面對未來三年國內(nèi)百億市場空間，3D打印正成為各地政府追逐焦點。近日，珠海市正式宣布建立3D打印產(chǎn)業(yè)創(chuàng)新中心、3D打印技術(shù)產(chǎn)業(yè)園區(qū)，加入到3D打印產(chǎn)業(yè)“跑馬圈地”的行列。除了珠海，青島、武漢、成都等城市也已經(jīng)開始興建3D打印產(chǎn)業(yè)園，并在資金、土地、配套政策上給予支持。
專家表示，當(dāng)前各地競相發(fā)展3D打印產(chǎn)業(yè)，存在相互攀比、分散發(fā)展等問題，應(yīng)對產(chǎn)業(yè)發(fā)展進行頂層規(guī)劃設(shè)計，推動我國由“工業(yè)大國”向“工業(yè)強國”轉(zhuǎn)變，實現(xiàn)傳統(tǒng)制造業(yè)升級。據(jù)《經(jīng)濟參考報》記者了解，工信部有關(guān)司局正在醞釀行業(yè)發(fā)展規(guī)劃。
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趙乃育/繪 |
搶占高地 工信部醞釀行業(yè)發(fā)展規(guī)劃
近期，世界第一支3D打印手槍在美國試射成功，荷蘭設(shè)計師聲稱要用3D打印技術(shù)造房子，美國宇航局則想用該技術(shù)制造食品……美國《時代》周刊將3D打印列為“美國十大增長最快的工業(yè)”，英國《經(jīng)濟學(xué)人》雜志則認(rèn)為它將“與其他數(shù)字化生產(chǎn)模式一起推動實現(xiàn)第三次工業(yè)革命”。
對于3D打印技術(shù)的“騰空出世”，接受《經(jīng)濟參考報》記者采訪的多位專家表示并不感到奇怪。“3D打印實質(zhì)就是增材制造、快速成形技術(shù)，1986年由美國最早提出，已經(jīng)出現(xiàn)二十多年了。”機械科學(xué)研究總院先進制造技術(shù)研究中心主任單德忠告訴記者。
北京航空航天大學(xué)教授、中國3D打印技術(shù)產(chǎn)業(yè)聯(lián)盟理事長王華明向記者介紹稱，傳統(tǒng)的加工制造是在原材料基礎(chǔ)上，使用切削、磨削、腐蝕、熔融等辦法，不斷把沒用的削掉，進而得到零部件，這叫“減法”；3D打印無需原胚和模具，它把材料一層一層摞上去，生產(chǎn)產(chǎn)品的機器就像打印機一樣，用疊加、層疊的辦法制成產(chǎn)品，這叫做“加法”。
二十年前的技術(shù)為何如今備受關(guān)注？專家認(rèn)為，一方面，3D打印在高性能、難加工的金屬大型關(guān)鍵構(gòu)件上取得突破，成為革命性技術(shù)；另一方面，當(dāng)前全球正在興起新一輪數(shù)字化制造浪潮，發(fā)達(dá)國家為應(yīng)對制造業(yè)競爭力的下降，大力倡導(dǎo)“再工業(yè)化、再制造化”，其抓手就是3D打印等先進制造技術(shù)。
以3D打印為代表的先進制造正成為各國政府搶占的戰(zhàn)略高地。去年，美國奧巴馬政府斥資7000萬美元建立國家增材制造創(chuàng)新研究院。今年，新加坡政府在未來制造計劃方面投資5億美元，重點用于提高工人和工程師的技術(shù)水平，以及建立一個新的3D打印行業(yè)生態(tài)系統(tǒng)。
目前，3D打印已被廣泛地運用于航空航天、汽車零部件、重大裝備、文化創(chuàng)意、生物醫(yī)學(xué)等領(lǐng)域，這一朝陽產(chǎn)業(yè)正成為投資熱點。總部位于荷蘭的Shapeways公司，已經(jīng)生產(chǎn)了超過100萬款3D打印產(chǎn)品，總產(chǎn)量超過60億件。日前，該公司獲得美國風(fēng)投公司3000萬美元的投資。據(jù)記者了解，國內(nèi)一些上市公司也開始投資3D打印產(chǎn)業(yè)，比如專注于材料技術(shù)的廣東銀禧科技股份有限公司，其3D打印產(chǎn)品已經(jīng)走到中試階段。
國內(nèi)相關(guān)主管部門正在考慮對3D打印產(chǎn)業(yè)進行規(guī)劃和支持。今年，科技部首次將3D打印編入《國家高技術(shù)研究發(fā)展計劃(863計劃)、國家科技支撐計劃制造領(lǐng)域2014年度備選項目征集指南》。《經(jīng)濟參考報》記者獲悉，工信部有關(guān)司局正在醞釀3D打印行業(yè)發(fā)展規(guī)劃，對該產(chǎn)業(yè)發(fā)展進行頂層設(shè)計，并結(jié)合國家重大工程項目，推動產(chǎn)學(xué)研用一體化發(fā)展。
百億市場 各地爭建3D打印產(chǎn)業(yè)園
中國3D打印技術(shù)產(chǎn)業(yè)聯(lián)盟秘書長羅軍表示，去年全球3D打印技術(shù)實現(xiàn)的產(chǎn)值(含材料和服務(wù))大概是100億元人民幣左右，而我國只有3億元人民幣左右。隨著各地政府開始重視以及資本、企業(yè)的投入加大，3D打印產(chǎn)業(yè)在未來3年的國內(nèi)市場規(guī)模可達(dá)到100億元。目前，3D打印正在全國遍地開花，成為各地政府爭搶的“香餑餑”。
7月19日，珠海市香洲區(qū)政府宣布建立3D打印技術(shù)產(chǎn)業(yè)(珠海)創(chuàng)新中心、3D技術(shù)產(chǎn)業(yè)園區(qū)，與之相關(guān)的鼓勵政策正在制訂中。
今年5月底，青島市市長張新起公開表示，青島把3D打印作為重要的戰(zhàn)略性新興產(chǎn)業(yè)，已經(jīng)研究編制了3D打印產(chǎn)業(yè)行動計劃，以該產(chǎn)業(yè)為主導(dǎo)的青島市高新區(qū)盤古科技園計劃8月投入使用。
今年1月底，中國3D打印技術(shù)產(chǎn)業(yè)聯(lián)盟與四川雙流縣政府，擬共同出資5億元在雙流建設(shè)3D打印技術(shù)產(chǎn)業(yè)創(chuàng)新中心，向成都及其周邊地區(qū)的電子、汽車、機械設(shè)備等企業(yè)推廣3D打印技術(shù)。
3月下旬，中國首個3D打印技術(shù)產(chǎn)業(yè)創(chuàng)新中心正式落戶南京，江蘇省出臺了相關(guān)產(chǎn)業(yè)發(fā)展的配套政策。武漢東湖高新區(qū)也在打造3D打印工業(yè)園，該項目由華中科技大學(xué)主導(dǎo)，規(guī)劃首期用地500畝。此外，廣東省也正醞釀投資十幾億元建立3D打印產(chǎn)業(yè)園。
3D打印技術(shù)優(yōu)勢明顯，未來發(fā)展空間巨大，成為各地競相上馬項目的主要原因。
對于3D打印的優(yōu)勢，王華明向《經(jīng)濟參考報》記者舉例說，中國商飛C919的主風(fēng)擋窗框，在國外訂購周期至少2年，僅磨具費就需1300萬元，“而用我們的激光成形技術(shù)，時間不到2月，成本僅120萬元。”王華明也憑借“飛機鈦合金大型復(fù)雜整體構(gòu)件激光成形技術(shù)”獲得今年國家技術(shù)發(fā)明一等獎。
3D打印技術(shù)的另一大優(yōu)勢是大幅度節(jié)省原材料。王華明介紹說，以美國聯(lián)合攻擊戰(zhàn)斗機升力風(fēng)扇鈦合金整體葉片為例，使用傳統(tǒng)制造技術(shù)，毛坯就要1500公斤，最終的零件只有100公斤，材料利用率才6%，而使用增材制造，材料利用率能達(dá)到80%以上。
據(jù)悉，我國在3D打印技術(shù)領(lǐng)域基本與國際同步，在大型金屬結(jié)構(gòu)件等重大核心技術(shù)的研發(fā)和生產(chǎn)上已經(jīng)處于國際領(lǐng)先位置。
攀比上馬 警惕重蹈光伏產(chǎn)業(yè)覆轍
雖然3D打印看似風(fēng)光無限，但是多位受訪專家強調(diào)該技術(shù)的變革意義在于，它實現(xiàn)了從非金屬小型模型樣件成型到高性能難加工金屬大型復(fù)雜整體構(gòu)件的突破。目前，媒體熱炒的還是原型制造，即非金屬模型樣件成型。
“3D打印技術(shù)周期短、成本低、省材料、無需鍛造、無需模具，是革命性技術(shù)，但它還不是顛覆性技術(shù)，很難替代傳統(tǒng)的鑄造、液壓等技術(shù)。”王華明表示。
除此之外，3D打印還面臨著材料和應(yīng)用瓶頸。目前，國外3D打印的材料已有100多種，而我國國產(chǎn)材料僅有幾十種，許多材料還依賴進口，價格相對高昂。
華中科技大學(xué)教授史玉升認(rèn)為，目前3D打印的行業(yè)規(guī)范和標(biāo)準(zhǔn)還沒建立起來，國家層面的發(fā)展綱要或規(guī)劃也尚未出臺，市場成熟度不夠，商業(yè)模式有待進一步創(chuàng)新。自2012年下半年以來，各地政府對3D打印技術(shù)極為重視，以致各地相互攀比、分散發(fā)展，無法使3D打印產(chǎn)業(yè)形成聚力發(fā)展的態(tài)勢，長此以往，3D打印產(chǎn)業(yè)有可能重蹈光伏產(chǎn)業(yè)無序發(fā)展、惡性競爭的覆轍，需要警惕。