江苏省增材制造标准体系研究
王顺权，华若绮，胡 娟
（无锡市产品质量监督检验院，江苏无锡 214101）
摘要： 随着新一轮科技与产业革命的萌发，世界各国纷纷将增材制造作为未来产业发展新的增长点。标准作为推动科技创新产业化的重要桥梁和纽带，对增材制造行业的发展具有基础性、战略性、引领性作用。文章通过分析国内外增材制造产业、标准化工作现状及发展趋势，结合江苏省增材制造产业优劣势，为江苏省增材制造标准体系建设提供思路。
关键词： 增材制造；标准体系；产业
0 引言
增材制造技术是一种基于离散-堆积原理，以数字模型文件为基础，将各类材料通过喷射、烧结、光固化、选区熔化等方式逐层堆积，制造出实体零件的制造技术。该技术于20世纪80年代后期出现并得到迅速发展，已经成为引领科技创新和推动产业变革的战略发展点。
标准和标准化是质量的基础。标准作为推动科技创新产业化的重要桥梁和纽带，对增材制造行业的发展具有基础性、战略性、引领性作用。良好的标准化工作不仅有助于江苏省在增材制造产业中领导权以及区域品牌竞争力的提升，也能为江苏省产业结构调整及转型升级提供有力保障。
目前，由于大多数T2DM患者由于对自身疾病认识不足、皮下注射腹部定位卡缺乏了解及不注意自我监测和注意饮食等原因，且住院期间由于认知、情绪、环境等因素的变化，从而导致血糖控制不佳，并发症发生率的增加，严重影响患者预后，因此，寻求更合适有效的干预方式成为近年来的研究重点[4]。
机械结构主要由传送带、光电传感器和左侧方的漏斗构成。传感器1和2分别在进料区和烹饪区，用于判断电饭煲是否到达指定的区域。传感器3在传送带右侧作为限位开关，限制传送带转动方向，图1所示为电饭煲机械结构图。储料箱和大米清洗管道在墙体，此处不做进一步详述。
1 增材制造产业发展现状
1.1 全球增材制造产业发展现状
增材制造自20世纪80年代兴起至今，对传统工艺、产业链产生了深刻影响，成为新一轮科技革命和产业转型升级的重要驱动之一。增材制造已经逐步深入到行业应用、产业聚集、跨界合作等方面，应用于材料、装备、工艺等关键子领域，不断突破核心技术问题，实现产业快速增长［1］。2018年，全球增材制造产业总值已达97.95亿美元，同比增长33.5%。
从企业类型来看，江苏省增材制造企业以设备、材料生产及销售，以及服务商为主，在无锡建有全国第一家国家级增材制造产品质检中心。企业类型分类占比如图4所示，其中设备生产及销售所占比例最高，超过全省增材制造企业总数1/3；材料生产及销售位于第二，占比20%；服务类位于第三，占比19%。
图1 各国累计安装工业级增材制造系统数量比例
1.3.2 存在问题
图2 增材制造技术产业应用情况
1.2 国内增材制造产业现状
2011年，国际标准化组织ISO成立增材制造标准化技术委员会ISO TC261，下设5个工作组，另与ASTM签署合作协议，共同开展增材制造标准化工作，至今联合成立25个工作组，从增材制造专用材料、工艺、设备、零件、测试方法等标准化子领域全面开展合作。
OPC UA的接口主要有两种：一种是自定义接口，即CUSTOM标准接口，是服务商必须提供的，主要用于C++编写的客户程序；而另一种是OLE自动化标准接口，主要用于C#、VB等语言所开发的应用程序。而SINUMERIK 828D数控系统提供了OLE自动化标准接口，同时采用C#在HMI设计中较MFC更具有优势，因此本项目采用了OLE自动化标准接口。
我国先后发布《信息化和工业化深度融合专项行动计划（2013—2018年）》《中国制造2025》《“十三五”国家科技创新规划》《智能制造发展规划（2016—2020年）》《高端智能再制造行动计划（201—2020年）》等文件，均把增材制造列为智能制造发展方向之一，并在《国家增材制造产业发展推进计划（2015—2016年）》中，首次明确将增材制造列入国家战略层面。2017年11月，工信部、发改委等十二部门联合发布《增材制造产业发展行动计划（2017—2020年）》。同期，《国家工业基础标准体系建设指南》发布，将增材制造数据交换与接口规范、专用材料技术标准等列入先进基础工艺领域急需标准范畴。
肾移植术后他克莫司联合五酯胶囊致1例高钾血症………………………… 杨 婧，杨 辉，刘丽宏（2·150）
1.3 江苏省增材制造产业现状
1.3.1 政策和基础
（1）产业政策。
江苏省增材制造核心技术主要来源于科研院校，企业自身研发能力较弱。江苏省增材制造企业在增材制造材料、核心器件、高端装备、关键应用等领域的研发力量需继续加强。
（2）企业研发力量薄弱。
江苏省增材制造产业已具备较好基础，拥有增材制造产业链制造企业、科研院所、行业组织、服务平台等百余家单位，形成了以苏州、南京、无锡为中心，逐步向周边城市辐射的产业格局，文章以其中的84家主要企业为样本进行调研，占比情况如图3所示。
图3 江苏省增材制造企业区域分布比例
Wohlers2019年度报告对1988—2018年全球主要地区累计安装工业级增材制造系统数量进行了统计，北美成为全球增材制造技术领先地区，亚太地区为第二位，欧洲紧随其后。按国家区域统计情况如图1所示。1988—2018年，累计安装工业级增材制造系统数量最高的是美国，远超其他国家，占比超全球总量1/3；其次为中国，占比超全球总量1/10；德国、英国分列三、四位［2］。
图4 江苏省增材制造企业类型分类
2018年度增材制造技术产业应用情况如图2所示。占比最高的3个领域中，工业/设备领域以19.8%占据主导地位，较2017年下滑0.2%；航空航天领域占17.7%，较2017年下滑1.2%；汽车领域占19.6%，较2017年上升3.6%。另外，消费品及电子领域占比经连续下滑之后，首次回升至13.6%。增材制造专用材料在2018年创纪录增长，其中金属类增长高达41.9%，已连续5年增长率超过40%。
目前,该课程采用传统教学的教学方式,即以教师讲授为主。而工程认证要求是以学生为中心,产出导向式教育,突出体现学生能够“学到什么”。因而,需要根据课程目标,选择合适的教学方式,使学生能够自主学习,积极参与教学过程,获得科学知识,主要讨论如下。
江苏是国内最早开展增材制造技术产业化应用的地区，技术研发和产业体系较为完备，且拥有长三角广阔应用市场，产业规模和发展速度在国内处于领先地位。进一步发展亟须解决如下主要问题。
（1）产业链仍有待完善。
随着增材制造产业的快速发展，江苏省围绕增材制造技术已经形成了初步的产业链，包括从上游的专用材料和软件、中游的制造装备到下游的增材制造产品和增材制造服务等。其中材料、打印设备生产、销售和服务是目前江苏省增材制造产业的主要环节。
在材料方面，光聚合物材料为最大的单一细分市场，其次为热塑型塑料（固体）。金属粉末占比最低，但其市场需求增长最快。
在制造装备方面，分为工业级和消费级。其中，消费级增材制造设备近年来随着技术的不断提高，价格显著降低，但产品集中在门槛较低的基于FDM技术的低端设备，缺乏投资和引进价值。工业级增材制造设备科技含量较高，其市场份额逐渐扩大，但核心器件如激光器、振镜系统等还需依靠进口，高端市场基本为国外垄断。
（2）产业基础。
2013年初，江苏省科技厅牵头组织制定了《江苏省三维打印技术发展及产业化推进方案（2013—2015年）》，全面部署和推动三维打印技术及产业发展。2014年9月，江苏省政府发布了《智慧江苏建设行动方案（2014—2016年）》，提出加快增材制造等先进制造技术在生产过程中的应用。2015年3月，江苏省经信委发布了《江苏省2015年推进智能制造工作要点》，指出要实施30个重大成套智能制造装备示范项目，其中工业机器人、增材制造装备等智能装置自主化配套率要达到60%以上。2017年5月26日，江苏省人民政府办公厅发布了《江苏省“十三五”智能制造发展规划》，其中将增材制造装备列为重要的内容。2018年8月28日，江苏省经信委办公厅印发了《江苏省增材制造产业发展三年行动计划（2018—2020年）》着力推进江苏省增材产业发展。
（3）产业规模略显不足。
江苏虽已有百余家增材制造相关企业，具有较好的产业基础，但目前未能很好利用先发优势和地方制造业优势形成产业集聚效应。产业中的企业普遍不大不强，尚未形成规模效应。
研究中使用2016年5月7日～8日、10日～11日共4个时相的高分四号卫星全色多光谱卫星图像，见图2，数据格式为Geotiff，均为经过系统辐射校正的1A级数据产品.该时间段内卫星覆盖区域内的积雪为天山山脉等高山地区积雪，图像上云层覆盖范围普遍较大，整体云盖量占整幅图像范围的47%～57%之间.
（4）标准化工作亟待加强。
江苏省增材制造技术正处于快速发展阶段，已培育出一批具有良好竞争力的优秀企业，但是标准化工作滞后，尚未建立能够满足产业发展需求的综合性标准体系，工艺、设备、原料等关键子领域标准化工作几近空白，无法为产业提供良好的技术支撑。
2 增材制造标准化工作现状
2.1 国际标准化工作现状
2002年，SAE发布第一份增材制造类标准AMS4999《退火Ti-6Al-4V钛合金激光沉积产品》，标志着增材制造标准化工作的启动。
2009年，ASTM成立增材制造技术委员会ASTMF42，目前共有6个分技术委员会。ASTM F42已独立发布15项标准，另外正在开展无损检测以及在线监测类指南编制工作，增材制造类医疗产品残余物去除的评估指南编制工作。
增材制造技术于20世纪90年代进入中国，受到各高校与科研机构的重视，西北工业大学、西安交通大学、华南理工大学等均拥有不同技术优势。如今，我国增材制造专用材料、设备等部分研发技术已逐步达到国际先进水平，与传统制造业的融合也越来越深入，相当一部分科研成果通过市场转化，渐渐形成产业链［3］。中国增材制造产业联盟对国内40家重点增材制造企业的统计结果显示，2018年度我国增材制造企业总产值已达40.63亿元，同比增长23.8%。就区域分布而言，我国目前已初步形成以长三角地区、渤海地区及珠三角地区为中心，以中西部地区为纽带的产业格局。
1.1.1 纳入标准 （1）经临床诊断均确诊为早期急性心肌梗死患者；（2）对研究内容知晓且同意自愿参与的患者[3]。
2017年2月，ISO与ASTM联合发布增材制造标准体系框架。目前，ISOTC261已独立发布4项标准，和ASTM F42联合制定并发布5项标准，另有25项标准正在联合制定中，涵盖增材制造原料、工艺、测试方法等方面。
2.2 国内标准化工作现状
2016年4月14日，全国增材制造标准化技术委员会SAC/TC562正式成立，该技术委员会主要负责增材制造术语和定义、工艺方法、测试方法、质量评价、软件系统及相关技术服务等领域国家标准制修订工作，对口国际标准化组织增材制造技术委员会ISO/TC261。
2019年1月22日，全国增材制造标准化技术委员会测试方法分技术委员会SAC/TC562/SC1正式成立。该分技术委员会主要负责增材制造领域的专用材料、装备和成形件的特性、可靠性、安全性等测试方法标准的制修订工作。
2.3 江苏省标准化工作现状
2018年5月3日，江苏省市场监督管理局发布2018年度第一批江苏省地方标准项目计划通知（苏质监发〔2018〕69号），其中包括3项增材制造类地方标准，标志着江苏省增材制造领域标准化工作结束空白历史，进入新阶段。2019年4月18日，该3项地方标准正式发布。
2019年4月26日，江苏省市场监督管理局关于下达2019年度第一批江苏省地方标准项目计划的通知（苏市监标〔2019〕89号），其中包括1项增材制造类地方标准。
医院通过办公自动化,强化对网络安全管理,培养专业档案人才,制定档案管理标准,工作效率出现显著提升,而且整体操作规范统一。详情见下表1。
糜蛋白酶（Chymotrypsin）是从牛胰脏提取出来的一种白色或类白色粉末，能溶于水，其水溶液的pH为5.5～6.5，在pH3～5时最稳定，pH为7时活性最强，等电点为pH8.3。
从整体来看，江苏省增材制造专业领域标准化工作仍处于起步阶段，尚无较为科学的结合地方产业实际情况的标准体系作支撑。就地方标准而言，已发布的标准无法完全体现省内产业技术实力，也远不能满足产业标准化需求。
3 江苏省增材制造标准体系建设
3.1 标准化需求分析
通过对江苏省主要增材制造企业、研究机构等进行走访及展会交流，统计得出江苏省内行业优势及标准化需求主要集中于关键技术子领域中所涵盖的工艺、软件、设备、原料4类。结合《增材制造产业发展行动计划（2017—2020年）》明确的重点发展方向，参考ISOTC261，ASTMF42等国际主要增材制造标准化机构组织架构及国际通用的典型标准体系、标准技术路线图等，提出江苏省增材制造标准化需求分类如图5所示，可划分为基础共性、关键技术、行业应用三大部分，该分类图主要用于明确标准化对象及范围，指导江苏省增材制造行业标准体系建设。
图5 江苏省增材制造产业标准化需求分类
3.2 江苏省增材制造标准体系建设
3.2.1 基本原则
系统布局，满足产业需求。围绕江苏省增材制造产业战略部署，合理规划标准化体系布局。从国家层面及行业层面开展顶层设计，以产业发展、技术进步、用户需求为导向进行规划，充分考虑产业链上、中、下游的标准化需求，形成具有系统性的综合标准体系。
协调一致，驱动转型升级。协调政府与市场的标准主导权，满足经济建设、市场管理及政府管理等需求。鼓励企业及社会组织参与各类标准制修订工作，根据技术进步程度及产业发展趋势，助力重点子领域发展，最终形成遵循市场规律、保障产业链各方利益、引领产业技术创新、支撑地方经济转型升级的标准体系，从而提升标准化服务能力，推动江苏省标准化战略实施。
3.2.2 标准体系框架
江苏省增材制造标准体系框架如图6所示。该框架由基础共性、关键技术、应用领域3部分构建而成，自上而下映射至各单元。同时，对江苏省增材制造产业优势子领域进行进一步细化。
图6 江苏省增材制造标准体系框架
4 结语
增材制造作为一种全新的制造方式，给传统制造业带来深远影响，被誉为“第三次工业革命”。该技术发展至今，呈现出不断拓宽及深化其应用的特征优势，大量新工艺、新材料涌现，助推增材制造产业加速布局。江苏省自“十三五”以来，大力发展增材制造产业，通过科研成果转化，目前已形成一批具有良好市场竞争力的企业及科研机构，产业链趋于完善。通过构建及维护江苏省增材制造标准体系，可为江苏省开展增材制造标准化工作提供指导与技术支撑，助力江苏省内增材制造企业提升市场竞争力，强化企业在标准化活动中的主体地位，以标准化工作培育龙头企业及产业集聚区，从而推动江苏省增材制造产业标准化、良性化发展，促进江苏省产业机构优化升级。
大茉莉 不，千万别说！（颤抖着手抚摸着子棱的脸）好不容易回来，该回家喝杯茉莉花茶，这茶已经等你五十年啦！
压缩压力、圧缩温度和燃油喷射系统(喷油时刻、喷射压力、燃油品质等)等影响喷入缸内燃油的雾化及油气混合的形成，从而导致燃烧时刻变化,尤其是喷油时刻对燃烧时刻起着决定性的作用，燃烧时刻的异常也直接关系到燃烧爆压和后期燃烧性能。
参考文献
［1］卢秉恒，李涤.增材制造（3D打印）技术发展［J］.机械制造与自动化，2013（4）：1-4.
［2］WOHLERST.Wohlers report 2019：3D printing and additivemanufacturingstateof theindustry［M］.Colorado：Wohlers Associates，2019.
［3］刘琼馨，王顺权.我国增材制造产业综合标准化技术体系的建议［J］.理化检验-物理分册，2017（9）：651-654，689.
Study on standard system of additive manufacturing in Jiangsu province
Wang Shunquan,Hua Ruoqi,Hu Juan
（Wuxi Institution of Supervision&Testing of Product Quality,Wuxi 214101,China）
Abstract: With the new round of technological and industrial revolution,many countries have taken additive manufacturing as a new growth point of future industrial development.As an important bridge and link to promote the industrialization of scientific and technological innovation,the standard plays a basic,strategic and leading role in the development of additive manufacturing industry.By analyzing the current situation and development trend of additive manufacturing standardization at home and abroad and combining the advantages and disadvantages of additive manufacturing industry in Jiangsu province,this paper provides ideas for the construction of additive manufacturing standard system in Jiangsu province.
Key words: additive manufacturing；standard system；industry
作者简介： 王顺权（1979—），男，安徽黄山人，高级工程师，博士；研究方向：增材制造产品检测。
中图分类号： T19
文献标志码： A
（责任编辑 何琳）
标签：增材制造论文; 标准体系论文; 产业论文; 无锡市产品质量监督检验院论文;