2013年以來,有關(guān)3D打印的利好消息不斷。
4月,科技部發(fā)布《國家高技術(shù)研究發(fā)展計(jì)劃(863“計(jì)劃”)》和《國家科技支撐計(jì)劃制造領(lǐng)域2014年度備選項(xiàng)目征集指南》,3D打印首次入選。
國慶前夕,中共中央政治局以實(shí)施創(chuàng)新驅(qū)動(dòng)發(fā)展戰(zhàn)略為題舉行第九次集體學(xué)習(xí),學(xué)習(xí)期間,中央領(lǐng)導(dǎo)專門考察了中關(guān)村3D打印相關(guān)研發(fā)和生產(chǎn)企業(yè)。
此外,據(jù)媒體報(bào)道,為加快推動(dòng)3D打印制造技術(shù)的研發(fā)和產(chǎn)業(yè)化,工業(yè)和信息化部正在醞釀頂層設(shè)計(jì)和統(tǒng)籌規(guī)劃,準(zhǔn)備制定支持3D打印產(chǎn)業(yè)發(fā)展的專項(xiàng)政策。
種種跡象表明,中國3D打印產(chǎn)業(yè)正迎來新一輪發(fā)展機(jī)遇。
中國起步并不晚
3D打印技術(shù)誕生于上世紀(jì)80年代,其原理是以數(shù)字模型為基礎(chǔ),運(yùn)用粉末狀材料,通過逐層打印的方式來構(gòu)建物品。2012年,旨在重振美國制造業(yè)的“制造業(yè)創(chuàng)新國家網(wǎng)絡(luò)”將3D打印作為首個(gè)發(fā)展方向,英國《經(jīng)濟(jì)學(xué)人》雜志也發(fā)表文章稱,3D打印是第三次工業(yè)革命的重要標(biāo)志,在多方力量共同推動(dòng)下,從前不溫不火的3D打印變得炙手可熱。
根據(jù)最新的報(bào)告顯示,2010~2012年,3D打印市場的復(fù)合年增長率為27.4%,2012年市場規(guī)模為22.04億美元,約合135億元人民幣。
值得注意的是,3D打印技術(shù)在中國的起步并不晚。上世紀(jì)90年代,西安交通大學(xué)、華中科技大學(xué)和清華大學(xué)等高校就已經(jīng)開始進(jìn)行3D打印領(lǐng)域的研究。截至今年5月,國內(nèi)已經(jīng)有40多家從事3D打印技術(shù)的上下游企業(yè)和科研單位。
在過去30多年的發(fā)展過程中,3D打印技術(shù)已經(jīng)在航空航天、汽車、生物醫(yī)學(xué)等領(lǐng)域廣泛應(yīng)用。我國也取得了一系列進(jìn)展。
1993年以來,中國工程院院士、快速制造國家工程研究中心主任盧秉恒率先在國內(nèi)開拓光固化快速成型制造系統(tǒng)研究,開發(fā)出具有國際首創(chuàng)的紫外光快速成型機(jī)及有國際先進(jìn)水平的機(jī)、光、電一體化快速制造設(shè)備和專用材料。
北京航空航天大學(xué)教授王華明率領(lǐng)的團(tuán)隊(duì)歷經(jīng)20年的研究,在國際上首次全面突破了鈦合金等難加工大型復(fù)雜整體關(guān)鍵構(gòu)件激光成型工藝、成套裝備和應(yīng)用關(guān)鍵技術(shù)。
中科院重慶綠色智能技術(shù)研究院3D打印技術(shù)中心開發(fā)出液體光敏樹脂紫外固化技術(shù),打印精度能夠達(dá)到微米良機(jī)。另外,該中心正在研發(fā)一項(xiàng)跨尺度高精度打印,將大面積的快速打印和局部的精細(xì)打印相結(jié)合,從而滿足客戶的特定需求?!〔荒?ldquo;單打獨(dú)斗”
雖然我國3D打印起步不算晚,也有了一定的進(jìn)展,但從目前發(fā)展情況來看,我國的3D打印技術(shù)還有多方面瓶頸待突破。
首先是設(shè)備問題。目前,國內(nèi)的3D打印設(shè)備和國外相比可靠性較弱,一些高端設(shè)備和關(guān)鍵部件在國產(chǎn)化方面也需進(jìn)一步努力。其次,國內(nèi)3D打印技術(shù)還面臨著材料的難題,一些材料的配比未能掌握,一些試驗(yàn)需要的材料還需要從國外進(jìn)口。
此外,我國3D打印技術(shù)的市場也需要進(jìn)一步拓展。據(jù)報(bào)告顯示,2012年全球3D打印的市場規(guī)模為21億美元,而中國3D打印市場規(guī)模只有10億元人民幣。
要想抓住3D打印技術(shù)的發(fā)展契機(jī),首先應(yīng)該突破和掌握3D打印的核心技術(shù),比如智能終端、掃描儀器等設(shè)備的精度、速度,掌握更為豐富的材料,如智能材料、功能材料、復(fù)合材料,及多種金屬材料直接成型,還要推進(jìn)3D打印設(shè)計(jì)軟件、工程軟件、制造軟件和控制系統(tǒng)的開發(fā)應(yīng)用。這樣才能掌握3D打印全產(chǎn)業(yè)鏈的自主權(quán),避免淪為產(chǎn)業(yè)鏈低端,僅僅作為廉價(jià)勞動(dòng)和加工制造基地。
而要想實(shí)現(xiàn)上述技術(shù)的突破,我國3D打印產(chǎn)業(yè)需要加強(qiáng)資源整合,走抱團(tuán)發(fā)展、集群發(fā)展之路。長期以來,3D打印行業(yè)“小而散”,相互之間各自為政,設(shè)備、軟件、材料、工藝等都需要自己研究,沒有團(tuán)結(jié)起來,不能形成一種合力。因此,3D打印需要?jiǎng)?chuàng)新科研機(jī)制的支撐,研發(fā)機(jī)構(gòu)應(yīng)該各有分工,相互補(bǔ)充。
2012年10月,中國3D打印技術(shù)產(chǎn)業(yè)聯(lián)盟成立。該聯(lián)盟在南京等城市集中優(yōu)勢資源建設(shè)中國3D打印技術(shù)產(chǎn)業(yè)創(chuàng)新中心,將從事3D打印技術(shù)研發(fā)的科研單位和企業(yè)整合起來,形成合力,通過行業(yè)抱團(tuán)發(fā)展的模式逐步打開市場。
今年8月,中國3D打印研究院在南京成立。該研究院將集成國內(nèi)外研發(fā)力量,重點(diǎn)開展醫(yī)療康復(fù)、航空制造、航天科技(000901,股吧)、汽車研發(fā)、生物制造等領(lǐng)域3D打印工藝、裝備、材料、應(yīng)用等產(chǎn)業(yè)化技術(shù)研發(fā),逐漸實(shí)現(xiàn)技術(shù)轉(zhuǎn)化。
上述進(jìn)展說明,我國3D打印正從以往的單打獨(dú)斗,轉(zhuǎn)而形成整體合力,這將有助于推動(dòng)我國3D打印行業(yè)資源整合、標(biāo)準(zhǔn)建立以及國際間的對話交流?!?yīng)與傳統(tǒng)產(chǎn)業(yè)相融合
3D打印技術(shù)在文化創(chuàng)意、生物醫(yī)學(xué)和工業(yè)等領(lǐng)域具有廣泛應(yīng)用。而我們看到,在過去的30多年里,3D打印技術(shù)之所以未產(chǎn)生太大影響,一個(gè)很重要的原因,就是用戶和企業(yè)對3D打印技術(shù)缺乏足夠的信心,市場需求始終沒有起來。
與傳統(tǒng)制造的大規(guī)模、大批量的加工制造相比,3D打印在少批量、小尺寸、高精度、造型復(fù)雜的零部件元器件的加工制造方面更具優(yōu)勢。因此,3D打印可以與傳統(tǒng)產(chǎn)業(yè)優(yōu)勢互補(bǔ),融合發(fā)展,開發(fā)出適合傳統(tǒng)制造業(yè)所需要的技術(shù)和產(chǎn)品,幫助傳統(tǒng)產(chǎn)制造業(yè)改進(jìn)生產(chǎn)工藝,從而為傳統(tǒng)制造業(yè)的創(chuàng)新發(fā)展注入新的活力和動(dòng)力。
此外,發(fā)展3D打印這項(xiàng)新興技術(shù),僅憑熱情是不夠的。目前,面對3D打印的廣闊前景,各地紛紛興建3D打印產(chǎn)業(yè)園,并出臺各項(xiàng)優(yōu)惠政策,面對這一現(xiàn)狀,我們應(yīng)該進(jìn)行科學(xué)規(guī)劃布局,避免在發(fā)展初期一哄而上,形成惡性競爭,重蹈光伏行業(yè)的覆轍。
當(dāng)前全球經(jīng)濟(jì)持續(xù)低迷,外需疲軟,內(nèi)需不振,制造企業(yè)在新一輪經(jīng)濟(jì)起飛中扮演著重要角色。牽住3D打印這個(gè)“牛鼻子”,使其在產(chǎn)業(yè)升級和結(jié)構(gòu)調(diào)整中發(fā)揮作用,將為傳統(tǒng)制造業(yè)的發(fā)展帶來新的希望。
轉(zhuǎn)載請注明出處。