3D打印：“中國制造”轉型的“催化劑”
http://www.debgrams.com 2013-08-27 14:15 來源：中國高新產業技術導報
喜愛電影的觀眾也許還記得這樣一個場景：在2013年賀歲檔上映的影片《十二生肖》中，成龍飾演的竊寶大盜只把狗頭、雞頭等雕塑的三維模型數據掃描輸入電腦，世界另一頭的3D打印機就在第一時間迅速打印出復制品了。
3D打印技術又稱“三維打印技術”或“快速制造技術”，通過“打印機”里龐大的材料系統，可以“打印”出真實的物體。其最突出的特點便是無需模具就能成型，直接從計算機圖形數據中生成任何物體的形狀。
據預測，我國的3D打印市場將在3年內從目前的約10億元增長到100億元，將給“中國制造”轉型為“中國創造”提供新的動力。
新奇的“舊”技術
3D打印技術雖然神奇，但實際上并不新。距離發明家查爾斯·赫爾生產出第一臺3D打印機以來，3D打印技術已經發展了近30個年頭。
這項咋看起來并不顯眼的技術如今卻引起了發達國家的高度關注，紛紛將其作為振興經濟的著力點。今年2月，美國總統奧巴馬發布其新任期的首份國情咨文中，在提到重振制造業時，將3D打印列為重要發力點；英國權威機構也將3D打印等數字化生產模式列為第三次工業革命的主要內容。3D打印技術炙手可熱。
早在上世紀90年代，國內就有高校開始研究3D打印，當時的名字叫“快速成型”技術。其工作原理是：把數據和原料放進3D打印機中，機器會按照程序把產品一層層造出來，打印出的產品可以即時使用。與同為以3D技術為基礎的3D電影、3D電視、3D游戲等不同，3D打印真正讓人們對其產品“看得見，摸得著”。
中國3D打印技術產業聯盟秘書長羅軍預測，我國的3D打印市場將在3年內從目前的約10億元增長到100億元。
制造業創新的“發動機”
因為3D打印技術可以大幅降低新產品推出的周期，能夠減少工業模具開發的時間和成本，所以其一經面世即對制造業產生了強大的吸引力。對于工業制造企業而言，由于不需要動用加工機床和開發模具，據估算用3D打印制作設計成品的時間和成本只有傳統加工方法的10%-30%。
另外，由于成品時間短和還原度高，能夠快速幫助工程師準確表達設計思想和產品功能。同時由于節省了模具成本，讓企業有更多的資金和精力推出新品，更快速地對市場需求進行反應。
3D打印技術的深層意義在于，它將有可能改變傳統工業格局和大規模生產方式的理念。業界普遍認為，3D打印技術是新的工業革命的關鍵技術之一，我國在這個領域已取得了很大的成績，基本與發達國家處于同一水平，大家已經站在同一條起跑線上。
有專家分析認為，3D打印技術將會給“中國制造”轉型為“中國創造”提供新動力。從某種意義上講，3D打印技術將會加速科技創新，這讓我國長期處于追趕和規模擴張的工業產業模式看到了改變的希望。受工業技術進步以及勞動力結構變化的影響，近年來“中國制造”的優勢正在減弱，人口紅利正在逐漸衰竭，如何讓“中國制造”轉型“中國創造”成為各方關注的焦點。對于正在尋求產業升級之道的工業領域來說，3D打印技術的興起無疑會成為一個突破口。
“中國制造”經過30多年的積累，已經形成了非常完善的產業鏈、具備成熟的生產工藝，這為3D打印的技術轉化、創新和應用奠定了非常堅實的基礎。
基礎薄弱任重道遠
目前，我國的3D打印還屬概念的范疇，處于行業拓荒階段。國內現有北航、清華、中航625所、華中科技大學、西安交大等一些科研機構在跟蹤3D打印技術，并制造了大型3D打印機，部分技術達到了世界先進水平。
據統計，現在國內具有自主研發能力的3D打印機生產企業不超過5家。從整個產業角度來看，由于缺少龍頭企業的帶動，政府也沒有針對性的扶植措施，我國的3D打印整體產業體量還較小。此外，由于我國制造業還處于粗放發展階段，各個環節對3D打印技術帶來的沖擊認識還不足，接受度較低，無論是規模還是形式，都仍屬于小眾需求，遠未達到可以改變格局的程度。
國家增材制造戰略咨詢研究組組長李培根指出，與國外相比，我國在3D打印的理論研究上有一定差距。此外，我國在3D打印材料方面研究薄弱，而這是制約產業發展的關鍵要素，我國3D打印裝備整體性能較差，大部分的3D打印工藝裝備還處于低端水平。
業內人士指出，盡管國內3D打印企業已經實現了自主制造設備，但相對發達國家而言還缺乏技術創新，有一定的模仿痕跡。另外，在上游技術以及配套軟件、材料等方面還有很大不足，產業鏈上的產學研用并未形成有效對接。此外，現在普通3D打印機的精度尚難以控制，成品相較傳統制造工藝還顯粗糙，而工業級打印機的精度雖然高，但成本居高不下，有的達到百萬元之巨，這就失去了改變制造工藝的意義。就當前的發展水平和成本來看，3D打印技術也不適合于批量生產，更適合于個性化制造以及科研、設計等需求。
形成合力超常規發展
有識之士指出，在發達國家發力3D打印之際，我國的3D打印應該形成合力，超常規發展，并納入國家戰略。
國家層面已經關注這一問題。據悉，工業和信息化部正在研究制定3D打印技術路線圖和中長期發展戰略，并推動完善3D打印技術規范和標準制定。科技部也在近期推出了扶持3D打印產業發展的指南，并將設置專用經費支持3D打印技術研究。
李培根表示，希望政府采取專項推進和機制創新，將廣泛的社會資源與技術創新相結合，通過典型的工程應用，帶動3D打印技術的發展，造就一批服務于新興產業的制造工程師，提升我國3D打印產業發展水平。
地方政府也紛紛出臺政策扶持3D打印產業化。近日，福建省經貿委發布實施了《關于促進3D打印產業發展的若干意見》，從產業聯盟、公共研發平臺、關鍵零部件制造、產品應用等多個方面加快扶持3D產業發展。
中國電子信息產業發展研究院李夢娟認為，我國應重視對3D打印技術發展規律、技術體系的研究，跟蹤3D打印技術及產業發展趨勢，建立3D技術相關的標準體系，重點突破3D打印技術的設計和關鍵共性技術的發展。通過制定3D打印技術的中長期發展戰略，引領3D打印產業快速發展。
同時，應盡早將3D打印納入戰略性新興產業，讓其享受到相關的政策扶持，為3D打印及相關配套技術的發展及生產、應用提供更為廣闊的空間。
李夢娟還建議，國家應出臺相關政策，鼓勵民營資本進入3D制造領域，搭建教育培訓平臺，培養3D打印方面的人才。
與此同時，業內人士也指出，政府相關部門應該吸取我國的DVD、光伏產業“遍地開花”一哄而上，最后導致產能過剩的教訓，在3D打印產業化過程中，要制定行業規劃并出臺相關政策，使這一新興產業又好又快發展，盡快進入良性軌道。
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