3D打印：中国制造业创新的“发动机”

　　据预测，我国的3D打印市场将在3年内从目前的约10亿元人民币增长到100亿元，这将会给“中国制造”转型、为“中国创造”提供新动力。

　　喜爱电影的观众也许还记得这样一个场景：2013年贺岁档，成龙主演的影片《十二生肖》中，成龙饰演的窃宝大盗只把狗头、鸡头等雕塑的三维模型数据扫描输入电脑，世界另一头的3D打印机就在第一时间把复制品迅速打印出来。

　　3D打印技术又称“三维打印技术”或“快速制造技术”，通过“打印机”里的庞大的材料系统，可以“打印”出真实的物体。其最突出的特点便是无需模具便能成型，直接从计算机图形数据中生成任何物体的形状。

　　新奇的“旧”技术

　　3D打印技术虽然神奇，但实际上并不新。距离发明家查尔斯·赫尔生产出第一台3D打印机以来，3D打印技术已经发展了近30个年头。

　　这项咋看起来并不显眼的技术如今却引起了发达国家的高度关注，纷纷将其作为振兴目前萎靡不振的经济的着力点。今年2月，美国总统奥巴马在其新任期的首份国情咨文中指出，在重振制造业过程中，将3D打印列为重要发力点;英国权威机构也将3D打印等数字化生产模式列为第三次工业革命的主要内容。3D打印技术瞬时炙手可热。

　　早在上世纪90年代，国内就有高校开始研究3D打印，当时的名字叫“快速成型”技术。其工作原理是：把数据和原料放进3D打印机中，机器会按照程序把产品一层层造出来。打印出的产品，可以即时使用。与同为以3D技术为基础的3D电影、3D电视、3D游戏等不同，3D打印真正让人们对其产品“看得见，摸得着”。

　　中国3D打印技术产业联盟秘书长罗军预测，我国的3D打印市场将在3年内从目前的约10亿元人民币增长到100亿元。

　　制造业创新的“发动机”

　　因为3D打印技术可以大幅降低新产品推出的周期，能够减少工业模具开发的时间和成本，所以其一经面世即对制造业产生了强大的吸引力。对于工业制造企业而言，由于不需要动用加工机床和开发模具，业内人士估算用3D打印制作设计成品的时间和成本只有传统加工方法的10%到30%。

　　另外，由于成品时间短和还原度高，能够快速为工程师准确表达设计思想和产品功能。同时由于节省了模具成本，将会让企业有更多的资金和精力推出新品，更快速地对市场需求进行反应。

　　3D打印技术的深层意义在于，它将有可能改变传统工业格局和大规模生产方式的理念。业界普遍认为，3D打印技术是新的工业革命的关键技术之一，我国在这个领域已取得了很大的成绩，基本与西方发达国家处于同一水平，大家已经站在同一条起跑线上。

　　有专家分析认为，3D打印技术将会给“中国制造”转型、为“中国创造”提供新动力。从某种意义上讲，3D打印技术将会加速科技创新，这让我国长期处于追赶和规模扩张型的工业产业模式看到了改变的希望。受工业技术进步以及劳动力结构变化的影响，近年来“中国制造”的优势正在减弱，人口红利正在逐渐衰竭，如何让“中国制造”转型“中国创造”成为各方关注的焦点。对于正在寻求产业升级之道的工业等领域，3D打印技术的兴起无疑会成为一个突破口。

　　“中国制造”经过30多年的积累，已经形成了非常完善的产业链、具备成熟的生产工艺，这为3D打印的技术转化、创新和应用奠定了非常坚实的基础。

　　基础薄弱任重道远

　　目前，我国的3D打印还属概念的范畴，处于行业拓荒阶段。国内现有北航、清华、中航625所、华中科技大学、西安交大等一些科研机构在跟踪3D打印技术，并制造了大型3D打印机，部分技术达到了世界先进水平。

　　据统计，现在国内具有自主研发能力的3D打印机生产企业不超过5家。从整个产业角度来看，由于缺少龙头企业的带动，政府也没有针对性的扶植措施，我国的3D打印整体产业体量还较小。此外，由于我国制造业正处于粗放型阶段，各个环节对3D打印技术带来的冲击认识还不足，接受度较低，无论是规模还是形式，都仍属于小众需求，远未达到可以改变格局的程度。

　　国家增材制造战略咨询研究组组长李培根指出，与国外相比，我国在3D打印的理论研究上有一定差距。此外，我国在3D打印材料方面研究薄弱，而这是制约产业发展的关键要素，我国3D打印装备整体性能较差，大部分的3D打印工艺装备还处于低端水平。

　　业内人士指出，尽管国内3D打印企业已经实现了自主制造设备，但相对发达国家而言还缺乏技术创新，有一定的模仿痕迹。另外，在上游技术以及配套软件、材料等方面还有很大不足，产业链上的产学研用并未形成有效对接。此外，现在普通3D打印机的精度尚难以控制，成品相较传统制造工艺还显粗糙，而工业级打印机的精度虽高，但成本居高不下，有的达到百万元之巨。这就失去了改变制造工艺的意义。就当前的发展水平和成本来看，3D打印技术也不适合于批量生产，更适合于个性化制造以及科研、设计等需求。

　　发展3D打印技术应避免一哄而上

　　不久前在广州举行的2013中国广东国际智慧城市技术应用暨智慧生活智能家居博览会上，由中科院云计算产业技术创新与育成中心自主研发的3D打印机首次亮相。该3D打印机将在今年10月份实现量产，前期将主要针对个人消费市场，满足消费者的个性化打印需求，另外，工业3D打印机的样机也已经研发成功。

　　在新技术革新方兴未艾的今天，一场发轫于美国的技术创新，正点燃了人们对未来制造业的想象和期待，3D打印技术或许将引领未来制造业的一场革命，对此，世界上几个领先的制造业大国和科技大国都感受到3D打印的诱惑，并投入重金和规模性的科技资源，力图在3D打印研发方面追赶美国领先的步伐，以防止本国在这个最新锐的产业技术领域落伍。作为新兴发展体的我国自然也不甘人后，凭借强大的经济实力和举国科研体制，在3D打印研发领域布下了重兵，京津唐区域、长三角、珠三角等几大城市群对3D打印不约而同地集体发力，以尽快跟上这一波世界新技术革命的新浪潮。目前，全国已经有十几个城市表态，要把3D打印产业作为城市的新兴产业，随着时间的推移，或将有更多的城市参加到跟潮的行列之中来。

　　紧盯新技术革命的潮涌潮起没有错，但这些年我们在发展新兴产业中一哄而起的教训不能不说是非常惨痛的。比如，物联网在江苏省无锡“首发”之后，几乎一夜之间“千树万树梨花开”，国内许多城市都热炒起物联网来。新技术、新产业受到普遍关注本属正常，但不正常的是，在全球层面上，物联网目前更多地还处于概念上的推广阶段，国内如此之多的地区和企业盲目跟风而进。这种不是审慎的评估与调研和对外部性与内部性的成本考量，而是一窝蜂地盲目上马雷同项目，无疑将在这些新兴产业领域里制造新一轮的产能过剩，并进一步给目前我国正在推进的产业结构调整带来更多严峻的新问题。

　　更令人担心的是一些地方政府片面追求GDP增长，一听说某个新兴产业，立马将其当成新的政绩工程而不顾及当地的产业特色，不考虑实际的基础差异，更无忌同质化、重复化、概念化的风险，盲目铺摊子、上项目，甚至大搞形象工程，引发过度投资、重复建设。一个地方假若没有诸如“新能源项目、物联网、多晶硅……”就会让某些决策者感到不安。而这种如坐针毡的感觉，跟以往不正确的政绩观所导致的非理性心态并无二致，也很容易引发在发展新兴行业中重走“粗放型”开发、建设的老路，而发展3D打印技术同样惧怕这种不计成本、效益、能力，只追求GDP增长的一哄而起。

　　事实上，我国3D打印研发还处于起步阶段，距离产业化、商业化和市场化还需以时日。这就需要我们在发展3D打印技术之中，必须以科学发展的崭新理念与创新机制为引导和保障，凭借举国科研体制的优势，在研发与引进之中寻找到最佳平衡点，确保在发展3D打印技术之中避免无秩竞争，从而克服无秩消耗给我国发展新兴产业带来的内损与外耗。同时，做好发展3D打印技术的全局性规划与布局，避免再陷重复建设、无序扩张的浮躁泥潭，确保3D打印技术和产业走可持续和健康发展之路。

　　我国3D打印产业如何崛起

　　中国市场是一个开放的市场，欧洲市场、美国市场也是一个开放的市场，我们可以进入欧洲，进入美国，为什么就不能让欧洲和美国的企业进入中国呢?鼓励公平竞争，有利于我们跑的更快。封闭保守，只会怠务先机。我们没有进入欧洲、进入美国，并不是他们不让我们进入，而是我们自身实力不够，还没有能力进入。3D打印行业，一样遵循不进则退的自然法则。如果我们在国内都竞争不嬴，又何谈参与国际竞争呢?

　　只有在激烈的竞争中才会拼杀出一批精英企业出来，才可能走出国门，成为一家优秀的国际企业。如果，我们的学院派企业不能勇于走出校门，不更多地遵循市场化规则，淘汰将是可能的。

　　从国内市场来看，业内人士看好桌面级3D打印技术的市场前景。被称为“中国3D打印第一人”的清华大学教授颜永年认为，由于数字成型技术、数字建模技术普及，用3D打印做一些概念模型进行相关的培训、教育或动漫艺术品、装饰品、首饰品，都有非常大的市场潜力。但要让3D打印获得更快更好的发展，还需要从以下几方面着力：

　　首先，要加快3D打印的市场普及。目前，国内3D打印市场还处于启蒙阶段，这有几方面的因素影响：一是3D打印的实际应用时间不长;二是舆论对3D打印的关注从去年开始才算比较高;三是3D打印整体的花费成本还比较高昂，制约了用户尤其个人用户购买和使用。因此，3D打印的制造商需要改进技术，降低各项使用成本。连宁总结说：“我们国家对3D打印技术的认知面和认知度都很差，紫金立德一直在做3D打印科普宣传工作，而不是市场推广，所以难度可想而知。”

　　其次，政府的政策支持力度将影响3D打印的发展速度。3D打印产业还是一个新兴战略性产业，不仅技术发展还需要不断完善，而且市场运行还比较艰难，如果依靠单个企业或科研机构单打独斗，很难实现一个很好的市场突破。这就需要政府通过市场化的模式，给予更多的政策、资金支持，并聚集社会各种研发力量投身到这个产业中，共同把这个产业做起来。

　　其实到目前为止，国内研究3D打印技术的机构并不多，真正生产和经营3D打印机的公司更是屈指可数。连宁认为，在国内以企业身份进入3D行业发展的非常少，一般是一些高校和研究机构，即使有些上市公司自称涉及3D打印业务，其实它们更多是借力3D打印概念来往自己脸上贴金，利用股市捞一把。政府从2012年开始重视3D打印技术及其产业发展，但至今还没有明确的扶持3D打印技术的发展计划，只是列入到了现代制造业的分支下面加以扶持。

　　最后，抱团取暖，搭建3D打印产业生态圈平台。2012年10月，由民间机构组织成立了中国3D打印产业技术联盟，目前有几十家企业和科研机构成为会员。该机构秘书长罗军说，当意识到以设备和原料生产为中心的市场有限后，该机构开始实施一套中国式解决方案，即通过在全国各地建立3D产业技术创新中心，让联盟企业抱团进驻，成为各地3D打印加工服务的中心。目前，南京、珠海等城市与该机构合作建立了3D打印技术产业创新中心，政府给予商业开发用地等优厚条件及相关优惠政策，未来两年要在约10个城市建立这样的创新中心。