【名师讲座】 | 姜风春：船海领域增材制造技术的发展与未来

· 增材制造集机械工程、CAD、逆向工程技术、先进制造技术、数控技术、计算机软件、材料科学等技术于一身，可以自动、直接、快速、精确地将设计思想转变为具有一定功能的原型或直接制造零件，从而为零件原型制作、新设计思想的校验等方面提供了一种高效低成本实现手段。

· 激光粉末熔覆增材制造技术

· 金属电弧熔丝增材制造

· 金属激光熔丝增材制造

· 超高速激光熔覆成形技术

· 新型高效激光光内送粉技术

· 金属构件组织性能调控技术

· 机械滚压轧制技术

· 具有更高的精度和表面质量；

· 材料利用率高达97%；定位误差和碰撞事故率减少；

· 节省车间空间的同时更加节能环保；

· 能加工增材制造难以成形的内部精细结构和垂悬结构。

· 商用机床的配套软硬件平台已经较为成熟。

·国外部分国家的增减材复合加工机床水平较为先进，推出了一系列基于铺粉式和送粉式的增材制造商用机床。

· 未来5年内增减材复合制造机床将和数控机床平分国内外市场。

· 国内外尚没有重型增减材复合制造高端装备与技术。

· 国内发明的“智能微铸锻铣混合制造机床”。

· 国内研究了“等离子沉积铣削混合加工”。

· 国内将同轴送粉激光熔覆头集成到双摇篮式五轴机床中，实现五轴增加材混合加工。

· 国内已报道的商用增减材混合加工机床数量和制造商均较少。

· 国产商用增减材复合加工机床以基于粉末原料的增材制造为主。

· 中国的增减材混合机床设备开发与研究才刚刚起步。

· 专用材料特点：种类多、高强度、耐腐蚀

· 零部件特点：尺寸大、结构复杂、工序多

· 增材工艺特点：设备庞大、成本高、热应力大、易变形

· 船海应用特点：动力系统、传动系统、建造过程辅助手段、船载装备

智能制造包含智能制造技术和智能制造系统，智能制造系统不仅能在实践中不断充实知识库，还具有自学、搜集与理解环境信息和自身的信息、分析判断和规划自身行为等能力。

· 智能车间：

主要关注产品整体生产水平的提升，侧重于企业生产管理能力提高、产品质量提升、客户需求导向的及时交付能力。其主要通过网络及软件管理系统把数控自动化设备，实现互联互通，达到感知状态，实时数据分析，从而实现自动决策和精确执行命令的经营管理境界的车间。

· 智能工厂：

主要以工厂运营管理整体水平提高为核心，关注于产品及行业生产周期研究，从客户到上下游的整个供应链的精益管理都通过自动化和信息化的实现，从满足客户需求到深度挖掘客户的内在需求，乃至整个销售与市场管理能力水平的提高，提升环境、安全、管理水平以及整个产品的研发水平。

能车间和智能工厂属于生产工艺（技术）的范畴，而智能制造属于生产理念的范畴。

· 智能制造装备：是具有感知、分析、推理、决策和控制功能的制造装备的统称，它是先进制造技术、信息技术和智能技术在装备产品上的集成和融合，体现了制造业的智能化、数字化和网络化的发展要求。智能制造装备的水平已成为当今衡量一个国家工业化水平的重要标志。

通过Al技术与激光增材制造技术的集成，可以整体制造由不同材料制成的部件，将特定材料准确放置在需要其性能的位置。该技术为航空航天、燃气轮机开发更轻、更强和成本降低的部件提供了广阔的前景。

金属3D打印设备可以作为自己的检查员，整合人工智能和一定程度的自动化，从而进一步推动3D打印设备进入产业化，深入到最终生产用途的零件制造过程中。在增材制造生产线上嵌入人工智能模块，使得3D打印中实现自我监测，并最终实现自动化的自我纠正/补偿，从而提高质量控制水平。