【主講】葉修梓,國際著名軟件專家,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(jīng)信委信息化推進處處長
洪振杰,溫州大學數(shù)學與信息科學學院副院長
溫州大學網(wǎng)絡(luò)經(jīng)濟研究院執(zhí)行院長
徐承柬,浙江天地人科技股份有限公司董事長
3D數(shù)字化技術(shù)與3D打印
主講人:葉修梓
嘉賓:汪振堅,洪振杰,徐承柬
參與:沈一洲,劉冉,倪考夢,陳鎮(zhèn)
大家晚上好!很榮幸今天有機會跟大家分享一下3D數(shù)字化技術(shù)以及3D打印技術(shù)。我們的研究領(lǐng)域是產(chǎn)品的3D數(shù)字化設(shè)計、仿真分析、制造。
近幾年來,我們也把3D技術(shù)推廣到設(shè)計、仿真分析、制造以外領(lǐng)域,比如說在產(chǎn)品的市場營銷方面的應(yīng)用,也就是產(chǎn)品的3D網(wǎng)絡(luò)營銷。
在3D打印方面,我們最近也做了一點試嘗,主要是研究牙齒的設(shè)計、3D打印。除了3D技術(shù)以外,我們的另一個研究領(lǐng)域是視頻圖像,也就是視頻大數(shù)據(jù)的智能分析。
在視頻大數(shù)據(jù)分析方面,我們在交通、安防以及商業(yè)連鎖店視頻大數(shù)據(jù)分析這一塊,做了很多工作。比如說基于人臉分析的商業(yè)客流大數(shù)據(jù)分析。比如說在智能交通方面,基于視頻的行人闖紅燈系統(tǒng),自動抓拍系統(tǒng),斑馬線未禮讓行人系統(tǒng),違章停車系統(tǒng),高清卡口系統(tǒng),這些都是視頻大數(shù)據(jù)智能分析在智能交通上面的應(yīng)用。當然還有在安防方面的基于人臉識別的一些應(yīng)用。
再回到我們今天的主題“3D數(shù)字化技術(shù)與3D打印”。我先概括介紹一下我們多年來在這些方面的研究。我們的研究主要集中在3D打印、3D數(shù)字化技術(shù)和視頻圖像處理這三個方向。
在3D數(shù)字化技術(shù)方面,我們主要是做數(shù)字化設(shè)計(CAD),數(shù)字化仿真分析(CAE)以及制造業(yè)的資源和服務(wù)平臺,涉及到產(chǎn)品的設(shè)計、分析和服務(wù)。
我先跟大家簡要分享一下3D數(shù)字化技術(shù)的發(fā)展歷史。二戰(zhàn)時出現(xiàn)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(shè)計。第一個做這種試嘗的是麻省理工學院的博士生,叫Ivan Sutherland(艾文·薩瑟蘭),他做了一個叫Sketchpad的一個小系統(tǒng),這是1963年,是世界上第一個在計算機上面畫圖、畫二維設(shè)計圖的一個軟件。這實際上是開創(chuàng)了計算機輔助設(shè)計跟計算機圖形學科。
從那以后,就有人在想研制在計算機上面做輔助設(shè)計系統(tǒng)。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,他們自己的CAD中心都在研制公司內(nèi)部用的CAD系統(tǒng)。
后來也出現(xiàn)了專業(yè)的專用CAD公司,研制CAD系統(tǒng),賣給第三者用。但是那時候的系統(tǒng)是跟硬件綁在一塊的,軟件和硬件是同一個系統(tǒng),售價也是非常昂貴的。比如說PRIME公司,它是硬件系統(tǒng)公司,是賣計算機硬件的,他也研制了一個CAD系統(tǒng),是Computer Vision的CADDS系統(tǒng),這個系統(tǒng)當時最初出來的時候是一百萬美金一臺。后來,慢慢地從一百萬美金降到了五十萬美金一臺,然后再降到了二十五萬美金一臺,也是非常昂貴的。
80年代初,當時在理論界出現(xiàn)了研究怎么在計算機里面表示三維形體、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(shù)也慢慢地發(fā)展起來。學術(shù)界也在考慮怎么同時設(shè)計產(chǎn)品系列,不是說設(shè)計一個,而是設(shè)計一個零件族,一個產(chǎn)品的系列。
這些研究導致了后來PTC (ParametricTechnology Corporation)的Pro/E系統(tǒng),這是一個參數(shù)化設(shè)計系統(tǒng),這個軟件也是在大型、中型機上面跑的,賣的也是挺貴的,當然比二十五萬美金要便宜很多,賣的是八萬美金。
在這個時候,我前面提到的一些大的汽車、飛機公司,他們原來做輔助設(shè)計的CAD中心,他們把CAD中心剝離出來,成立了獨立的公司。比如法國的達索飛機制造公司的CATIA系統(tǒng),通用汽車公司Unigrahics系統(tǒng),都剝離出來,獨立作為軟件公司,賣他們的設(shè)計軟件。
到了90年代的時候,計算機的發(fā)展發(fā)生了比較大的變化,主要是在操作系統(tǒng)方面,微軟操作系統(tǒng),Windows操作系統(tǒng)慢慢地就要出來了。還沒有出來的時候,就有一幫人在想,怎么樣把CAD系統(tǒng)搬到PC機上,當時的PC機實際上功能還不強的。
但當時已經(jīng)有公司在想,怎么在PC機上做設(shè)計工作,這個系統(tǒng)現(xiàn)在很有名,大家都知道的,叫AutoCAD系統(tǒng),當時它是世界上第一個在PC機上開發(fā)的,只能做二維的設(shè)計。
但是,那時候已經(jīng)有跡象表明,PC機是可能有能力承載三維設(shè)計的工作的,因為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后,麻省理工學院的幾個年輕人,我們幾個人一起做了一個系統(tǒng),94年的時候,叫SolidWorks,現(xiàn)在是世界上三維設(shè)計用的最多的一個軟件。
當時我們的理想是讓每個工程師都有一臺3D CAD系統(tǒng),這個系統(tǒng)必須是易學好用,當時我們看是有可能成功的,為什么呢?因為微軟它的Windows操作系統(tǒng)出來以后,大大改變了用戶界面,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(shè)計的。
SolidWorks公司成立于1994年,1997年被法國的達索系統(tǒng)公司(Dassault Systems)收購了,在當時來說,是天價收購。但現(xiàn)在來看達索系統(tǒng)公司是做了一件非常厲害的事情,他從這個收購里面現(xiàn)在賺了非常多的錢。
三維CAD系統(tǒng)發(fā)展到今天,現(xiàn)在不僅僅是做設(shè)計了,它做設(shè)計數(shù)據(jù)的管理,全生命周期數(shù)據(jù)的管理,也就是說CAD三維數(shù)據(jù)的全生命周期應(yīng)用。
結(jié)合到現(xiàn)在的大數(shù)據(jù)、云計算和移動端,已經(jīng)有公司在云端開發(fā)出基于云的3D CAD系統(tǒng)OnShape,這個我等一下如果有時間再講。
大家都知道,設(shè)計不是最終目的,最終目的是產(chǎn)品,設(shè)計了以后就要對設(shè)計進行驗證。比如iPhone,設(shè)計出來以后,你要驗證iPhone的設(shè)計是不是合理,它的結(jié)構(gòu)是不是合理,它的性能是不是達到了要求,如果iPhone從桌子上掉下來,或者你摔的話,是不是會被摔破,這些事情當然是可以把實物制造出來,再去做驗證,但那樣做的代價是非常大的。
從有數(shù)字化設(shè)計的第一天起就有人在想,怎么用數(shù)字化仿真技術(shù),來虛擬驗證設(shè)計的產(chǎn)品是不是達到了設(shè)計的物理性能要求,是不是在結(jié)構(gòu)和力學強度上達到了設(shè)計要求。
最初做這個事情的,是美國宇航局(NASA)。大家都知道NASA在設(shè)計航天飛機的時候,對仿真分析有非常強的應(yīng)用。最初的一個結(jié)構(gòu)仿真分析系統(tǒng),是為NASA做咨詢的幾個工程師,叫Richard MacNeal、Robert Schwendler這兩個工程師。
他們在那時候開發(fā)了一套軟件。這兩個人跟NASA商量,是不是可以允許他們把這套軟件拿出來賣,NASA后來同意了,當然是有條件的,條件是:這套系統(tǒng)你可以賣,但是技術(shù)你必須分享,如果有人要用這個技術(shù),你不能獨霸,你應(yīng)該讓他們用。
Richard McNeal、Robert Schwendler兩個人就成立了一個叫MSC公司(McNeal-Schwendler Corporation),專門做仿真分析。MSC軟件公司成立的時候,是世界上十個最早的軟件公司之一。
有一陣子MSC的產(chǎn)品需求量非常大,使得他們根本就來不及發(fā)貨,也正由于這個情況,實際上對他們造成了很消極的影響,不求上進。他們的仿真分析系統(tǒng)的界面歷史上是很難用的,因為這個產(chǎn)品帶有一些壟斷性質(zhì)的。
大約在五年前,MSC公司決定對他的技術(shù)進行一次革新,主要是要在計算的速度和用戶的感受上面,進行一次革命性的調(diào)整。當時我也被邀請去了,是他們?nèi)齻€系統(tǒng)架構(gòu)師之一。
經(jīng)過我們這五年的研發(fā),MSC公司最新版本的產(chǎn)品Apex,今年年初發(fā)布。這個產(chǎn)品到現(xiàn)在為止已經(jīng)獲得了一系列的大獎,其中最主要的一個大獎,是上個月拿到的,就是美國的“R&D100”獎,這是軟件研發(fā)上面是最高獎之一。
這個新的架構(gòu)主要是針對互動體驗方面,在檢驗修改的可靠性,在局部修改、局部迭代計算方面,在計算數(shù)據(jù)的保密、可靠,以及高性能計算上面,都做了很大的調(diào)整。
一個產(chǎn)品在數(shù)字化設(shè)計以后,我們剛才講,要進行虛擬仿真分析,下一步就是制造。講到制造大家馬上就想起來3D打印。但實際上,3D打印技術(shù)是數(shù)字化制造的一部分,是最近才時尚起來的,在這之前,就是數(shù)字化制造技術(shù)CAM。像數(shù)控機床、模具,這些都是CAM的代表,這是批量生產(chǎn)的代表。
回到3D打印技術(shù),3D打印技術(shù)實際上是非常古老的一個技術(shù)。由3D數(shù)字化設(shè)計出來的東西,在除了驗證分析以外,大家就在想,是不是把它按某個比例縮小制造出來,大家看看,感受一下,這個東西是不是對的,80年代初就有叫產(chǎn)品原型制造技術(shù),就是現(xiàn)在叫的3D打印技術(shù)。
那時候的3D打印技術(shù)是干什么的呢?是做產(chǎn)品的原型制造,所以是叫原型制造技術(shù)的。這就是為你設(shè)計出來的東西,比如說縮小十倍,打印出來看看對不對,檢查一下里面的結(jié)構(gòu)是不是對的。這是原型打印,原型打印即使現(xiàn)在也是3D打印技術(shù)的一個最基本的應(yīng)用。
為什么現(xiàn)在3D打印技術(shù),一下子熱起來了?這是因為個性化消費、個性化制造帶來的。在很多領(lǐng)域,它制造是不能成批制造的。一個比較明顯的例子就是補牙,你如果要換牙,每個人有自己的牙齒,都是不一樣的,你沒有辦法開模,你沒辦法批量制造,每顆牙齒都不一樣。
這種個性化消費,就是3D打印技術(shù)發(fā)揮用處的地方。以前沒有熱,主要是因為在材料上面的代價是非常大的,當然3D打印的機器上面,也沒有現(xiàn)在發(fā)展得快,這幾年3D打印機器硬件上面的發(fā)展也是非??斓?。
我下面略微詳細介紹一下3D打印技術(shù)。今年的5月6號,空客聲明,它有超過3000個零部件是用3D打印技術(shù)做的,其中有些材料是最近才成功應(yīng)用到3D打印技術(shù)上面去。
今年5月16號,美國NASA宣布,他們準備舉辦3D打印設(shè)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(shù)的進步,可以表明3D打印技術(shù)的發(fā)展是非??斓?,應(yīng)用領(lǐng)域也是越來越廣。
3D打印技術(shù),也是一種綠色制造,這是什么意思呢?傳統(tǒng)的制造技術(shù)是一個減料技術(shù),就是拿一整塊非常大的材料,然后把不要的一點點挖去,剩下的是要的東西。3D打印技術(shù)剛好相反,是一個增材制造。也就是說,需要的東西一點點地往上打印,最后就成就了這個產(chǎn)品。3D打印可以打印產(chǎn)品中傳感器、電池、微電子機械系統(tǒng),這些都可以一起打印出來。
增材制造和減材制造,在資源利用上面是相差非常大的。有的產(chǎn)品,如果用增材制造,它的用料可以是減材制造的5%左右。用減材制造,絕大部分材料都會被挖去。
現(xiàn)在在工業(yè)界,3D打印技術(shù)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個工業(yè)制造商的調(diào)查里面顯示三分之二的企業(yè)已經(jīng)使用了3D打印技術(shù),但是大多數(shù)企業(yè)也只是用來生成快速原型,這正是3D打印技術(shù)原來很古老的應(yīng)用。
3D打印技術(shù)在汽車和工業(yè)制造,在航空、制藥和醫(yī)療保健,在零售業(yè)、運動器材這些方面,都正在得到越來越廣泛的應(yīng)用。
我們說3D打印技術(shù),其實也包含很多內(nèi)容,打印技術(shù)實際上是很不一樣的,有的是用墨水一層層印刷上去,有的用的是激光制造。
評判一個3D打印技術(shù),主要是要從性能、材料和成品這方面去看。從性能方面,現(xiàn)在3D打印技術(shù)有很多方面是應(yīng)該改進的,比如說速度、分辨率、應(yīng)用性、可靠性、可重復性;從材料來說,現(xiàn)在混合多種類型的材料的應(yīng)用越來越廣;在成品上,越來越多的打印包含多個嵌入模塊的功能。
現(xiàn)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(yè)和服務(wù)機構(gòu)(專門做3D打印服務(wù)的服務(wù)機構(gòu))。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(shù)比較重要的一塊是軟件,因為你要3D打印出來,你必須先3D數(shù)字化設(shè)計出來?,F(xiàn)在的大部分3D CAD軟件是給專業(yè)設(shè)計工程師用的?,F(xiàn)在的打印設(shè)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(jié)果。在不同的打印機打印出來的結(jié)果可能也不一樣。
第二個關(guān)鍵是材料,材料有幾個方面在慢慢地突破,一個就是熱塑性的打印材料,這一方面在有機材料制造,在人體內(nèi)生物銜接性,以及用于3D打印器官移植,這一塊得到了比較廣泛的應(yīng)用。
還有一個是金屬材料,金屬材料主要是應(yīng)用在激光打印,主要是納米材料,這一塊有很大的發(fā)展前景。復合材料和合金微體結(jié)構(gòu),這些材料的突破,將會給3D打印技術(shù)的應(yīng)用帶來很大的空間。
生物有機材料,比如說醫(yī)生通過病人身上的一個區(qū)域獲取組織,用這個組織來打印其他部分,這也是一個非常有區(qū)域的方向,也會有非常大的潛力。
未來的3D打印技術(shù)有幾個趨勢,一個是設(shè)計軟件必須簡單易用,另外一個材料、種類和性能越來越好。還有從商業(yè)角度來說,小的商業(yè)的領(lǐng)域,可能3D打印技術(shù)能夠越來越多的得到應(yīng)用??纱┐鳟a(chǎn)品,很多個性化的產(chǎn)品,都是3D打印的非常典型的應(yīng)用,再者就是課堂教學里面,3D打印技術(shù)會用的越來越多。
總之,就像因特網(wǎng)一樣,今天的3D打印作為一項多用途的技術(shù),能夠?qū)⒁粋€產(chǎn)品制造或者服務(wù)用唯一的方式進行轉(zhuǎn)換,同時提供一個產(chǎn)品發(fā)展道路,并在未來很長一段時間內(nèi),能夠有越來越大影響的。
總結(jié)一下:現(xiàn)在的3D打印機和服務(wù)市場,現(xiàn)在主要是兩個部分,要么是高,要么是低。低層是為興趣愛好者提供有效功能的設(shè)備和服務(wù);高層次的設(shè)備非常昂貴,像打印飛機零件的設(shè)備;中層這是一個非常大的市場,但是3D打印技術(shù)現(xiàn)在在中層,跟傳統(tǒng)的CAM制造技術(shù)相比在成本價格方面還是有一定的差距的。
軟件作為設(shè)計師跟3D打印用戶的服務(wù)接口,必須要有比較大的改進,尤其是在應(yīng)用服務(wù)上面。
現(xiàn)在是一個很好的時機,大家都必須用3D打印思維,對現(xiàn)在很多的工業(yè)領(lǐng)域,對很多的工業(yè)產(chǎn)品制造領(lǐng)域,可以與3D打印技術(shù)結(jié)合起來,可以為企業(yè)贏得市場競爭優(yōu)勢。
在3D打印這一塊,我們在做的一件事情,也是跟軟件結(jié)合的,就是牙齒的設(shè)計軟件。設(shè)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里,謝謝大家!
【汪振堅發(fā)言】
剛才我們聽了葉教授的精彩的演講,給我們介紹了整個3D技術(shù)的主要的發(fā)展歷程和內(nèi)容。
下面我想講一講我的幾點體會,一個就是3D打印,也就是增材制造技術(shù),是我們接下來工業(yè)革命的基礎(chǔ)性的技術(shù),對我們“兩化融合”的推進也是一個革命性的技術(shù)。我覺得這個技術(shù)現(xiàn)在發(fā)展,應(yīng)該說還是遇到了很多瓶頸。
我們現(xiàn)在這種模式、樣品都還沒看到,我覺得,葉教授,下一步這方面能不能專門研究一下,把它突破一下。
一個就是它的適用范圍受材料的限制,有些可能混合的東西,一下子還打不了,比如說在材料方面,可能對我們傳統(tǒng)的鞋子、服裝這一方面,不太適合,比如說我們蓋房子,它對鋼筋、水泥,這兩個同時打印出來,估計可能材料的性能,這一關(guān)還過不了。
這方面的限制,我覺得對于3D打印技術(shù),可能在工藝水平的要求,這個關(guān)可能還過不了。比如說我們現(xiàn)在增材制造,表面技術(shù)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。
第二個觀點我非常同意,我們現(xiàn)在3D打印技術(shù),主要是應(yīng)用于個性化的應(yīng)用,DIY這個領(lǐng)域,比如說剛才也介紹到了打印牙齒,同時我覺得打印骨骼,這個方面的前景也比較廣闊。我們現(xiàn)在工科院跟我們醫(yī)科大在洽談合作,3D打印用在骨頭、手術(shù)這些方面,我估計這個領(lǐng)域,可能也會有一個很大的前景。
另外想請教一下葉教授,我們傳統(tǒng)行業(yè),現(xiàn)在我們溫州的服裝個性化定制,也是下一步工業(yè)4.0的主要的推進方向,3D設(shè)計技術(shù)這一塊。我的理解在這個領(lǐng)域,應(yīng)該會有一個大的應(yīng)用,比如說我們個性化的測試之后,企業(yè)根據(jù)這些參數(shù),能不能及時快速地再往上長,把3D化展現(xiàn)出來。
再補充一下,意思就是通過后面的語音平臺,把我們的客戶關(guān)心的、量身定制的數(shù)據(jù)輸進去以后,就快速地展現(xiàn)到網(wǎng)站上來,客戶在定制自己衣服或者鞋子的時候,馬上就可以快速地看到效果。
我就先講這么多,讓其他嘉賓先講。我想到了再提問。
【洪振杰發(fā)言】
從邏輯上說,3D打印是制造業(yè)的改善,最具審美性的莫過于效益上的提升,以及快速滿足個性化的制造需求。
剛才葉教授和汪處長,都做了一個精彩的演講。今天參加的都是這個行業(yè)的專家,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(fā)表了自己的看法,其中也包括我們的李克強總理,李總理要求各行各業(yè)的從業(yè)人員。比如,中國制造2025的需求,去真正搞懂什么是3D打印,然后制定一個可行性的計劃。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。
與之相對應(yīng)的,我們也聽到一些相反的聲音,比如說,富士康的總裁郭臺銘先生,他在接受臺灣媒體采訪時,曾經(jīng)直言不諱地說:“3D打印只是邪途,打印出來的產(chǎn)品只能看,不能用,3D打印假如能夠商用,他就把‘郭’字倒過來寫。”
眾所周知,郭臺銘統(tǒng)領(lǐng)的富士康集團,是全球最大的制造業(yè)企業(yè),他的發(fā)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,首先沖擊的就是傳統(tǒng)的模具業(yè),而這正是富士康的發(fā)家之道。
郭總之所以要持反對意見,而且措辭很強烈,更多的想造成一個輿論導向,從而給他自己的企業(yè)升級贏得時間。根據(jù)消息人士透露:富士康其實早就開始開展3D打印的內(nèi)部培訓,而且主要針對的是中高層。
傳統(tǒng)的制造業(yè)一個產(chǎn)品的面世,要經(jīng)歷開模、造樣品、驗證、修繕,最后才能夠煉廠。這舉個例子:比如,此前有一家航空公司發(fā)現(xiàn)客艙的座位指示牌出錯了,想要修改,卻被供應(yīng)商告知要180天的周期,后來航空公司就決定3D打印技術(shù),一個晚上就完成任務(wù)了,成本也比以前的一千美元降低到了五美元。
3D打印技術(shù)對模具類的制造業(yè)的效率來說,簡直可以稱之為是神器。溫州是個“輕工之城”,溫州的低壓電器行業(yè),眼鏡業(yè)、皮鞋、泵業(yè)等行業(yè)。都需要大量的模具制造。3D打印技術(shù)的普及和深度應(yīng)用,對溫州制造業(yè)的升級換代贏得新的競爭優(yōu)勢,是一個絕佳的契機。
從市場需求來看,3D打印,好像是前途無量的,但是具體到中國,現(xiàn)在卻難言樂觀。事實上,目前國內(nèi)的3D企業(yè),雖然正在野蠻地生長,但是盈利的卻寥寥無幾,大家自從拿到風投之后,故意把高科技玩家引投之后,便轟然倒地。
況且,相對于歐美發(fā)達國家,中國的技術(shù),還只能說處于起步階段。特別是在關(guān)鍵核心零部件外面,幾乎是一片空白,更為尷尬的是,3D打印需要編寫軟件作為其零部件的輸出,但是很遺憾,中國這方面還是比較弱的。
按現(xiàn)在的進度來看,縱然國家有好的政策支持,有龐大的制造業(yè)的市場,我們都不能成為3D打印的主導者,中國人最擅長的就是“拿來主義”,而這恰恰喪失了自主研發(fā)能力。
除了3D打印機本身的硬件軟件之外,決定這個行業(yè)的另外一個核心的要素,有是材料科技,在理想的3D打印市場內(nèi),勢必要找到高強度、內(nèi)高溫、抗腐蝕、適應(yīng)環(huán)境的新材料。而只有可能成為中國在3D打印市場的一個突破口。
溫州怎么辦呢?我們認為比較可行的是路徑是政府支持高校和企業(yè)共建一個3D打印服務(wù)平臺,引進和開發(fā)針對溫州針對溫州本地制造業(yè)需求的3D打印系統(tǒng),服務(wù)溫州制造業(yè)的轉(zhuǎn)型升級。
葉修梓老師團隊在這方面有一定的工作積累,比如他們設(shè)計的3D Source工業(yè)云服務(wù)平臺,還有3D寶貝秀營銷系統(tǒng),都做的相當不錯,我等會兒會把3D Source工業(yè)云服務(wù)平臺發(fā)到群上,供大家分享。我簡單地就講這么多,謝謝大家!
【徐承柬發(fā)言】
非常高興今天參加的葉教授的3D技術(shù)發(fā)展旅程,我們的企業(yè)應(yīng)該說也是一個應(yīng)用廠,因為我們現(xiàn)在的模具樣板,產(chǎn)品樣板,都在用3D技術(shù)做一些模型。
在這些模型的應(yīng)用過程中,剛才汪處也提到了,一個比較粗糙,一個是結(jié)實度不夠,我想在這里問一下葉教授,在3D發(fā)展領(lǐng)域中,有沒有派生出一個圍繞著3D材料的應(yīng)用領(lǐng)域。因為3D材料,不管你打骨子也好,打其他的服裝也好,都是跟傳統(tǒng)的材料的結(jié)構(gòu)是完全不一致的,它必定會產(chǎn)生新的材料學,現(xiàn)在最短的發(fā)展情況是怎么樣的?
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么程度,是不是跟現(xiàn)在的烤瓷做出來是差不多的。在這樣的前提下,應(yīng)該來說,烤瓷可以應(yīng)用在其他的任何領(lǐng)域,其實溫州現(xiàn)在的眼鏡、打火機,在用這樣的形式作為它的模型,它的品質(zhì)應(yīng)該是跟市場是吻合的。這一方面,能不能在其他領(lǐng)域得到一些應(yīng)用。
3D技術(shù)作為一個正在蓬勃發(fā)展的技術(shù),其實有很大的發(fā)展空間,但它是應(yīng)用型的還是展示型的?這是現(xiàn)在的一個取舍。我現(xiàn)在在這方面,也買了幾臺的3D打印機,是作為最初模具外形的一個評估,現(xiàn)在樂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。
在這方面,我想什么時候到葉教授那邊,好好請教請教、學習一下。非常感謝有這么一個好的學習機會。
在葉修梓老師的正式分享結(jié)束后,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(nèi)行的行家。謝謝。
汪振堅:3Dsource平臺現(xiàn)在有哪些功能?
葉修梓:我先回答一下3DSource平臺有哪些功能,3DSource是我們研制的一個工業(yè)云平臺,做什么呢?主要是匯集了相當多的制造業(yè)資源,制造業(yè)服務(wù)資源,這里面包含設(shè)計、分析和制造。
從資源的角度來說,現(xiàn)在我們是打造一個工業(yè)云平臺社區(qū),現(xiàn)在已經(jīng)超過有50多萬的用戶在上面,這些都是工程師,他們用上面的資源進行各種各樣的活動,比如說用軟件進行設(shè)計,用我們模型庫里面的模型,把它們嵌入到他們的設(shè)計里面去,服務(wù)的企業(yè)有三萬多家。
這里面已經(jīng)有二十萬各類資源,其中有兩千多萬種規(guī)格的三維零件模型庫,有兩萬多成套設(shè)備的三維模型,有七千多張圖紙,有三百多種各行各業(yè)的計算軟件,還有一萬多份國家標準和行業(yè)標準。
打造這樣一個平臺,實際上是基于中國很多的中小型企業(yè),他自己的設(shè)計能力,可能不是很強。平臺第一就是提供一些最基本的,他們可用的資源,第二個就希望打造一個服務(wù)平臺,希望有設(shè)計組或者設(shè)計工作室,能夠一些中小型企業(yè)的設(shè)計提供一些服務(wù)。
尤其是仿真分析這一塊,很少有中小型企業(yè)能夠自己養(yǎng)工程師,在里面進行仿真分析的, CAE的工程師代價是非常大的,這個平臺希望打造成能夠為大家提供CAD,CAE服務(wù)的平臺。
汪振堅:葉教授,這個平臺是面向全國的嗎?適合電器、泵閥、服裝類企業(yè)嗎?有CAE報告嗎?
葉修梓:是的,這個平臺是面向全國的,這是一個網(wǎng)上平臺,是非常適合于電器、泵閥這類企業(yè),我們是有服務(wù)人員能夠產(chǎn)生CAE的報告,至于服裝類企業(yè),因為服裝類形狀比較復雜,用計算機輔助設(shè)計,現(xiàn)在的3D數(shù)字化設(shè)計在服裝類這方面還是有一定困難的。
在這個方面,我們有另外一個技術(shù),叫3D寶貝秀。這是干什么的,就是把三維數(shù)據(jù)從設(shè)計、分析制造用途以外,延伸到到產(chǎn)品市場的營銷上面去。
舉個例子,比如說海爾的冰箱。其實海爾首頁的冰箱的視頻是我們給他們做的,如果用3D技術(shù),你就可以把冰箱打開,看到里面的結(jié)構(gòu),你就可以做動畫,有時候可以做仿真。比如在廚具,一個油煙機,如果是在電視臺里面做廣告,用人去拍,你只能拍到外形,但是油煙機里面那些專利,那些抽油煙的過程和效率是表現(xiàn)不出來的,但是用3D虛擬分析技術(shù),你就能把他的專利表現(xiàn)出來,可以把整個過程表現(xiàn)出來。
剛才汪處提到服裝這個領(lǐng)域,這個比較困難的地方在于,服裝的材料建模是比較難的,因為它的柔軟性和形狀是非常難表現(xiàn)的?,F(xiàn)在有一些虛擬試衣的平臺。但是現(xiàn)在虛擬實衣這個技術(shù),做的很不真實。
汪振堅:我市工科院想建設(shè)工業(yè)云設(shè)計平臺,需采購是解決服裝設(shè)計和仿真軟件,選型及其他方面有什么建議?
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(yè)云設(shè)計平臺采購,其實設(shè)計軟件,我覺得像工科院的應(yīng)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,因為現(xiàn)在在中國市場上盜版的三維設(shè)計軟件里面,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(xiàn)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(chǎn)品如何質(zhì)檢?
葉修梓:3D打印出來的產(chǎn)品怎么質(zhì)檢,這個問題實際上是跟所有的產(chǎn)品制造出來怎么質(zhì)檢是一樣的。
沈一洲:一些特種材料使用鍛造技術(shù)改變分子結(jié)構(gòu),3D打印如何打印該類材料?
葉修梓:現(xiàn)在材料方面,如果要改變它的分子結(jié)構(gòu),這一類的材料,現(xiàn)在正在研制之中,這一方面的研究現(xiàn)在很多,這方面非常復雜。實際上3D打印最大的障礙就在于材料。材料,尤其是改變分子結(jié)構(gòu)的材料,對3D打印的應(yīng)用是有非常大的意義的。
倪考夢:您認為在溫州這邊,目前3D打印最實際的應(yīng)用會是什么?
葉修梓:3D打印,現(xiàn)在在我們溫州這邊,其實就像在世界上任何地方一樣,最實際的應(yīng)用,肯定就是作為設(shè)計的一個原型打印,也就是設(shè)計好了東西以后,打印出來,檢查,看看對不對。
但是現(xiàn)在越來越多的個性化的產(chǎn)品,這一塊的打印應(yīng)用是越來越多。剛才提到的牙齒、骨骼、眼鏡都有可能,這些只要與個性化有關(guān)的,3D打印是有優(yōu)勢的。
如果能夠大規(guī)模制造的,3D打印現(xiàn)在并無優(yōu)勢,但如果是個性化的,也就是說在制造的,你只能一個,那么3D打印,在價格上,在成本上都是非常有優(yōu)勢的。當然最大的問題在于材料是不是成熟。
陳鎮(zhèn):能直接在AutoCAD建模進行3D打印嗎,這樣不是制作一個城市沙盤就很方便了?材料能回收再利用嗎?
葉修梓:對這個問題的回答是比較直接的,是肯定的,在AutoCAD建模,AutoCAD是一個二維軟件,但它有一些三維功能的,如果能在AutoCAD上面建成三維模型,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3D打印的應(yīng)用。因為它不需要很好的精度。
現(xiàn)在3D打印的材料回收,這方面的研究不是太多?;厥盏目赡苄圆皇翘蟆?/p>
謝謝大家!
轉(zhuǎn)載請注明出處。