您现在的位置: 首页 - 校企共建 - 校企合作 - 发展趋势

教育应用

行业发展趋势

机械制造及自动化专业培养掌握机械电气自动化专业的基本理论,具有从事机电技术应用的技术开发与推广能力的技术人才。在“中国制造”向“中国智造”转型升级的背景下,机械制造与自动化是目前就业最热门的专业之一,为加快3D打印产业技术技能型、复合技能型和知识技能型人才队伍培养,适应向现代制造业转型升级形势的需要,为构建行业现代职业教育体系,培养适合先进制造技术发展和现代生产经营管理需求的技术技能人才,开设机械制造及自动化3D打印技术方向专业。

新一代信息技术与制造业深度融合,正在引发影响深远的产业变革,形成新的生产方式、产业形态、商业模式和经济增长点。各国都在加大科技创新力度,推动三维(3D)打印、移动互联网、云计算、大数据、生物工程、新能源、新材料等领域取得新突破。基于信息物理系统的智能装备、智能工厂等智能制造正在引领制造方式变革。增材制造(Additive Manufacturing,AM)技术是通过CAD 设计数据并采用材料逐层累加的方法制造实体零件的技术,相对于传统的材料去除(切削加工)技术,是一种“自下而上”的材料累加制造方法。自20 世纪80 年代末,增材制造技术逐步发展,期间也被称为“材料累加制造”、“快速原型”、“分层制造”、“ 实体自由制造”、“3D 打印技术”等。3D打印技术也常用来表示“增材制造”技术。狭义的3D 喷印是指采用打印头、喷嘴或其他打印技术沉积材料来制造物体的技术,这些增材制造设备相对价格较低,总体功能较弱。

从更广义的原理上来看,以三维CAD 设计数据为基础,将材料(包括液体、粉材、线材或块材等)自动化地累加起来成为实体结构的制造方法,均可视为增材制造技术。增材制造技术不需要传统的刀具、夹具及多道加工工序,利用三维设计数据在一台设备上可快速而精确地制造出任意复杂形状的零件,从而实现“自由制造”,解决许多过去难以制造的复杂结构零件的成形,并大大减少了加工工序,缩短了加工周期。而且越是结构复杂的产品,其制造的速度优势越明显。近20 年来,增材制造技术得到了快速的发展,增材制造原理与不同的材料和工艺结合发展出了许多增材制造设备,目前已达到20 多个种类。这一技术在各个领域都获得了广泛的应用,如电子产品、汽车、航空航天、医疗、军工、地理信息、艺术设计等。

增材制造(3D 打印)技术被认为是“一项将要改变世界的技术”。英国《经济学人》杂志认为增材制造将“与其他数字化生产模式一起推动实现第三次工业革命”。2013 年麦肯锡发布“展望2025”,而增材制造被纳入决定未来经济的12 大颠覆技术之一。增材制造技术为我国制造业发展和升级提供了历史性机遇。增材制造可以快速、高效地实现新产品物理原型的制造,为产品研发提供快捷技术途径。该技术降低了制造业的资金和人员技术门槛,有助于催生小微制造服务业,有效提高就业水平,有助于激活社会智慧和资金资源,实现制造业结构调整,促进制造业由大变强。

(1)为创新、创业开拓了巨大空间。3D 打印技术适用于复杂形状结构、多品种、小批量的制造以及众多领域的应用。人们可以通过拓扑优化设计及多材料制造功能梯度结构,最大限度地发挥材料的功能,为许多装备设计和制造带来颠覆性进步,使设计摆脱了传统技术可制造性的约束,给创新设计释放了巨大的空间。

(2)崭新的生产组织模式为创业提供了无限商机。增材制造带来集散制造的崭新模式,即通过网络平台,实现个性化订单、创客设计、制造设备,乃至资金的集成规划与分散实施,这一生产模式可以有效实现社会资源的最大发挥,为全民创业和泛在制造提供技术支撑。

(3)促进学科交叉研究的革命性发展。发展微型冶金试验平台,应用于材料基因研究,创造新合金材料。可以通过细胞打印、组织工程,发展器官再造,通过建设干细胞试验台,快速、高效进行干细胞诱导试验,发展基因打印,为生命学科发展提供跃进式发展。

(4)为我国制造业发展和升级带来重大机遇。3D打印技术是产品创新的利器,已经成为先进开发模式。而生产能力过剩,产品开发能力严重不足,是我国制造业发展的瓶颈。将3D打印技术技术迅速在各个领域推广应用,是发展高技术的服务业,实现制造业结构调整和促进制造业由大变强的重要手段。