3D打印，開(kāi)啟“私人訂制”時(shí)代

　　3D打印方興未艾，市場(chǎng)應用前景可期

　　最近幾年，3D打印的曝光度越來(lái)越高，3D打印房屋、3D打印汽車(chē)等3D打印產(chǎn)品的橫空出現，不僅引起民眾的廣泛關(guān)注，更是使得3D打印成為投資資金的新寵，銀邦股份、中航重機、華中數控等3D打印概念股表現大好。實(shí)際上，3D打印并非新鮮事物，早在20世紀80年代就有專(zhuān)門(mén)的研究機構和企業(yè)從事3D打印設備、材料、產(chǎn)品的研發(fā)與生產(chǎn)制造。經(jīng)過(guò)幾十年的發(fā)展，3D打印已在工業(yè)造型、機械制造、軍事、建筑、影視、家電輕工、醫學(xué)、考古、文化藝術(shù)、雕刻、首飾等領(lǐng)域取得技術(shù)突破并得到初步應用。雖然目前全球3D打印市場(chǎng)份額只占整個(gè)制造業(yè)的0.02%，但是隨著(zhù)3D打印技術(shù)和材料的發(fā)展，其應用領(lǐng)域必將不斷拓展，應用規模將不斷擴大。2012年，全球3D打印設備市場(chǎng)規模為22.04億美元，同比增長(cháng)28.6%，預計到2017年將達到50億美元，到2020年將達到108億美元。?

　　圖 3D打印應用領(lǐng)域分布

　　數據來(lái)源：賽迪顧問(wèn) 2015.03

　　工業(yè)4.0背景下3D打印必受政策熱捧

　　3D打印技術(shù)完美地契合了工業(yè)4.0制造智能化、資源效率化和產(chǎn)品人性化的理念，因此成為廣大國家發(fā)展的重點(diǎn)。2012年，奧巴馬針對美國制造業(yè)提出了一系列發(fā)展方案，將3D打印列為11項重要技術(shù)之一，并聯(lián)合研發(fā)機構、高等院校、制造商，建立了國家3D打印研究所。3D打印是一場(chǎng)制造技術(shù)的革命，對中國制造業(yè)升級至關(guān)重要。我國從20世紀90年代起研發(fā)3D打印技術(shù)，目前，清華大學(xué)、北京航空航天大學(xué)、西安交通大學(xué)、華中科技大學(xué)、北京隆源公司等研究機構與企業(yè)，已經(jīng)在3D打印設備和材料領(lǐng)域取得一定研究成果。2012年10月，中國3D打印技術(shù)產(chǎn)業(yè)聯(lián)盟成立，2013年，中國3D打印技術(shù)產(chǎn)業(yè)創(chuàng )新中心(南京、濰坊、珠海)相繼成立。2013年，3D打印入選國家“863”計劃，國家將提供4000萬(wàn)人民幣作為研究基金來(lái)支持3D打印核心技術(shù)的發(fā)展，北京將投入15億人民幣支持3D打印技術(shù)。2015年2月，工信部下發(fā)《國家增材制造產(chǎn)業(yè)發(fā)展推進(jìn)計劃(2015-2016年)》，對3D產(chǎn)業(yè)的發(fā)展做出了整體計劃，未來(lái)相關(guān)產(chǎn)業(yè)政策的出臺在預料之中。

　　定制化生產(chǎn)制造是3D打印主要發(fā)展方向

　　基于3D打印低成本定制化的優(yōu)勢，航空工業(yè)、生物醫學(xué)和個(gè)人消費是其最具潛力的應用領(lǐng)域?！笆濉逼陂g，我國3D打印將率先在航空工業(yè)領(lǐng)域獲得廣泛應用。2013年1月，“飛機鈦合金大型復雜整體構件激光成形技術(shù)”獲國家技術(shù)發(fā)明獎一等獎，我國成為世界上第二個(gè)掌握飛機鈦合金結構件激光快速成形及技術(shù)的國家、世界上唯一掌握激光成形鈦合金大型主承力構件制造且付諸實(shí)用的國家，航空部門(mén)和汽車(chē)制造等工業(yè)領(lǐng)域是該類(lèi)3D打印技術(shù)最能發(fā)揮優(yōu)勢的領(lǐng)域，未來(lái)幾年其應用將步入快速成長(cháng)期。

　　3D打印在生物醫學(xué)領(lǐng)域的應用初步顯現，目前正在探索的應用主要有假牙和假肢，當3D打印技術(shù)與醫學(xué)影像建模、仿真技術(shù)結合之后，還能夠在人工假體、植入體、人工組織器官的制造方面得到廣泛應用。隨著(zhù)打印設備和打印材料技術(shù)的進(jìn)一步突破、成本的進(jìn)一步下降，3D打印在個(gè)人消費領(lǐng)域(食品、藝術(shù)品、個(gè)性化物品等)也將得到進(jìn)一步發(fā)展?！笆濉逼陂g，3D打印將深刻影響制造企業(yè)的生產(chǎn)方式，引領(lǐng)制造業(yè)從標準化和精益化生產(chǎn)步入定制化生產(chǎn)。經(jīng)過(guò)“十三五”的夯實(shí)發(fā)展，到“十四五”期間，借助網(wǎng)絡(luò )和信息技術(shù)，我國有望初步形成以“個(gè)體創(chuàng )意+社區共建+云制造”為代表的新的制造業(yè)模式。

　　3D打印產(chǎn)業(yè)化發(fā)展尚需突破四大瓶頸

　　從中長(cháng)期看來(lái)，3D打印產(chǎn)業(yè)具有較為廣闊的發(fā)展前景，但目前產(chǎn)業(yè)距離成熟階段尚有較大距離，理想很豐滿(mǎn)，現實(shí)很骨感，短期內對于3D打印的發(fā)展不宜過(guò)分高估。3D打印欲實(shí)現產(chǎn)業(yè)化發(fā)展，需要突破技術(shù)成本、打印材料、產(chǎn)品質(zhì)量、社會(huì )風(fēng)險等四大瓶頸。技術(shù)成本方面，以3D打印機為例，其造價(jià)昂貴，大多桌面級3D打印機售價(jià)2萬(wàn)元人民幣左右，國內的仿制品價(jià)格可以低到6000元以下，但質(zhì)量難以保證。打印材料方面，3D打印材料多采用化學(xué)聚合物，選擇的局限性較大，成型品的物理特性較差，而且安全方面也存在隱患，另外材料的價(jià)格也偏高，亟需豐富材料品種、降低材料價(jià)格。產(chǎn)品質(zhì)量方面，許多3D打印產(chǎn)品精度還不盡人意，打印效率還遠不適應產(chǎn)業(yè)化需求，而且受工作原理的限制，打印精度與速度之間存在嚴重沖突。社會(huì )風(fēng)險方面，3D打印的技術(shù)優(yōu)勢使得假冒、仿造變得更加容易，不在知識產(chǎn)權等方面提前做好應對，3D打印技術(shù)的泛濫將會(huì )帶來(lái)嚴重的社會(huì )風(fēng)險。