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1、3D打印技術(shù)研發(fā)與國(guó)外保持同步

 國(guó)外3D打印技術(shù)發(fā)端于20世紀(jì)80年代，我國(guó)自20世紀(jì)90年代以來(lái)也有多所高校和科研機(jī)構(gòu)開(kāi)展了“增材制造技術(shù)”領(lǐng)域的自主研發(fā)。如清華大學(xué)、西安交通大學(xué)、中國(guó)科技大學(xué)、華中科技大學(xué)、中國(guó)科學(xué)院金屬研究所和沈陽(yáng)自動(dòng)化研究所等科研機(jī)構(gòu),在分層實(shí)體制造、FDM工藝、成型材料、光固化成型系統(tǒng)、微制造、金屬粉末激光增量制造系統(tǒng)等方面,取得了與國(guó)外基本保持同步、國(guó)內(nèi)領(lǐng)先的科技成果。以這些科研院所為技術(shù)依托,分別成立的企業(yè)有北京太爾時(shí)代公司、武漢濱湖機(jī)電技術(shù)有限公司、南京紫金立德公司、新松機(jī)器人公司等。國(guó)內(nèi)代表性3D打印技術(shù)公司的產(chǎn)品技術(shù)特點(diǎn)見(jiàn)表1。

2、國(guó)內(nèi)市場(chǎng)增長(zhǎng)迅速

 世界3D打印技術(shù)市場(chǎng)發(fā)展很快。《2015 沃勒斯報(bào)告》總結(jié)了增材制造(3D打印)技術(shù)及應(yīng)用在過(guò)去一年的發(fā)展,在結(jié)合現(xiàn)有增材制造流程、材料、制造商、打印系統(tǒng)的基礎(chǔ)上,分析評(píng)估了這一行業(yè)的發(fā)展現(xiàn)狀、機(jī)遇及挑戰(zhàn)。報(bào)告指出在2014年,增材制造市場(chǎng)(包括全球整體增材制造產(chǎn)品和服務(wù))的收入為41.03億美元,年復(fù)合增長(zhǎng)率為35.2%。2013年的市場(chǎng)收入是30.33億美元,年復(fù)合增長(zhǎng)率為33.4%。

 《2014沃勒斯報(bào)告》中公布的3D打印機(jī)保有量方面,2013年中國(guó)的數(shù)量比率(8.8%)落后于美國(guó)(30%)、日本(9.4%)、德國(guó)(9.1%),但領(lǐng)先于英國(guó)(4.3%)、法國(guó)(3.3%)。近年來(lái),中國(guó)的3D打印產(chǎn)業(yè)也步入高速增長(zhǎng)階段,根據(jù)中國(guó)3D打印技術(shù)產(chǎn)業(yè)聯(lián)盟公布的數(shù)據(jù),2013年中國(guó)國(guó)內(nèi)3D打印產(chǎn)值為20億元,預(yù)計(jì)2016年將會(huì)達(dá)到100億元左右,見(jiàn)圖1。

3、產(chǎn)業(yè)化方面與美歐先進(jìn)國(guó)家相比仍有差距

 美歐的3D打印技術(shù)產(chǎn)業(yè)發(fā)展較早,已經(jīng)形成了相對(duì)比較完整的產(chǎn)業(yè)鏈條。從上游的3D打印設(shè)備、3D打印程序設(shè)計(jì)專用軟件、3D打印材料,到下游的3D打印技術(shù)應(yīng)用、3D打印技術(shù)服務(wù)等,保持了有效的鏈接和循環(huán)促動(dòng)。美國(guó)的相關(guān)輔助產(chǎn)業(yè)十分發(fā)達(dá),主要的3D打印公司都是一體化的3D打印解決方案的提供商。美國(guó)形成了幾家大的3D打印技術(shù)公司,如3DSystems公司和Stratasys公司,能提供3D打印設(shè)備、配套的程序設(shè)計(jì)專用軟件和專用的3D打印材料。還出現(xiàn)了專門的3D打印技術(shù)服務(wù)運(yùn)營(yíng)的模式,如Shapeways公司。該公司是做3D打印產(chǎn)品服務(wù)的互聯(lián)網(wǎng)企業(yè),運(yùn)營(yíng)著一個(gè)網(wǎng)絡(luò)平臺(tái),有效整合了專業(yè)設(shè)計(jì)師、業(yè)余設(shè)計(jì)人員、消費(fèi)者、3D打印技術(shù)和平臺(tái)商的關(guān)系,形成了一個(gè)3D服務(wù)的生態(tài)系統(tǒng)。

 中國(guó)3D打印技術(shù)產(chǎn)業(yè)化方面,從總體來(lái)看,在裝備與核心元件、材料、軟件、產(chǎn)業(yè)整合、服務(wù)模式等方面,與美國(guó)有很大差距。中國(guó)的3D打

印技術(shù)產(chǎn)業(yè)鏈條不夠完備,雖然在3D打印技術(shù)設(shè)備開(kāi)發(fā)研制上緊跟國(guó)際步伐,但相關(guān)輔助產(chǎn)業(yè)十分薄弱,3D打印程序設(shè)計(jì)專用軟件和3D打印材料對(duì)進(jìn)口依賴嚴(yán)重,缺乏3D打印服務(wù)運(yùn)營(yíng)公司。中國(guó)的3D打印技術(shù)企業(yè)規(guī)模還不夠大,年銷售額最大的北京太爾時(shí)代公司也沒(méi)有達(dá)到1億美元的銷售規(guī)模。

 中國(guó)的3D打印技術(shù)專利到產(chǎn)業(yè)應(yīng)用的渠道環(huán)節(jié)不順暢。中國(guó)的3D打印技術(shù)開(kāi)發(fā)活動(dòng)和專利多在科研院所等機(jī)構(gòu),而企業(yè)的開(kāi)發(fā)研究能力比較弱,擁有的專利很少。劉紅光等對(duì)中國(guó)和美國(guó)的3D打印技術(shù)專利擁有部門進(jìn)行了統(tǒng)計(jì)對(duì)比,美國(guó)的3D打印技術(shù)專利擁有數(shù)量前五位的部門都是企業(yè)公司,而中國(guó)的前五位都是大學(xué)。技術(shù)產(chǎn)業(yè)化的主體是企業(yè),企業(yè)缺乏專利,大學(xué)專利過(guò)多,往往造成從專利技術(shù)到產(chǎn)業(yè)應(yīng)用不夠通暢或周期過(guò)長(zhǎng)。

4.國(guó)家制定規(guī)劃促進(jìn)3D打印技術(shù)產(chǎn)業(yè)發(fā)展

 2012年10月16日,“中國(guó)3D打印技術(shù)產(chǎn)業(yè)聯(lián)盟”成立,以協(xié)調(diào)推進(jìn)3D打印技術(shù)產(chǎn)業(yè)發(fā)展。2015年2月28日,《國(guó)家增材制造產(chǎn)業(yè)發(fā)展推進(jìn)計(jì)劃(2015-2016年)》公布(由工信部、發(fā)改委和財(cái)政部聯(lián)合制定)。該計(jì)劃提出到2016年,初步建立比較完善的增材制造產(chǎn)業(yè)體系,整體技術(shù)水平保持與國(guó)際同步。力爭(zhēng)在產(chǎn)業(yè)化程度、技術(shù)水平、行業(yè)應(yīng)用、研發(fā)支撐等四個(gè)方面取得重大進(jìn)展。爭(zhēng)取實(shí)現(xiàn)30%的年均增長(zhǎng)速度;形成具有較強(qiáng)國(guó)際競(jìng)爭(zhēng)力的3D打印技術(shù)企業(yè)2~3家;部分3D打印技術(shù)工藝裝備達(dá)到國(guó)際先進(jìn)水平,研發(fā)一批自主裝備、核心器件及成形材料;在全國(guó)建設(shè)一批3D打印技術(shù)應(yīng)用示范中心或基地;建立支持政策,成立3D打印技術(shù)行業(yè)協(xié)會(huì),建立5~6家3D打印技術(shù)協(xié)同創(chuàng)新中心,形成較為完善的3D打印技術(shù)行業(yè)標(biāo)準(zhǔn)體系等。