IAME中国（西安）国际3D打印博览会暨高峰论坛
报告主题：增材制造技术纵览 报告人：Alain BERNARD法国国家技术科学院院士，南特中央理工学院教授，法国增材制造协会副会长（法国）
女士们、先生们，各位同行们，特别荣幸代表法国国家技术科学院来做演讲，给大家介绍我们系统的想法，我们从卢院士演讲中知道在整个行业中未来所面对的一些挑战，尤其在制造行业中所面对的一些瓶颈，还有一些本身的特点。我们知道在制造行业中整个世界范围内，我们有很多的方法，有很多的学科都被融入进来，我们确实是有很多成熟发展的阶段，但是在人本思想的驱动下，我们面对更多的挑战问题，我们需要更多研究员携手起来进行合作，也需要共同去发展我们的行业和工业，包括我们的信息技术，还有最先进的增材制造的一些理念和信息。我们提到有增材、减材、等材等等不断更迭变化技术的概念和技术的层次，我现在想要跟大家介绍更多考虑全景的内容。
我想跟大家聊到最多的一点是在未来发展中一个产业链的集群，我们看到增材有非常广阔的应用，而且它需求的量也是逐步显现，不断地增加，我们在未来所使用的增材，当然是我们必须要让它变的更为高效，更重要的碰到的一个挑战性的问题，我们看到有一些破坏，我们使用过程中所产生的浪费，尤其是在循环经济中，循环经济最为提倡要提高这种高效的应用，而且也要考虑到生态环境的影响，在我们去制造和再制造整个环境中，我们看到这也是有很多应用的场景和应用的范围。我们有很多这种原件跟它进行对比，对它进行研究，尤其最近这一段时间，米兰理工学院研发出一些新的技术和新的应用场景。
我们看到工业4.0的革命，其实我们演化出来最基础的制造业的场景，我们有很多的挑战，尤其是在灵活性、应用性等等的特点都是不断地突显出来，尤其是我们需要实现这种可持续性的制作业的发展，这是我们外来发展前瞻性的场景，而且我们需要对此基于非常大的考虑，我们看到未来的时候，我们需要看到很多的设备由不同的组件来组成的，我们看到整个产业链它的增速情况都是非常大的，尤其在未来后期发展中，在销售之后，它的后销售期会有更多的步骤进来，我们看到一些3D打印的部件和设计的设备，就像之前卢院士提到，在过去的发展中，尤其是在行业的发展中，尤其是在学术方面，我们很多的研究都是要不断地去铺开，涉及到各个层次和各个领域。
大家看一下，我们总共有7个标准化的技术，我们有主轴性的，我们有很多不同的技术来帮助我们对设备进行更新换代，尤其在应用场景中，这是非常漂亮的我们需要做的事情，我们需要大家进行团队化的运作，尤其是进入到很多的项目中去，尤其在增材制造方面，我们会有更多的考量和考虑，我们有很多的设备。当然中国作为很强劲的竞争者，尤其在装备制造行业，中国的制造方会看到有法国的一些制造竞争者，尤其在未来的发展中，我们看到人工智能，以及电子设备它这种智能化的发展会带来更为广阔战斗的场景。
我们不仅仅是要关注异件的方面，我们还要放到整个产业链的方面，我们有不同的产品，产品类别是不同的，我们还要关注到功能性的产品，光生产是不够的，要有更多价值链的赋予，有很多专业需要跨专业，跨行业进行合作，这方面合作前景比较大，尤其是软件和硬件需要更多的结合，而且这也是非常明显的状况，像计算机、机器人等等行业的发展，也是不断地融合到增材制造行业中的。如果不是最为迅猛的这些技术浪潮的涌现，我们更多考虑到技术的层面。它整个价值链的铺开基于增材制造行业所展开的，我们需要对这个价值链有不同的切分，第一个部分是对价值链进行设计，我们需要对整个价值链的工作进行置备，比如原材料的部分，原材料是价值链最重要的一个部分。而且还有在整个原材料使用之后，制造之后，它回收处理的情况也是需要我们考虑到，在价值链循环处理的部分。
可持续性的发展，还要必须在整个价值链实现可控的情况。我们需要对人才进行培育，我们需要让后期的生产人员具备相当的技术能力，具备相当的技巧和功能，我们不断地向前发展，尤其是在欧洲这个领域中，很多制作业也变的越来越有效，很多时候根据客户的下单情况根据定单生产。
我们看最基础的部分，过程中我们越来越明白到一个非常重要的情况，我们在整个价值链中有很多的参与者，互相之间会产生互动的最主要的关键性元素，对于整个价值链我们想给它赋予价值的话，我们有很多的环节它需要密切进行整合和互动。我们需要跟不同的行业，不同的方面进行沟通，有些时候需要技术方面的咨询，有些时候需要对价值链进行管控。
另外一个部分增材制造业有哪些关键的参与者？从这张图中我们看到，我们在很多时候专家和学者有很多不同的争论和讨论，第一个部分是功能方面的整合最重要，我们现在大家打开来一个视野，我们在18世纪的时候已经提到功能的问题，我们在设计产品的时候，产品的功能是我们最为主导的一个因素，因为我们生产产品的时候就要考虑到这个产品是用于什么用的？从这个角度讲我们有融合的趋势，比如说对于具体的一些功能，我们对于市场进行调查，对于产品进行设计，设计产品的功能。这一部分应该是非常容易理解的，我们有很多的模子，我们生产车间会有很多的模具，这些都会帮助我们生产产品，让产品具有特定的功能，这也是取决于我们对于这个产品所赋予的功能的定义，来去更多的考虑这部分，其他的技术来比较，像材料学和其他的学比较，我们更多基于需求进行生产，而且我们还有探测器的部分，我们可以放入智能化的东西，我们可以通过遥感器或者探测器来获取最基础的信息，从而进入下一步的发展。
我们必须考虑到智能化的问题，我们会设定一些特定的结构，这些结构会有特定的功能，比如说它会具备保形冷却的功能，减震的功能。右边的图是一个医疗器械，在我们生产的时候，这是非常独特的医疗器械，它是精准的测试的仪式，采取了机器人控制的原理，我们需要对功能进行整合，对于增材制造方面，我们需要把我们的关注点放在材料使用的层次，我们要减少材料的需求，我们可能需要一些新的材料，这些新的材料非常贵，我们使用的时候就要尽可能优化材料的使用。
现在阶段我们可以使用很多的软件，软件会帮助我们的设计者选择最性能优良的，对产品性能特别匹配的材料，有些时候我们需要把一些材料的性能进行优化，比如材料的量需要对此进行改良，或者对它进行增量，有些时候我们对它的密切进行很好的改良，比如增加它的密度，需要有30%材料的减少，我们就可以设模对它比较，那种材料更适合我们产品的生产。这部分中我们如果选择对的材料，可以更好更优化减少材料的需求，这也是一个平衡的过程。如果说大家有很好的检测，也只是在未来性能考量的部分中，我们需要有这样一个模拟的过程来考虑材料的性能。
另外一个部分是我们所要看到的零的额外的费用，比如有很多除了结构性以外，它材料具有相对的复杂性和多样性，比如在20年之前，我们有一个非常复杂的设备生产我们的产品，在瑞典瑞士和其他的欧洲国家，我们有大规模生产的需求，所以在大规模生产需求的时候要考虑到制造业的制模。在一些其他的领域，尤其现在社会的发展过程中，我们有很多大规模生产的设备，我们研发了很多家用性的产品尤其是具有同样生产功能的，大规模产业功能的家庭性的设备或者产品。但是我们一下子就可以把它的成本更好管控下来，把成本降下来，也是同样一种类型功能的产品。
最底下左边这个图也是我们产品在设计之初，我们就使用了增材制造的工艺和方法，设计的时候设计是非常复杂的，因为设计很多想法是不断地要柔和，在卢院士的讲解中，我们知道创新性是非常重要的，因为很多创新性是多领域，多学科的一种跨学科的延伸，它可以帮助我们实现复杂化和多样性的功能，我们为了更好推进这个部分的发展，我们还要考虑到生态的问题，这是给我们的环境带来越来越少的影响，我们需要非常具有创新性的想法，在这个行业中不仅要做到精准，甚至要提高我们科技的能力，但最重要的一部分是要有新材料的引进来做创新。
我们也需要去改善其他的一些方面，比如说像其他新的法国的公司，他们有的时候会考虑，比如操作机器的人，机器的运作会不会对人身带来一些影响？所以我们更为考虑人的安全和人健康的情况，这是比较人本主义的一个想法。我们更多考虑到备件的问题，这主要是根据客户的需求进行量身订作，一旦客户有需求，比如需要5个不同类型的功能，或者在任何地方，任何时候，我们只要能够知道客户的需求，如果说这个客户的需求是航空类使用还是海洋方面的使用，我们就可以很快找到相关精准对接的模型，来对此进行装配件的制备。我们还要考虑到数字化的物流体系，从设计开始已经有物流的存在，到产品生产之后进行配送，也是跟我们的电子物流息息相关，我们未来想要减少整个生产环节中的浪费，所以也是要优化数字化的物流网络，尤其在整个世界范围内，我们看到有很多海上陆上，以及各种类型的交通网络。我们现在看到中国的基础设施建设非常强大，我们想要把价值链更好地发挥，就要考虑到数字化物流的网络。
数据为王，我们有很多的技术在这一块可以使用，我们有更多标准化的制定来更加强价值链的价值，提供更多附加价值。在这部分发展中我们应该整合各个不同领域的技术，像制造行业中的格式化，还有我们整体展现的技术，我们看到有很多的挑战展现在我们面前，我们一旦设计出来产品，我们应该更多考虑到我们不再需要工具，我们有很多空间可以弥合，有很多技术已经非常成熟了。像市场方面我们有很多的竞争对手，有一些传统的产品我们会碰到很多的竞争者，我们最主要碰到的挑战是原材料的问题，原材料直接影响到我们产品应用的范围，对于同一个批次的原材料，我们可以达到最高级别的标准。最上面的图片，有些时候我们需要更多减少在整个价值产业链中对材料的浪费，右边下边这一幅图，我们有6家设备制造商，所以大家可以算一下他们一个月的产量大概有多少，我们现在变的越来越高效。
左边这幅图是一个批次的产品，主要是生产轮胎的产品，像汽车行业中轮构的生产需要很多产品这就涉及到装备制造业，所以我们需要往这个方向发展，这个产品需要很多年的使用，所以要考虑到它的持久耐用性，我们也运用到了3D打印技术。
最后一个部分是高效性，我们需要降低风险和很多的挑战，从这个角度来看，这也就是为什么我们今天有这样的会议，我们也有很多摄像头在我们的技术中。在三个月之前，我们有很多合作的人根据这种技术做相关的合作，尤其像中国的一些企业，我们可以更多跟他们取得合作，在这个图片中有很多的产品，产品的类别非常多样，我们有很多产品的设备，我们需要把它放再一个系统化的构架中去考虑。
最后一个部分我想跟大家更多阐明一个问题，我们功能可以更多的设计，但是在增材制造行业中有很多不同应用的场景，当然我们可以根据需求进行生产，从这个角度讲，我们可以很好地降低产品原材料的使用，根据数字化的情况，我们有很多数字化的技术，帮助我们获取最基础的信息，更好地优化我们的价值链。在两年之前我有机会参观北京合作伙伴的公司，同时我们看到整个铸造和制造业确实沿着这个路线图去发展的。
对于结论的部分，我们能做的事情还有很多，卢院士刚才给大家展现出来很多应用场景，新材料的涌现我们会变的更为灵活，我们有更灵活的装配件，很多不同的制造阶段中，这些功能会不停地整合，尤其是对于配件的量级，它会变的越来越大，比如说有些时候，它有向宏观和微观发展的趋势，像微观领域中会发展到纳米级别，我们可以看到在整个设计中，增材制造可以考虑这个零件的设计和材料的特性，而且制造后可以考虑到产品种类和定制的问题，我们需要使用必要的材料，而且减少能源的消耗，减少制造的时间，而且减少对环境的影响。
我们需要强大软件的支持，需要大量验证的过程，所以我们需要很多模拟性的工作，当然这不是一件简单的事情，我们需要建模，进行很多模拟的实验，这些实验都要变的更为高效，这些实验促进产品走向生产的进程。如果这些产品智能化之后，我们需要对它进行控制，比如现在有很多热源的选择，像电弧，电子束，激光束，新的热源不断地产生，我们在整个向前推动的过程中，我们已经在法国取得了一些比较好的项目。我们整个环节都是对它进行监控的，在产品生产链的中间，还有产品生产之后的环节，如果想要实现生产力的提升我们都是非常有信心，我们需要不断地开发和研发，更好适应产品产业技术发展的趋势，尤其是在不同领域中形成不同跨界的融合，
在很多其他方面中，我们都有一些瓶颈需要突破，很明显，我们至少有一个更强劲的对于智能设备的控制，我们有非常大的独特性。增材制造有很大的独特性，它有很多不同的步骤和阶段，比如它有智能化结合的阶段，也有和机器人结合的阶段。如果可以的话，我想给大家用一个简短的视频做结尾，这个展现增材制造工厂的未来，首先我们有一个控制室，在这个控制室可以决定预算，并且对此进行扫描，制造阶段会对设备进行考量。这个盒子有循环使用材料的过程，我们有很多的解决方案，对于在整个盘子上面很多零件对它进行分类，我们会发现有一些可能的问题产生，对此进行监控，我们会有系统的步骤，这就是我们增产制造工厂未来的场景，我们会变的越来越灵活，而且未来就在我们眼前，而且会有很多机器人进入到我们生产的环节中去。
我们现在做一个总结，我们需要强调在生产过程中技巧和技能的打磨需要对此进行培训，我们需要支持数字化的发展，尤其是开发更多强有力的工具，帮助我们更好进行生产。而且我们必须更多了解到功能性是最主要的产品的特性，要以产品的功能性为主。当然，我们也是未来产品技术发展的先驱者和领导者，我们希望中法之间能够建立合作的纽带，尤其是作为工程师的领域，还有法国技术部门，我们需要有更多新的技术层次，更多进行深度的合作和讨论，谢谢大家的聆听。
| 
京公网安备11010802043351