从车辆工程到增材制造:潘良明十年攻坚为国产工业级三维打印装备铸就技术根基

问题:关键装备受制于人、工程化能力不足制约产业升级 增材制造被视为高端制造的重要方向,尤其在航空航天、能源动力等领域,对复杂结构、轻量化与快速迭代具有独特优势。

但一段时期内,工业级金属增材制造装备在核心部件、系统集成、长期稳定性与工艺一致性等方面存在短板,一些关键技术与评价体系受制于国外,制约了规模化应用与产业安全可控。

如何在大尺寸成形、精度控制、多激光协同与质量稳定之间取得平衡,成为行业普遍面临的现实课题。

原因:跨学科人才与工程化体系欠缺,标准体系建设相对滞后 业内人士指出,增材制造装备并非单一学科突破即可实现“可用、好用、耐用”,其背后是机械结构、运动控制、热管理、材料工艺与软件系统的综合集成。

早期行业更多关注“能打印”,对长期运行稳定性、批量一致性、质量追溯等工程化能力投入不足。

同时,标准体系不完善导致不同设备、不同工艺之间难以对标,市场应用端对质量评价与验收边界不清晰,影响了技术扩散与规模化采购。

影响:装备突破带动应用拓展,标准完善加速产业从“点”到“链” 在行业加速攻坚背景下,一批面向工程化应用的国产装备逐步走向成熟。

以长期从事机械工程与装备研发的潘良明为例,其学习与职业经历覆盖车辆工程、工业产品研发与机械工程研究,进入增材制造企业后从一线机械设计做起,围绕结构稳定性、精度保持与系统可靠性持续投入。

围绕大尺寸金属增材制造系统等方向,他带领团队在结构优化、风场控制与多激光协同等环节进行迭代,推动设备在大幅面成形条件下兼顾效率与精度,并服务于航空航天等对质量要求严苛的应用场景。

相关装备的工程化落地,带动了复杂零件一体化制造与加工周期缩短,促进增材制造从试制验证走向稳定生产。

对策:以“关键技术攻关+标准化引领+场景验证”构建竞争力 业内普遍认为,提升产业“硬实力”需要多条路径并进:一是持续攻关关键技术,围绕多激光一致性、热变形控制、运动精度保持、粉末与成形过程安全等瓶颈建立系统解决方案;二是强化产品化与可靠性工程,通过长期运行数据与质量闭环提升设备稳定性和可维护性;三是以标准体系提升行业“通用语言”,推动设备性能指标、检测方法、过程控制与安全规范更可对标、可评价、可追溯。

潘良明提出,技术领先并不等于产业领先,标准制定是将创新成果固化为产业共识的重要抓手。

公开信息显示,截至2025年,他牵头或参与多项增材制造相关标准研制工作,覆盖设备、工艺与应用验证等方向,推动国产装备在市场准入、质量验收与规模化应用中形成更清晰的规则体系。

前景:从单机突破迈向体系竞争,增材制造将更深融入先进制造链条 随着我国高端制造需求持续增长,增材制造将从“设备竞争”走向“体系竞争”,核心趋势包括:面向大型复杂构件的一体化制造能力提升;面向批量生产的一致性与质量追溯体系完善;与数字化设计、仿真验证、智能检测的深度融合;以及围绕关键行业建立可复制的应用范式。

受访业内人士认为,未来竞争不仅是打印速度与成形尺寸,更在于长期稳定性、全流程质量控制和标准体系的完备程度。

以机械工程为基础、以工程化为导向、以标准化为牵引的路径,将为我国增材制造向更高端、更广域应用提供支撑。

从技术追赶到标准引领,中国增材制造的崛起之路印证了"创新是第一动力"的发展规律。

潘良明团队的实践表明,只有将基础研究、应用开发和标准建设三者有机结合,才能真正实现产业竞争力的全面提升。

在全球制造业格局重塑的当下,这种以核心技术突破带动产业升级的发展模式,为我国高端装备制造业提供了宝贵经验。