導讀：為應對新一輪科技革命和產業變革，我國制定《中國制造2025》，堅持創新驅動、智能轉型、強化基礎、綠色發展，加快從制造大國轉向制造強國。在這一過程中，智能制造是主攻方向，也是從制造大國轉向制造強國的根本路徑。2015年8月23日，中共中央政治局常委、國務院總理主持國務院專題講座，討論加快發展先進制造與3D打印，開講人是中國工程院院士、西安交通大學機械工程學院院長盧秉恒。

　　

專訪西安交通大學機械工程學院院長盧秉恒

　　在進入“工業4.0”時代的今天，信息化廣泛而深入地融合到各行業，作為能體現“工業4.0”特點的3D打印，有何變革意義，我國的3D打印技術在全球處于何種位置，3D打印對普通人的生產、生活有何影響？
　　
　　記者：里夫金提出互聯網與新能源的結合引發第三次工業革命，您對第三次工業革命是怎么認識的？
　　
　　盧秉恒：次工業革命是發明蒸汽機，勞動變成機器化，體力、畜力勞動讓機器代替，從手工業作坊變成工業化生產。第二次工業革命，有了電磁場理論，人們發明了電動機，可以用電力提供動力，機床也發明了，人們能夠大批量生產產品，以福特汽車大批量的生產方式為代表，建立了公差、互換性理論，制造的零件可以互換，大批量制造使汽車變得很便宜，形成大批量制造模式。
　　
　　第三次工業革命根本上是信息化廣泛而深入地進入各種領域。從數控機床發展到智能機床，生產線也是智能的，可以監控制造過程，發現有問題可以更換刀具、調整機床。信息化可以把人們的消費需求集中起來，做個性化設計，用3D打印、智能軟件控制生產出需要的單件產品，用批量生產、交貨的成本和交貨期生產個性化的商品。形成一種新的生產模式。我認為第三次工業革命的特征是信息與工業技術融合，能夠生產個性化東西，機器不但代替了人的體力，而且還代替智力。在此背景下，我國提出“互聯網+”的概念是非常適時的。
　　
　　記者：近年來，3D打印成為熱詞，有哪些具體用途？它的變革意義是什么？
　　
　　盧秉恒：3D打印的用途，一是產品的快速開發，像快速制造模型、模具、首件。二是生產個性化的產品。三是材料節約型制造，這在航空航天領域表現明顯，社會價值也比較大。四是用3D打印的觀點對我們現有的產品、裝備進行再設計，在結構一體化、換熱結構的優化等等，可以形成許多設計創新，使人們的創新設計不再受到可制造性的約束。五是用3D打印進行再制造，對某些器件進行修復。如以前飛機發動機葉片磨損了只能整臺發動機報廢，現在可以用3D打印進行修復，花費很少的材料與工時，使昂貴的發動機再生。
　　
　　3D打印是比較符合工業4.0特征，一是3D打印通過計算機可以把制造過程控制到零件結構的每一個點；二是自動化制造過程中沒有中間障礙。目前，在CAD、CAM、數控加工的制造過程中，存在自動化孤島。把圖紙變成驅動數控的程序，首先要對制造產品有工序過程設計，毛坯從哪里來，加工分幾道工序，先后順序如何，要采用什么樣的設備，要準備什么樣的工裝卡具等等，這些東西是很復雜的專門知識，這一系列的路徑排列組合，讓人們陷入困惑，實現自動化的CAPP是很難的。從863計劃開始，我們要做計算機輔助工藝過程設計（CAPP），直到現在也沒有這樣商業化的軟件，因為問題太復雜了、零件品種、加工工序太多了、排列組合的可能性太多了，人們不可能窮盡和完全掌握它。
　　
　　而3D打印把這些工序過程變成了一個過程，其數據格式是統一的，不存在CAPP自動化、智能化的瓶頸。3D打印消除了自動化孤島，能體現“工業4.0”的特點。
　　
　　記者：在“工業4.0”時代，企業的出路和發展方向在哪里？
　　
　　盧秉恒：工業4.0是指工業、信息物理系統融合，現在我們到了信息時代，信息對我們的生活對制造業會產生重大影響，因此我們要把物理系統各個數據接口做好，符合標準。這樣一來，我們在自動化、智能化的推進過程中就沒有障礙和孤島了。
　　
　　記者：“互聯網+”、3D打印、“工業4.0”對人們的生產生活有什么具體的影響？
　　
　　盧秉恒：它們改變人們的生活和工作模式，人們以后可以不在商場挑商品，可以自己設計自己需要的商品，把自己的需求發布到網上，很多創客進行設計，然后分包組織生產，再進行物理配送。如此一來，它使社會生產模式發生了變化，給創新帶來更大的空間。
　　
　　人們不再受單位的約束，設計師可能就是自由職業者，這使得社會生產的組織模式、社會生活的模式發生很大變化。今天你可以設計飛機，明天可以設計時裝。個人的創新能力可以大程度地得到發揮，形成一個真正創新型社會。
　　
　　隨著個性化消費時代的到來，大批量的生產如果設計出現偏差，產銷不對路，就賣不出去造成浪費。現在海爾跟用戶一起設計，體現用戶需求，這個產品肯定是用戶需求的。個性化、定制化變成可能，是因為信息化提供了個性化設計制造的平臺。
　　
　　記者：我國3D打印技術在世界上處于何種位置？未來進一步發展還面臨哪些瓶頸？
　　
　　盧秉恒：我國3D打印研究工作做得不錯，排在世界前列。我國3D打印的數量在世界上第二。3D打印在某些方面的研究處于全球地位，像北京航空航天大學教授王華明用打印出飛機起落架，現在批量列裝；2001年，西安交大做個性化的下頜骨修復，當時中國媒體報道，而直到2012年歐洲才做例。但是在3D打印的產業化、應用方面，我國還有差距，我國的裝機量在世界上第四，我國制造業占世界的五分之一，是世界，從這點來看，3D打印跟我國整體制造業還是不匹配的。由于3D打印許多技術還有待發展，所以現在我們有經過努力實現并跑的機遇。我們可以抓緊科技革命、產業變革機遇，利用自有的優勢，走到世界前列。
　　
　　3D打印材料是世界范圍的難題，很多工程材料目前還不適合用3D打印，打印的效率、成本都劃不來，這還需要深入研究。我國在發展上的瓶頸主要有：缺少原創、在核心器件的開發不夠等，尤其這一產業規模小，在各個制造領域應用3D打印還缺少研究。市場好了才能帶動發展，而應用上存在瓶頸，例如進入航空航天、醫療領域時都需要標準，醫療產品沒有個性化的標準，難以進入應用。我們2001年突破頜面骨修復技術，成果早就很成熟，申報認證有六七年了，由于缺乏國家標準，一直沒有批復下來，沒有標準就不能發證，就不能大規模應用。用于航空也很難，沒有標準，無法衡量是否符合適航標準就不能大規模應用。而這兩個行業應用前景廣闊，但是都缺乏標準。