3D打印，實(shí)現(xiàn)了高效率、低成本的生產(chǎn)方式，代表著未來(lái)智能制造的方向

作為21世紀(jì)最具創(chuàng)新性的前沿科技，3D打印集合了大規(guī)模生產(chǎn)和個(gè)性化制造的優(yōu)點(diǎn)，實(shí)現(xiàn)了高效率、低成本的生產(chǎn)方式，代表著未來(lái)智能制造的方向。近年來(lái)，隨著3D打印技術(shù)在消費(fèi)電子業(yè)、航空航天業(yè)、汽車制造業(yè)、生物醫(yī)療以及個(gè)性化消費(fèi)品等領(lǐng)域的商業(yè)化應(yīng)用，大大提高制造業(yè)的生產(chǎn)效率、生產(chǎn)精度，同時(shí)起到減材節(jié)能的良好效果。

目前，3D打印逐漸由實(shí)驗(yàn)階段向應(yīng)用階段邁進(jìn)，市場(chǎng)對(duì)3D打印的需求不再局限于打印模型組件，將3D打印應(yīng)用于工業(yè)原型樣件（Prototype）是當(dāng)前該技術(shù)在工業(yè)生產(chǎn)領(lǐng)域結(jié)合最緊密的應(yīng)用方向之一。據(jù)Sculpteo最新發(fā)布的《2017年3D打印行業(yè)調(diào)查報(bào)告 （TheState of 3DprinTIng，EdiTIon 2017）》，原型樣件的應(yīng)用占到整個(gè)技術(shù)應(yīng)用的34%，概念產(chǎn)品的驗(yàn)證（Proof of Concept）則占23%，兩者疊加已經(jīng)超過(guò)整個(gè)3D打印技術(shù)應(yīng)用的50%以上。

3D打印發(fā)展瓶頸待突破

縱然市場(chǎng)前景樂(lè)觀，但是現(xiàn)實(shí)通往理想之間依然有著短期內(nèi)難以逾越的鴻溝，總體而言，3D打印仍在緩慢前行，主要受限于以下幾方面因素：首先，3D打印商業(yè)模式單一，不購(gòu)買設(shè)備就不能分享這項(xiàng)技術(shù)造成很多用戶持續(xù)觀望；其次，人才嚴(yán)重短缺，真正了解乃至應(yīng)用3D打印技術(shù)的專業(yè)人才非常稀缺；另外，3D打印所需的原材料供給較少，價(jià)格較高。此外，消費(fèi)市場(chǎng)對(duì)增材制造的認(rèn)識(shí)還不足，加之工業(yè)級(jí)增材制造設(shè)備的昂貴成本和維護(hù)費(fèi)用，使中小企業(yè)望而卻步，還需要較長(zhǎng)時(shí)間的市場(chǎng)培育。另外，材料同樣是阻礙3D打印持續(xù)發(fā)展的重要因素，目前雖然可應(yīng)用于3D打印領(lǐng)域的材料已達(dá)千余種，但是與產(chǎn)業(yè)發(fā)展需求對(duì)比，尚且不夠。而且，關(guān)鍵材料基本依賴進(jìn)口的局面得不到改觀，將對(duì)我國(guó)3D打印產(chǎn)業(yè)的可持續(xù)發(fā)展造成嚴(yán)重影響。

統(tǒng)籌規(guī)劃布局逆境求生

任何新生事物從誕生到走向成熟都是一個(gè)破繭成蝶的過(guò)程，3D打印亦是如此。3D打印如果想要實(shí)現(xiàn)從小規(guī)模應(yīng)用到制造業(yè)主流制造方式的轉(zhuǎn)變，改變傳統(tǒng)制造業(yè)數(shù)百年的生產(chǎn)方式和成型工藝，并非一蹴而就。業(yè)內(nèi)人士分析指出，發(fā)展3D打印這樣的新興技術(shù)必須通盤考慮，從戰(zhàn)略高度統(tǒng)籌規(guī)劃和布局：首先要從設(shè)計(jì)端入手，優(yōu)化生產(chǎn)工藝，改進(jìn)生產(chǎn)流程，最大限度發(fā)揮3D打印在生產(chǎn)制造過(guò)程中的最大優(yōu)勢(shì)；其次要從材料端入手，豐富材料種類，提升打印裝備的精密度和穩(wěn)定性，完善其功能；第三要完善3D打印人才培養(yǎng)體系，引導(dǎo)高校培養(yǎng)更多應(yīng)用型人才，服務(wù)于產(chǎn)業(yè)技術(shù)應(yīng)用需求。同時(shí)，企業(yè)也可以選擇與高校進(jìn)行合作，大力培養(yǎng)符合各方面需求的專業(yè)型人才，破解人才困局；第四要搭建更多開(kāi)放式服務(wù)平臺(tái)，深化“3D打?。?rdquo;，促進(jìn)3D打印與傳統(tǒng)產(chǎn)業(yè)緊密結(jié)合，加快推動(dòng)3D打印行業(yè)的標(biāo)準(zhǔn)建設(shè)與規(guī)范化進(jìn)程，為3D打印產(chǎn)業(yè)的持續(xù)發(fā)展奠定堅(jiān)實(shí)基礎(chǔ)。同時(shí)，行業(yè)應(yīng)當(dāng)鼓勵(lì)企業(yè)加強(qiáng)技術(shù)、服務(wù)、管理經(jīng)驗(yàn)交流，依靠群體優(yōu)勢(shì)促進(jìn)研發(fā)突破。只有這樣，3D打印技術(shù)才可能盡快走出應(yīng)用市場(chǎng)的最后一公里，這需要政府有關(guān)部門出臺(tái)相關(guān)扶持政策，鼓勵(lì)原始創(chuàng)新，鼓勵(lì)用戶與3D打印服務(wù)平臺(tái)結(jié)合。

重點(diǎn)領(lǐng)域?qū)で?ldquo;突破口 ”

3D打印的縱深發(fā)展亦應(yīng)是由“點(diǎn)”及“面”，由小范圍應(yīng)用拓展到社會(huì)全產(chǎn)業(yè)鏈的普及化。在這一發(fā)展過(guò)程中，探索與3D打印高度匹配的領(lǐng)域，由淺入深進(jìn)行實(shí)驗(yàn)、論證、完善，最終逐漸成熟，走向商業(yè)化廣泛應(yīng)用。

鑄造業(yè)或許可以身先士卒，扮演“領(lǐng)頭羊”的角色。調(diào)查顯示，鑄造市場(chǎng)的規(guī)模是工業(yè)樣件市場(chǎng)的近1000倍。以國(guó)內(nèi)鑄造業(yè)為例，數(shù)據(jù)顯示，2010年我國(guó)鑄造企業(yè)數(shù)量多達(dá)30000家，居全球首位；2010年中國(guó)鑄造業(yè)規(guī)模以上企業(yè)僅5957家，平均單廠年產(chǎn)量為3506噸。其中，精密鑄造是鑄造業(yè)中技術(shù)水平最高、工藝最復(fù)雜、利潤(rùn)率最高的細(xì)分領(lǐng)域，很大一部分的航空、汽車的復(fù)雜零部件，都是用這種工藝生產(chǎn)的。由于每一個(gè)精密鑄造零件都必須對(duì)應(yīng)一個(gè)蠟?zāi)：托螝?，而通過(guò)3D打印可以一體成型，省去開(kāi)模環(huán)節(jié)和成本，而且目前工藝性能上足以替代傳統(tǒng)的鑄造蠟。此外，由于新材料在常溫下不會(huì)變形，使得在大型鑄造件上，有更加明顯的優(yōu)勢(shì)。

醫(yī)療領(lǐng)域同樣是能夠讓3D打印大放異彩的關(guān)鍵領(lǐng)域，3D打印的小批量、個(gè)性化打印與患者因人而異的個(gè)性化治療方案不謀而合。如今，醫(yī)療領(lǐng)域已經(jīng)占領(lǐng)了3D打印市場(chǎng)份額的三分之二。報(bào)告顯示，全球3D打印市場(chǎng)2016年可達(dá)2.796億美元，并在未來(lái)10年復(fù)合年增長(zhǎng)率（CAGR）為17.5%。市場(chǎng)研究公司IQ4最新分析報(bào)告也指出，到2022年，全球醫(yī)療3D打印市場(chǎng)規(guī)模將達(dá)到38.9億美元（約合260億人民幣）。此外，3D打印除了輔助醫(yī)療、制造部分人體器官以外，在提供訂制、個(gè)性化醫(yī)療方面也有巨大潛力。

結(jié)束語(yǔ)：以3D打印為代表的前沿科技正在帶領(lǐng)制造業(yè)和社會(huì)全產(chǎn)業(yè)鏈進(jìn)入智能制造時(shí)代，但是這一過(guò)程注定需要用探索和創(chuàng)新、堅(jiān)持與信念來(lái)構(gòu)建。人們對(duì)3D打印的期許不只停留在打印小的物件上，打開(kāi)廣闊的市場(chǎng)藍(lán)海才是3D打印的終極目標(biāo)，因而只有打開(kāi)縱深“突破口”，才能激活3D打印無(wú)限潛能，創(chuàng)造更多的經(jīng)濟(jì)價(jià)值和社會(huì)價(jià)值。