受材料的限製,有些可能混合的東(dong) 西,一下子還打不了,比如說在材料方麵,可能對我們(men) 傳(chuan) 統的鞋子、服裝這一方麵,不太適合,比如說我們(men) 蓋房子,它對鋼筋、水泥,這兩(liang) 個(ge) 同時打印出來,估計可能材料的性能,這一關(guan) 還過不了。
這方麵的限製,我覺得對於(yu) 3D打印技術,可能在工藝水平的要求,這個(ge) 關(guan) 可能還過不了。比如說我們(men) 現在增材製造,表麵技術可能還比較粗糙,對一些高精度的還不行,如果是打一些工藝品,玩具、模具,對精度要求不高的可以,精度高的可能不行。所以完全替代流水線的可能性,目前還是有難度的。
第二個(ge) 觀點我非常同意,我們(men) 現在3D打印技術,主要是應用於(yu) 個(ge) 性化的應用,DIY這個(ge) 領域,比如說剛才也介紹到了打印牙齒,同時我覺得打印骨骼,這個(ge) 方麵的前景也比較廣闊。我們(men) 現在工科院跟我們(men) 醫科大在洽談合作,3D打印用在骨頭、手術這些方麵,我估計這個(ge) 領域,可能也會(hui) 有一個(ge) 很大的前景。
另外想請教一下葉教授,我們(men) 傳(chuan) 統行業(ye) ,現在我們(men) 溫州的服裝個(ge) 性化定製,也是下一步工業(ye) 4.0的主要的推進方向,3D設計技術這一塊。我的理解在這個(ge) 領域,應該會(hui) 有一個(ge) 大的應用,比如說我們(men) 個(ge) 性化的測試之後,企業(ye) 根據這些參數,能不能及時快速地再往上長,把3D化展現出來。
再補充一下,意思就是通過後麵的語音平台,把我們(men) 的客戶關(guan) 心的、量身定製的數據輸進去以後,就快速地展現到網站上來,客戶在定製自己衣服或者鞋子的時候,馬上就可以快速地看到效果。
我就先講這麽(me) 多,讓其他嘉賓先講。我想到了再提問。
【洪振傑發言】
從(cong) 邏輯上說,3D打印是製造業(ye) 的改善,最具審美性的莫過於(yu) 效益上的提升,以及快速滿足個(ge) 性化的製造需求。
剛才葉教授和汪處長,都做了一個(ge) 精彩的演講。今天參加的都是這個(ge) 行業(ye) 的專(zhuan) 家,我對這一塊了解的不多,談一下自己粗淺的認識。
談到3D打印,中國有很多名人都發表了自己的看法,其中也包括我們(men) 的李克強總理,李總理要求各行各業(ye) 的從(cong) 業(ye) 人員。比如,中國製造2025的需求,去真正搞懂什麽(me) 是3D打印,然後製定一個(ge) 可行性的計劃。顯然,總理對3D打印的前景是非常看好的,同時還給出了明確的政策方向標。
與(yu) 之相對應的,我們(men) 也聽到一些相反的聲音,比如說,富士康的總裁郭台銘先生,他在接受台灣媒體(ti) 采訪時,曾經直言不諱地說:“3D打印隻是邪途,打印出來的產(chan) 品隻能看,不能用,3D打印假如能夠商用,他就把‘郭’字倒過來寫(xie) 。”
眾(zhong) 所周知,郭台銘統領的富士康集團,是全球最大的製造業(ye) 企業(ye) ,他的發言看起來有點草率,但實際上是飽含深意的,其實成熟的3D打印,首先衝(chong) 擊的就是傳(chuan) 統的模具業(ye) ,而這正是富士康的發家之道。
郭總之所以要持反對意見,而且措辭很強烈,更多的想造成一個(ge) 輿論導向,從(cong) 而給他自己的企業(ye) 升級贏得時間。根據消息人士透露:富士康其實早就開始開展3D打印的內(nei) 部培訓,而且主要針對的是中高層。
傳(chuan) 統的製造業(ye) 一個(ge) 產(chan) 品的麵世,要經曆開模、造樣品、驗證、修繕,最後才能夠煉廠。這舉(ju) 個(ge) 例子:比如,此前有一家航空公司發現客艙的座位指示牌出錯了,想要修改,卻被供應商告知要180天的周期,後來航空公司就決(jue) 定3D打印技術,一個(ge) 晚上就完成任務了,成本也比以前的一千美元降低到了五美元。
3D打印技術對模具類的製造業(ye) 的效率來說,簡直可以稱之為(wei) 是神器。溫州是個(ge) “輕工之城”,溫州的低壓電器行業(ye) ,眼鏡業(ye) 、皮鞋、泵業(ye) 等行業(ye) 。都需要大量的模具製造。3D打印技術的普及和深度應用,對溫州製造業(ye) 的升級換代贏得新的競爭(zheng) 優(you) 勢,是一個(ge) 絕佳的契機。
從(cong) 市場需求來看,3D打印,好像是前途無量的,但是具體(ti) 到中國,現在卻難言樂(le) 觀。事實上,目前國內(nei) 的3D企業(ye) ,雖然正在野蠻地生長,但是盈利的卻寥寥無幾,大家自從(cong) 拿到風投之後,故意把高科技玩家引投之後,便轟然倒地。
況且,相對於(yu) 歐美發達國家,中國的技術,還隻能說處於(yu) 起步階段。特別是在關(guan) 鍵核心零部件外麵,幾乎是一片空白,更為(wei) 尷尬的是,3D打印需要編寫(xie) 軟件作為(wei) 其零部件的輸出,但是很遺憾,中國這方麵還是比較弱的。
按現在的進度來看,縱然國家有好的政策支持,有龐大的製造業(ye) 的市場,我們(men) 都不能成為(wei) 3D打印的主導者,中國人最擅長的就是“拿來主義(yi) ”,而這恰恰喪(sang) 失了自主研發能力。
除了3D打印機本身的硬件軟件之外,決(jue) 定這個(ge) 行業(ye) 的另外一個(ge) 核心的要素,有是材料科技,在理想的3D打印市場內(nei) ,勢必要找到高強度、內(nei) 高溫、抗腐蝕、適應環境的新材料。而隻有可能成為(wei) 中國在3D打印市場的一個(ge) 突破口。
溫州怎麽(me) 辦呢?我們(men) 認為(wei) 比較可行的是路徑是政府支持高校和企業(ye) 共建一個(ge) 3D打印服務平台,引進和開發針對溫州針對溫州本地製造業(ye) 需求的3D打印係統,服務溫州製造業(ye) 的轉型升級。
葉修梓老師團隊在這方麵有一定的工作積累,比如他們(men) 設計的3D Source工業(ye) 雲(yun) 服務平台,還有3D寶貝秀營銷係統,都做的相當不錯,我等會(hui) 兒(er) 會(hui) 把3D Source工業(ye) 雲(yun) 服務平台發到群上,供大家分享。我簡單地就講這麽(me) 多,謝謝大家!
【徐承柬發言】
非常高興(xing) 今天參加的葉教授的3D技術發展旅程,我們(men) 的企業(ye) 應該說也是一個(ge) 應用廠,因為(wei) 我們(men) 現在的模具樣板,產(chan) 品樣板,都在用3D技術做一些模型。
在這些模型的應用過程中,剛才汪處也提到了,一個(ge) 比較粗糙,一個(ge) 是結實度不夠,我想在這裏問一下葉教授,在3D發展領域中,有沒有派生出一個(ge) 圍繞著3D材料的應用領域。因為(wei) 3D材料,不管你打骨子也好,打其他的服裝也好,都是跟傳(chuan) 統的材料的結構是完全不一致的,它必定會(hui) 產(chan) 生新的材料學,現在最短的發展情況是怎麽(me) 樣的?
同時在你剛才提到的牙齒這一塊,我也一直在想,牙齒的精致度到底到什麽(me) 程度,是不是跟現在的烤瓷做出來是差不多的。在這樣的前提下,應該來說,烤瓷可以應用在其他的任何領域,其實溫州現在的眼鏡、打火機,在用這樣的形式作為(wei) 它的模型,它的品質應該是跟市場是吻合的。這一方麵,能不能在其他領域得到一些應用。
3D技術作為(wei) 一個(ge) 正在蓬勃發展的技術,其實有很大的發展空間,但它是應用型的還是展示型的?這是現在的一個(ge) 取舍。我現在在這方麵,也買(mai) 了幾台的3D打印機,是作為(wei) 最初模具外形的一個(ge) 評估,現在樂(le) 清也有好幾家做模具手模的打印,打出來還是不是十分理想。
在這方麵,我想什麽(me) 時候到葉教授那邊,好好請教請教、學習(xi) 一下。非常感謝有這麽(me) 一個(ge) 好的學習(xi) 機會(hui) 。
在葉修梓老師的正式分享結束後,大家進行了更深入的討論。
葉修梓:謝謝剛才三位嘉賓的點評,三位嘉賓的點評非常不錯。問的問題也都是非常有針對性的。實際上我看大家都是非常內(nei) 行的行家。謝謝。
汪振堅:3Dsource平台現在有哪些功能?
葉修梓:我先回答一下3DSource平台有哪些功能,3DSource是我們(men) 研製的一個(ge) 工業(ye) 雲(yun) 平台,做什麽(me) 呢?主要是匯集了相當多的製造業(ye) 資源,製造業(ye) 服務資源,這裏麵包含設計、分析和製造。
從(cong) 資源的角度來說,現在我們(men) 是打造一個(ge) 工業(ye) 雲(yun) 平台社區,現在已經超過有50多萬(wan) 的用戶在上麵,這些都是工程師,他們(men) 用上麵的資源進行各種各樣的活動,比如說用軟件進行設計,用我們(men) 模型庫裏麵的模型,把它們(men) 嵌入到他們(men) 的設計裏麵去,服務的企業(ye) 有三萬(wan) 多家。
這裏麵已經有二十萬(wan) 各類資源,其中有兩(liang) 千多萬(wan) 種規格的三維零件模型庫,有兩(liang) 萬(wan) 多成套設備的三維模型,有七千多張圖紙,有三百多種各行各業(ye) 的計算軟件,還有一萬(wan) 多份國家標準和行業(ye) 標準。
打造這樣一個(ge) 平台,實際上是基於(yu) 中國很多的中小型企業(ye) ,他自己的設計能力,可能不是很強。平台第一就是提供一些最基本的,他們(men) 可用的資源,第二個(ge) 就希望打造一個(ge) 服務平台,希望有設計組或者設計工作室,能夠一些中小型企業(ye) 的設計提供一些服務。
尤其是仿真分析這一塊,很少有中小型企業(ye) 能夠自己養(yang) 工程師,在裏麵進行仿真分析的, CAE的工程師代價(jia) 是非常大的,這個(ge) 平台希望打造成能夠為(wei) 大家提供CAD,CAE服務的平台。
汪振堅:葉教授,這個(ge) 平台是麵向全國的嗎?適合電器、泵閥、服裝類企業(ye) 嗎?有CAE報告嗎?
葉修梓:是的,這個(ge) 平台是麵向全國的,這是一個(ge) 網上平台,是非常適合於(yu) 電器、泵閥這類企業(ye) ,我們(men) 是有服務人員能夠產(chan) 生CAE的報告,至於(yu) 服裝類企業(ye) ,因為(wei) 服裝類形狀比較複雜,用計算機輔助設計,現在的3D數字化設計在服裝類這方麵還是有一定困難的。
在這個(ge) 方麵,我們(men) 有另外一個(ge) 技術,叫3D寶貝秀。這是幹什麽(me) 的,就是把三維數據從(cong) 設計、分析製造用途以外,延伸到到產(chan) 品市場的營銷上麵去。
舉(ju) 個(ge) 例子,比如說海爾的冰箱。其實海爾首頁的冰箱的視頻是我們(men) 給他們(men) 做的,如果用3D技術,你就可以把冰箱打開,看到裏麵的結構,你就可以做動畫,有時候可以做仿真。比如在廚具,一個(ge) 油煙機,如果是在電視台裏麵做廣告,用人去拍,你隻能拍到外形,但是油煙機裏麵那些專(zhuan) 利,那些抽油煙的過程和效率是表現不出來的,但是用3D虛擬分析技術,你就能把他的專(zhuan) 利表現出來,可以把整個(ge) 過程表現出來。
剛才汪處提到服裝這個(ge) 領域,這個(ge) 比較困難的地方在於(yu) ,服裝的材料建模是比較難的,因為(wei) 它的柔軟性和形狀是非常難表現的。現在有一些虛擬試衣的平台。但是現在虛擬實衣這個(ge) 技術,做的很不真實。
汪振堅:我市工科院想建設工業(ye) 雲(yun) 設計平台,需采購是解決(jue) 服裝設計和仿真軟件,選型及其他方麵有什麽(me) 建議?
葉修梓:仿真軟件是比較貴的,ANSYS, MSC NASTRAN都是不錯的仿真軟件。工業(ye) 雲(yun) 設計平台采購,其實設計軟件,我覺得像工科院的應用,其實SolidWorks軟件是非常好的。當然我對它是有感情,但確實是非常好的,因為(wei) 現在在中國市場上盜版的三維設計軟件裏麵,70%是SolidWorks 。
汪振堅:打印房子時,能同時把鋼筋打進去嗎?
葉修梓:現在打印房子的時候,把鋼筋打進去還是有一點的問題的,但最終是肯定要打進去的。
沈一洲:3D產(chan) 品如何質檢?
葉修梓:3D打印出來的產(chan) 品怎麽(me) 質檢,這個(ge) 問題實際上是跟所有的產(chan) 品製造出來怎麽(me) 質檢是一樣的。
沈一洲:一些特種材料使用鍛造技術改變分子結構,3D打印如何打印該類材料?
葉修梓:現在材料方麵,如果要改變它的分子結構,這一類的材料,現在正在研製之中,這一方麵的研究現在很多,這方麵非常複雜。實際上3D打印最大的障礙就在於(yu) 材料。材料,尤其是改變分子結構的材料,對3D打印的應用是有非常大的意義(yi) 的。
倪考夢:您認為(wei) 在溫州這邊,目前3D打印最實際的應用會(hui) 是什麽(me) ?
葉修梓:3D打印,現在在我們(men) 溫州這邊,其實就像在世界上任何地方一樣,最實際的應用,肯定就是作為(wei) 設計的一個(ge) 原型打印,也就是設計好了東(dong) 西以後,打印出來,檢查,看看對不對。
但是現在越來越多的個(ge) 性化的產(chan) 品,這一塊的打印應用是越來越多。剛才提到的牙齒、骨骼、眼鏡都有可能,這些隻要與(yu) 個(ge) 性化有關(guan) 的,3D打印是有優(you) 勢的。
如果能夠大規模製造的,3D打印現在並無優(you) 勢,但如果是個(ge) 性化的,也就是說在製造的,你隻能一個(ge) ,那麽(me) 3D打印,在價(jia) 格上,在成本上都是非常有優(you) 勢的。當然最大的問題在於(yu) 材料是不是成熟。
陳鎮:能直接在AutoCAD建模進行3D打印嗎,這樣不是製作一個(ge) 城市沙盤就很方便了?材料能回收再利用嗎?
葉修梓:對這個(ge) 問題的回答是比較直接的,是肯定的,在AutoCAD建模,AutoCAD是一個(ge) 二維軟件,但它有一些三維功能的,如果能在AutoCAD上麵建成三維模型,輸入到3D打印機,是可以打印出來的。
城市沙盤確實是比較好的一個(ge) 3D打印的應用。因為(wei) 它不需要很好的精度。
現在3D打印的材料回收,這方麵的研究不是太多。回收的可能性不是太大。
謝謝大家!
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