問世于上世紀(jì)８０年代的３Ｄ打印技術(shù)近年來在航空航天、工業(yè)制造、生物醫(yī)療、建筑工程、個(gè)人化定制等領(lǐng)域已經(jīng)得到了廣泛應(yīng)用，越來越引起人們的關(guān)注。
日前，在武漢舉行的３Ｄ打印國際論壇上，業(yè)內(nèi)人士普遍看好３Ｄ打印技術(shù)，認(rèn)為這是一項(xiàng)革命性新型制造技術(shù)，有著巨大的市場潛力。同時(shí)，３Ｄ打印產(chǎn)業(yè)仍處于起步階段，發(fā)展面臨著諸多問題，難以形成規(guī)模化生產(chǎn)，釋放其巨大的市場潛力仍需政府出臺政策給予扶持。
３Ｄ打印市場潛力巨大
“３Ｄ打印作為先進(jìn)制造技術(shù)之一，是一項(xiàng)革命性新型制造技術(shù)，它改變了通過對原材料進(jìn)行切削、組裝進(jìn)行生產(chǎn)的加工模式，實(shí)現(xiàn)了隨時(shí)、隨地、按不同需求進(jìn)行生產(chǎn)。”在剛剛結(jié)束的３Ｄ打印國際論壇上，工信部副部長蘇波稱，３Ｄ打印將深刻影響制造業(yè)的未來，市場潛力巨大，有望成為未來新的經(jīng)濟(jì)增長點(diǎn)。
與傳統(tǒng)的生產(chǎn)方式相比，３Ｄ打印技術(shù)擁有很多優(yōu)勢。在以往，制作復(fù)雜結(jié)構(gòu)的大型制件生產(chǎn)周期長，成本高，制件連接處的強(qiáng)度較差，而３Ｄ打印機(jī)能輕松解決上述問題。
由于不需要生產(chǎn)線，它能節(jié)省原型時(shí)間，降低生產(chǎn)成本，極大地減少了材料的浪費(fèi)。同時(shí)，它還能夠依據(jù)個(gè)人的愛好和需求，制造特殊形狀的物品，而傳統(tǒng)方法卻很難做到。
目前，３Ｄ打印技術(shù)正日益受到全球各國的重視，３Ｄ打印產(chǎn)業(yè)也成為“十大增長最快的工業(yè)”之一。來自美國德克薩斯州大學(xué)的教授大衛(wèi)?柏瑞爾介紹，美國專門針對制造業(yè)提出了一系列發(fā)展方案，將３Ｄ打印列為１１項(xiàng)重要技術(shù)之一，聯(lián)合研發(fā)機(jī)構(gòu)、高等院校、制造商，建立國家３Ｄ打印研究所，引進(jìn)大量人才從事研發(fā)生產(chǎn)工作。
據(jù)統(tǒng)計(jì)，３Ｄ打印技術(shù)誕生２５年以來，其制造設(shè)備和服務(wù)平均年增長率２７％，２０１１年全球產(chǎn)值１６．８億美元，比上年增長２９．４％。據(jù)預(yù)測，到２０１６年該市場規(guī)模將達(dá)３１億美元，到２０２０年將增長到５２億美元。
３Ｄ打印已經(jīng)顯示出了巨大的市場潛力，大衛(wèi)?柏瑞爾認(rèn)為，目前３Ｄ打印占全球制造業(yè)市場極為微小，其產(chǎn)業(yè)鏈從最初的原材料處理、設(shè)備制造直到最后的打印應(yīng)用與服務(wù)，即使只有一小部分消費(fèi)品通過３Ｄ打印的方式來制造，這也將是一個(gè)萬億規(guī)模的巨大市場。
中國工程院院士盧秉恒認(rèn)為，３Ｄ打印制造設(shè)備的數(shù)量比例在一定程度上表現(xiàn)了國家的經(jīng)濟(jì)活力與創(chuàng)新能力。目前，美國擁有世界上３８．５％的３Ｄ打印設(shè)備，而中國所占的比例只有８．６％，有著極大的提升空間。
規(guī)模化生產(chǎn)尚難實(shí)現(xiàn)
美國德雷克賽爾大學(xué)教授周功耀認(rèn)為，作為一門新技術(shù)，３Ｄ打印是一個(gè)極深極廣的綜合科學(xué)技術(shù)，它的制造應(yīng)用和產(chǎn)品涉及科學(xué)知識的方方面面，因此，３Ｄ打印不可避免地面臨著諸多“瓶頸”，在規(guī)模化生產(chǎn)上依然面臨著巨大挑戰(zhàn)。
“由于用于３Ｄ打印的材料研發(fā)難度大等原因?qū)е轮圃斐杀据^高；制造效率不高，制造精度相當(dāng)于鑄型，尚不能令人滿意。”盧秉恒說，雖然３Ｄ打印技術(shù)在重工業(yè)零部件制造方面得到一定應(yīng)用，但總體而言，工藝與裝備研發(fā)不充分，尚未進(jìn)入大規(guī)模工業(yè)應(yīng)用。
我國從上世紀(jì)９０年代起開始研發(fā)３Ｄ打印技術(shù)，目前西安交通大學(xué)、華中科技大學(xué)、清華大學(xué)、北京隆源公司等高校、研究機(jī)構(gòu)以及企業(yè)已經(jīng)取得不錯(cuò)的研究成果，研發(fā)出光固化、金屬熔敷、生物制造、陶瓷成形、激光燒結(jié)、金屬燒結(jié)、生物制造等類型的３Ｄ打印裝備和材料。
就我國而言，３Ｄ打印雖然發(fā)展迅速，但仍面臨缺乏宏觀規(guī)劃和引導(dǎo)、研發(fā)投入不足、產(chǎn)業(yè)鏈缺乏統(tǒng)籌發(fā)展、缺乏社會推廣等一系列問題。
３Ｄ打印產(chǎn)業(yè)上游包括材料技術(shù)、控制技術(shù)、軟件技術(shù)，中游是立足于信息技術(shù)的數(shù)字化平臺，下游涉及國防科工、航空航天、醫(yī)療衛(wèi)生、文化創(chuàng)意等行業(yè)，其發(fā)展將會深刻影響先進(jìn)制造業(yè)、工業(yè)設(shè)計(jì)業(yè)、生產(chǎn)性服務(wù)業(yè)、文化創(chuàng)意業(yè)及制造業(yè)信息化工程。但在我國工業(yè)轉(zhuǎn)型升級、發(fā)展智能制造業(yè)的相關(guān)規(guī)劃中，對３Ｄ打印這一交叉學(xué)科的技術(shù)總體規(guī)劃與重視不夠。
我國雖已有幾家企業(yè)能自主制造３Ｄ打印設(shè)備，但企業(yè)規(guī)模普遍較小，研發(fā)力量不足。在加工流程穩(wěn)定性、部分特種材料的制備技術(shù)等諸多具體環(huán)節(jié)，存在較大缺陷，難以完全滿足產(chǎn)品制造的需求。
目前國內(nèi)的３Ｄ打印企業(yè)還處于“單打獨(dú)斗”的初步發(fā)展階段，產(chǎn)業(yè)整合度較低，主導(dǎo)的技術(shù)標(biāo)準(zhǔn)、開發(fā)平臺尚未確立，技術(shù)研發(fā)和推廣應(yīng)用還處于無序狀態(tài)。
此外，由于３Ｄ打印屬于新近研發(fā)的技術(shù)，還未能在生活中普及，普通民眾對“３Ｄ打印”的概念仍感到陌生，使得這一技術(shù)不能得到社會化推廣。
推動產(chǎn)業(yè)化需系統(tǒng)性政策支持
自２０１０年始，中國就已成為全球制造業(yè)第一大國，但中國國制造業(yè)長期積累的深層次矛盾日益突出，資源環(huán)境約束不斷強(qiáng)化，勞動力成本趨于上升，發(fā)展方式仍較為粗放，經(jīng)濟(jì)增長的質(zhì)量和效益不高，內(nèi)生動力不足。
蘇波認(rèn)為，把握３Ｄ打印技術(shù)的研發(fā)及應(yīng)用趨勢，對提升中國制造業(yè)的自主創(chuàng)新能力，對中國在數(shù)字化制造、智能制造方面取得發(fā)展主動權(quán)，加快推進(jìn)工業(yè)轉(zhuǎn)型升級和經(jīng)濟(jì)發(fā)展方式的轉(zhuǎn)變具有重要意義。
蘇波建議，我國需出臺系統(tǒng)性的政策支持３Ｄ打印產(chǎn)業(yè)化，加強(qiáng)頂層設(shè)計(jì)和統(tǒng)籌規(guī)劃，加大財(cái)稅政策引導(dǎo)力度，適時(shí)積極引導(dǎo)建立３Ｄ打印行業(yè)協(xié)會，鼓勵研發(fā)等措施，進(jìn)一步促進(jìn)３Ｄ打印社會化推廣。
專家建議將３Ｄ打印技術(shù)定位為生產(chǎn)性服務(wù)業(yè)、文化創(chuàng)意、工業(yè)設(shè)計(jì)、先進(jìn)制造的關(guān)鍵技術(shù)和共性技術(shù)，將該產(chǎn)業(yè)納入優(yōu)先發(fā)展產(chǎn)業(yè)及產(chǎn)品目錄。工信部、財(cái)政部等部門要聯(lián)手在財(cái)稅金融政策上，鼓勵企業(yè)投資、研發(fā)、生產(chǎn)和應(yīng)用３Ｄ打印，支持３Ｄ打印設(shè)備的進(jìn)出口。
“要長期立于不敗之地，中國必須要有自己的核心技術(shù)，擁有自主知識產(chǎn)權(quán)的產(chǎn)品才能在國際上站穩(wěn)。”盧秉恒說，對待３Ｄ打印要有科學(xué)的態(tài)度，政府應(yīng)該制定技術(shù)發(fā)展路線圖，建立協(xié)同創(chuàng)新的運(yùn)行機(jī)制，加強(qiáng)交叉學(xué)科建設(shè)，利用國家基金、９７３、８６３、重大專項(xiàng)等從不用層面支持３Ｄ打印技術(shù)。
此外，業(yè)內(nèi)人士指出，工業(yè)設(shè)計(jì)企業(yè)、３Ｄ數(shù)字化技術(shù)提供商、３Ｄ打印機(jī)及材料研發(fā)企業(yè)和機(jī)構(gòu)、３Ｄ打印服務(wù)應(yīng)用提供商可以組建產(chǎn)業(yè)聯(lián)盟，利用有關(guān)學(xué)會、協(xié)會的平臺加強(qiáng)研討和交流，共同推動３Ｄ打印技術(shù)研發(fā)和行業(yè)標(biāo)準(zhǔn)制定。