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3D打印现状和发展趋势

3D打印技术,属于新一代绿色高端制造业,与智能机器人、人工智能并称为实现数字化制造的三大关键技术,这项技术及其产业发展是全球正在兴起新一轮数字化制造浪潮的重要基础。加快3D打印产业发展,有利于国家在全球科技创新和产业竞争中占领高地,进一步推动我国由“工业大国”向“工业强国”转变,促进创新型国家建设,加快创造性人才培养。

    3D打印技术,属于新一代绿色高端制造业,与智能机器人、人工智能并称为实现数字化制造的三大关键技术,这项技术及其产业发展是全球正在兴起新一轮数字化制造浪潮的重要基础。加快3D打印产业发展,有利于国家在全球科技创新和产业竞争中占领高地,进一步推动我国由“工业大国”向“工业强国”转变,促进创新型国家建设,加快创造性人才培养。目前,我国3D打印技术虽然取得了长足进展,与美欧等发达国家基本处于同一水平,甚至在金属构件打印方面已经超过美国。但与美国相比,我国对这项技术重视和规划不够。一是主导的技术标准、公共技术平台尚未确立,缺乏产学研一体化机构,技术研发和推广应用还处于无序状态;二是产业规模化程度低,产业链尚未有效形成,产业整合度较低;三是缺乏市场机制,技术进步主要在国家项目资助下开展,企业的主体作用不明显;四是教育培训和社会推广乏力,3D打印相关课程尚未列入机械、材料、信息技术等工程学科的教学必修课程体系,企业对3D打印技术的前景认识不到位导致产业需求不足。

  国内3D打印行业已经有30余年发展历史,但是早期的发展都被称为学院派,因为大部分都是在理论阶段,近年随着国外在3D打印技术的突破以及在某些领域的应用,也让国内的学院派走向实践道路,同时国内很多商家看着这个领域,一定成程度上推动了国内3D打印行业的发展。随着“个人制造”的兴起,在个人消费领域,3D打印行业预计仍会保持相对较高的增速。有助于拉动个人使用的桌面3D打印设备的需求;同时也会促进上游打印材料(主要以光敏树脂和塑料为主)的消费。在工业消费领域,由于3D打印金属材料的不断发展,以及金属本身在工业制造中的广泛应用。预计以激光金属烧结为主要成型技术的3D打印设备,将会在未来工业领域的应用中,获得相对较快的发展。中短期内,这一领域的应用仍会集中在产品设计和工具制造环节。产业链上的专业分工会进一步深化。现阶段,主要的3D打印企业一般以材料供应,设备制造和打印服务的综合形式存在。这是由产业发展初期技术推广和市场规模的限制所致。长期来看,产业链的各环节会产生专业化的分离;专业材料供应商和打印企业会出现,产品设计服务会独立或向下游消费企业转移。3D打印有望转化为一个真正意义上的工具平台。

  中国产业调研网发布的2015年版中国3D打印市场专题研究分析与发展趋势预测报告认为,3D打印行业近一两年在国内以飞快速度进入人们的视线,其广泛的应用令人对其未来的市场空间产生无限联想,甚至被誉为是引领第三次工业革命的新兴产业。特别是在国内,越来越多的企业积极布局进入3D打印行业渴望分得一杯羹。未来3-5年将是3D打印技术最为关键的发展机遇期。2013年我国3D打印产值接近20亿元人民币,如果推进顺利,到2016年产值将达百亿元人民币。

  对于正处于培育推广阶段的中国3D产业而言,政府的重视与政策扶持显得尤为重要。目前国内已有多省市成立了地方3D打印产业联盟,并在相关政策中提及要重点发展3D产业。教育部也正在制订方案,让3D打印机走进学校。但是3D打印产业一直以来都缺乏全国性的产业宏观规划和引导,没有一个方向性的指引。此次《国家增材制造发展推进计划(2014-2020年)》的出台与落实,进一步明确了产业的发展方向,并在政策上给予更多的支持,将成为推动3D打印产业发展重要力量,进一步引爆中国的3D打印市场。

  设备的问题:理论上3D打印机可以打印各种产品,3D打印机设备朝着两个方向发展,一是高大上的产品级设备,这种设备用于生产大型物品,二是精密的产品级设备,主要用于精密器件等产品的生产。最主要的问题是每一种产品的生产都需要研发一套设备,这对技术的要求非常高,因此短期内得不到快速发展。材料的问题:目前国内3D打印领域所使用的粉末材料都是从国外进口,不但价格高,也非常容易形成技术垄断。软件的问题:软件的问题与设备问题是相同的,因为不同的3D打印设备的构造也是不同的,这就需要软件的重新开发,即便大部分功能类似,在设备的某些特定的功能的实现上还需要软件的支持,目前尚不能实现3D打印软件的标准化。

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