3d打印的发展前景

2022-08-19

第一篇:3d打印的发展前景

我国3D打印机的市场发展情况,3D打印机报告

3D打印已经成为一种潮流,并开始广泛应用在设计领域,尤其是工业设计,数码产品开模等,可以在数小时内完成一个模具的打印,节约了很多产品从开发到投入市场的时间。3D打印机可以用各种原料打印三维模型,使用3D辅助设计软件,工程师设计出一个模型或原型之后,无论设计的是一所房子还是人工心脏瓣膜,之后通过相关公司生产的3D打印机进行打印,打印的原料可以是有机或者无机的的材料,例如橡胶、塑料,不同的打印机厂商所提供的打印材质不同。3D打印机,即快速成形技术的一种机器,它是一种数字模型文件为基础,运用粉末状金属或塑料等可粘合材料,通过逐层打印的方式来构造物体的技术。过去其常在模具制造、工业设计等领域被用于制造模型,现正逐渐用于一些产品的直接制造。特别是一些高价值应用(比如髋关节或牙齿,或一些飞机零部件)已经有使用这种技术打印而成的零部件。“三维打印”意味着这项技术的普及。3D打印通常是采用数字技术材料打印机来实现。这种打印机的产量以及销量在二十一世纪以来就已经得到了极大的增长,其价格也正逐年下降。该技术珠宝,鞋类,工业设计,建筑,工程和施工(AEC),汽车,航空航天,牙科和医疗产业,教育,地理信息系统,土木工程以及其他领域都有所应用。

随着汽车、航空航天、工业和医疗保健等领域市场需求的增加,全球3D打印机的销售额将从2011年的17亿美元增长至2017年的50亿美元。消费品和电子领域是3D印刷企业最大的市场,其市场份额约为20.3%;紧随其后的是机动车(19.5%)、医疗和牙科(15.1%)领域。目前比较知名的3D打印机制造商有瑞连、3D系统、伊登普雷里、斯特塔西、帕罗奥多、惠普和奥托美克等。

目前国内3D打印在材料、设备和应用上仍有难题,成本较高,多用于实验,规模化应用尚需时日,目前我国3D打印主要应用于产品设计、快速模具制造、铸造、医学等制造领域,其中消费电子、汽车、医疗分别占20.3%、19.5%和15.1%。

随着开拓并行、多材料制造工艺方法的采用,打印速度和效率有望获得更大提升。3D打印技术经过几十年的探索与发展,目前能够实现600dpi分辨率,每层厚度只有0.01毫米,即使模型表面有文字或图片也能够清晰打印,目前较先进的产品可以实现每小时25毫米高度的垂直速率,相比早期产品有10倍提升,而且可以利用有色胶水实现彩色打印,色彩深度高达24位。随着先进材料的不断发展,将开发出更为多样的3D打印材料,如智能材料、功能梯度材料、纳米材料、非均质材料及其他方法难以制作的复合材料等,金属材料、直接金属成型技术将会成为今后研究与应用的新兴领域。

当前,3D打印机价格很高,大多在百万美元以上,这给其进入家庭带来了困难,但一些较小规模的3D打印机制造商已经开始推出一万美元以下的3D打印机。随着技术进步及推广应用直至实现规模化生产,3D打印机的价格有望大幅下降。3D打印机诞生后,早期主要用于航空航天、机械、医疗、建筑等行业的模型制作。随着其进一步走向成熟,3D打印机已开始用来制造汽车、飞机等高科技含量零部件、皮肤、骨骼等活体组织。专家预计,3D打印机在生产应用方面有着巨大潜力。3D打印技术在珠宝首饰、鞋类、工业设计、建筑、汽车、航天及医疗方面(牙科)都能得到广泛的应用。3D打印长期发展前景广阔,未来国内3D打印市场规模将达到上万亿元,但短期内由于技术、材料和成本原因难以商业化。

本研究分析报告由智鼎国研(北京)信息咨询有限公司领衔撰写,在大量周密的市场调研基础上,主要依据了国家统计局、国家商务部、国家发改委、国务院发展研究中心、中国海关总署、3D打印机行业相关协会、国内外相关刊物的基础信息以及3D打印机专业研究单位等公布和提供的大量资料,结合深入的市场调查资料,进而分析国内3D打印机行业发展走势与市场。报告针对我国3D打印机行业的市场规模与前景、从业企业以及国家相关产业政策进行了全面分析。并重点分析了我国3D打印机行业技术、应用领域的发展与现状,并对3D打印机行业投资机会与投机风险作出了分析研判,为3D打印机相关生产企业、经营企业、科研机构等企业在激烈的市场竞争中洞察先机,根据市场需求及时调整经营策略,为战略投资者选择恰当的投资时机和公司领导层做战略规划提供了准确的市场情报信息及科学的决策依据,同时对银行信贷部门也具有极大的参考意义。

【报告目录】

第一章3D打印机相关阐述16 第一节传统打印机简介16

一、打印机性能参数16

二、打印机的分类17

三、打印模式20

四、打印机语言21

五、打印机技术21

六、打印机打印技术常用工作参数30 第二节3D打印机32

一、3D打印机背景分析32

二、3D打印机特点34

三、3D打印机技术性能指标34 第三节3D打印机的用途及应用领域35

一、在工业制造领域的应用分析35

二、在文化创意、数码娱乐领域的应用分析36

三、在航空航天、国防军工领域的应用分析36

四、在生物医疗领域的应用分析36

五、在消费品领域的应用分析38

六、在建筑工程领域的应用分析38

七、在教育领域的应用分析38

八、在个性化定制领域的应用分析39 第二章中国3D打印机市场发展关键因素分析39 第一节3D打印机市场规模分析39 第二节3D打印机市场主要竞争对手构成40 第三节3D打印机市场政治、经济、法律、技术环境分析45

一、政治环境45

二、经济环境49

三、法律环境53

四、技术环境55 第四节3D打印机市场发展驱动因素分析59

一、产品优势59

二、政策扶持60

三、产业化的可能性62 第五节全球债务危机对3D打印机行业发展影响分析64

一、对3D打印机行业本身影响分析64

二、对3D打印机上下游产业影响分析65

三、对3D打印机价格影响分析66 第三章2012年世界3D打印厂商研究67 第一节3Dsystems67 (1)企业发展简况分析67 (2)企业研发实力分析67 (3)企业3D打印机产品分析67 (4)企业3D打印机产品应用分析68 (5)企业经营业绩分析68 (6)企业投资兼并分析69 (7)企业经营优劣势分析69 第二节ObjectGeometries72 第三节SOlido72 第四节ZCorporation75 第五节Stratasys79 (1)企业发展简况分析79 (2)企业研发实力分析79 (3)企业3D打印机产品分析79 (4)企业经营业绩分析81 (5)企业投资兼并分析81 (6)企业经营优劣势分析82 第六节Makerbot经营分析83 (1)企业发展简况分析83 (2)企业3D打印机产品分析83 (3)企业经营业绩分析85 (4)企业投资兼并分析85 (5)企业经营优劣势分析86 第七节Shapeways经营分析87 (1)企业发展简况分析87 (2)企业3D打印服务分析87 (3)企业经营业绩分析88 (4)企业商业模式分析88 (5)企业多轮融资分析88 (6)企业经营优劣势分析89 第四章2012年中国打印机产业整体发展态势分析90 第一节中国打印机行业发展分析90

一、中国打印机产量居世界第一90

二、中国打印机行业的市场结构解析90

三、中国专用打印机行业发展格局97

四、打印机行业进入节能环保新时代98

五、2012年打印机行业发展情况良好101 第二节2008-2012年中国打印机产量数据统计分析104

一、2008-2011年中国打印机产量数据分析104

二、2012年中国打印机产量数据分析108

三、2012年中国打印机产量增长性分析110 第五章3D打印机生产工艺及技术路径分析111 第一节3D打印机各种生产方法比较111 第二节国内外3D打印机生产工艺及技术趋势112

一、国外主流生产工艺介绍112

二、国内主流生产工艺介绍116

三、3D打印加工过程分析117

四、当前3D打印技术分析121

五、3D打印技术的突破方向分析124 第三节国内外3D打印机最新技术研发及应用情况126 第四节3D打印原材料分析129

一、目前可使用的3D打印材料分析129

二、3D打印市场扩大对材料需求的影响分析130 第六章中国3D打印机市场发展现状分析131 第一节中国3D打印机市场构成要素分析131

一、3D打印机产品购买主体构成分析131

二、3D打印机产品市场购买力分析133

三、3D打印机产品市场购买欲望分析134 第二节中国3D打印机市场主要品牌分析136

一、国外主要企业品牌分析136

二、国内主要品牌分析140 第三节2012年中国3D打印机市场运行数据分析141

一、2012年中国3D打印机市场产品销售情况分析141

1、销售总量分析141

2、主要销售区域分析142

3、市场需求特点分析143

二、2012年中国3D打印机市场产品供给情况分析145

1、国内市场供给量分析145

2、供给来源构成146

3、供需格局分析148 第七章中国3D打印机市场消费能力及未来需求规模分析148 第一节2012年中国3D打印机市场消费能力现状分析148

一、中国3D打印机产品购买要素构成分析148

二、3D打印机产品替代产品威胁分析150

三、主要消费区域消费能力对比分析150 第二节影响中国3D打印机市场消费能力主要因素分析152

一、购买者的购买目的及主要用途152

二、购买者所处的消费环境154 第三节中国3D打印机消费市场独有特征分析156 第四节中国3D打印机市场发展影响因素分析158 第五节3D打印机对我国制造业的影响160

一、3D打印机的内涵及其意义160

二、3D打印机与中国制造业161

三、对我国制造业的影响162

四、对策建议163 第八章2012年中国3D打印机市场需求特点及需求潜力分析163 第一节中国3D打印机市场主要消费统计数据定量分析163

一、总体销量数据分析163

二、分区域市场数据分析164

三、消费领域分布数据分析165 第二节3D打印机主要下游消费领域构成分析165 第九章3D打印机产品价格策略研究167 第一节估计成本167 第二节选择定价方法170 第三节竞争性调价176 第四节具体价格策略研究178 第十章国内3D打印机在建及拟建项目统计分析179 第一节入门级开源3D打印机项目技术179 第二节研发一种便携式3D打印机项目192 第三节智慧烟台投资千亿引进3D打印机等高端项目193 第四节2012-2013年我国3D打印发展项目态势195 第五节中国市场上3D打印巨头合并及其项目新态势201 第十一章3D打印机企业销售状况调查224 第一节北京殷华激光快速成形与模具技术有限公司224

一、企业发展简况分析224

二、企业研发实力分析225

三、企业3D打印产品及服务分析225

四、企业成功应用案例分析225

五、企业经营优劣势分析226

六、企业3D打印机销售情况227 第二节陕西恒通智能机器有限公司227

一、企业发展简况分析227

二、企业研发实力分析227

三、企业3D打印产品及服务分析228

四、企业成功应用案例分析228

五、企业经营优劣势分析228

六、企业最新发展动向分析229

七、企业3D打印机销售情况229 第三节武汉滨湖机电技术产业有限公司230

一、企业发展简况分析230

二、企业研发实力分析231

三、企业3D打印产品及服务分析231

四、企业经营优劣势分析232

五、企业3D打印机销售情况232 第四节南京紫金立德电子有限公司233

一、企业发展简况分析233

二、企业研发实力分析233

三、企业3D打印产品及服务分析233

四、企业成功应用案例分析233

五、企业经营优劣势分析235

六、企业最新发展动向分析235

七、企业3D打印机销售情况239 第十二章3D打印机市场推广策略研究240

一、3D打印机行业产品市场定位240

二、3D打印机行业广告推广策略244

三、3D打印机行业产品促销策略249

四、3D打印机行业招商加盟策略249

五、3D打印机行业网络推广策略254 第十三章3D打印机营销渠道建立策略256 第一节2011-2012年中国3D打印机品牌营销模式研究256

一、市场经济时代的营销模式256

二、国际市场条件下的营销模式256

三、新型营销模式总括257

1、特许经营、加盟连锁257

2、电子商务258

3、会议营销260 第二节3D打印机产品营销渠道260

一、媒体广告260

二、直效营销262

三、销售促进263

四、公关与宣传264

五、人员推销265

六、网络营销266 第三节中国3D打印机营销渠道建立策略267

一、广告策略267

二、渠道策略267

三、价格策略267 第十四章3D打印机市场客户群研究与渠道匹配分析271 第一节专买店实地调查271

一、渠道特点271

二、销售状况271

三、消费人群271

四、销售策略271 第二节购物中心----专柜275

一、渠道特点275

二、销售状况275

三、消费人群276

四、销售策略276 第三节连锁超市----专柜281

一、渠道特点281

二、销售状况282

三、消费人群282

四、销售策略283 第四节网络营销模式—网店287

一、渠道特点287

二、销售状况292

三、消费人群292

四、销售策略292 第十五章2013-2018年中国3D打印机市场前景预测分析294 第一节国内3D打印机技术发展现状与问题294

一、国内3D打印机技术发展现状294

二、国内3D打印机技术发展问题295 第二节我国3D打印机从“神器”到家用制造设备的距离296 第三节3D打印机行业发展趋势预测298

一、3D打印机将全面革新现实298

二、2017年全球3D打印机市场将增至50亿美元304

三、3D打印机行业发展趋势304 第四节中国国3D打印机行业发展前景预测305

二、3D打印孕育无限未来305

三、3D打印机的变革力量308

四、3D打印机发展前景310 【图表目录】

图表:国际上主要3D打印机厂商42 图表:2009-2011年我国GDP增幅走势图49 图表:中国能效标识93 图表:富士施乐智能眼、智能节电和快速启动三位一体95 图表:重视环保打印,行动刻不容缓98 图表:参与调查者对于打印机环保重要性的看法99 图表:参与调查者对于打印机是否环保的分辨情况99 图表:2008-2009年中国打印机产量走势图104 图表:2009年中国打印机产量统计表(分省市)105 图表:2010年1-12月中国打印机产量分省市排行统计表106 图表:2012年1-12月中国打印机分省市产量数据表108 图表:国际上主要3D打印机厂商138 图表:2009-2012年中国3D打印机销售总量141 图表:2012年中国3D打印机销量区域分布142 图表:2009-2012年中国3D打印机供给量145 图表:2012年我国3D打印机供给来源构成146 图表:2009-2012年中国3D打印机销售总量163 图表:2012年中国3D打印机销量区域分布164 图表:2012年我国3D打印机消费领域分布数据165 图表:入门级开源3D打印机项目技术简图179 图表:主板芯片Arduino182 图表:Arduino主板最新版本的电路原理图184 图表:Arduino步进电机控制板184 图表:Arduino步进电机驱动板最新版本的电路原理图185 图表:Arduino3D打印机打印头控制板186 图表:Arduino3D打印机打印头驱动板最新版本的电路原理图186 图表:Arduino3D打印机机械结构187 图表:Arduino3D打印机部件罗列见下图189 图表:3D打印机打印机软件界面截图190 图表:3D数据与打印结果的展示图191 图表:2011-2012年北京殷华激光快速成型与模具技术有限公司3D打印机销售状况227 图表:2011-2012年陕西恒通智能机器有限公司3D打印机销售状况229 图表:2011-2012年武汉滨湖机电技术产业有限公司3D打印机销售状况232 图表:2011-2012年南京紫金立德电子有限公司3D打印机销售状况239 图表:网络营销推拉战略266 图表:2008-2011年全球消费电子各细分产品产量规模309

第二篇: 3D打印技术的现状与发展

随着工业现代化的不断发展,传统的加工工艺已无法满足现代工业部件的加工需求,许多异形结构利用传统加工(包括五轴加工中心)很难加工或根本不能加工。随即3D打印机应运而生„„

3D打印机看似复杂,却很简单,也许你会为它神奇的能力而震撼,也许你会为它的高科技而惊呆,其实从1916年爱因斯坦提出激光原理时,已经为1986年第一台3D打印机的出现奠定了坚实的理论基础。说起3D打印机的原理其实一点也不复杂。

3D打印就是断层激光扫描烧结的逆过程,断层扫描就是把某个三位模型“切”成无数叠加的片;3D打印就是一片一片的打印,然后叠加到一起,成为一个立体物体。其优势就是在于传统的加工方法是利用去除材料进行加工,而3D打印则是增加材料进行加工。这样与传统加工方式相比,3D打印机生产有材料利用率高,加工成型速度快,时间短,成型产品密度更均匀等优势,其中最大的优势在于不再受制于产品结构,只要设计师能想出的结构,3D打印机都能帮他实现。

传统的工业产品开发,往往是先开模具,然后再做手板,而运用3D打印技术,无需开模,可以把制造时间减少,费用降低,对成本更好的控制。而一些好的设计理念,无论其结构和工艺多么复杂,均可利用3D打印技术,短时间内制造出来,从而极大地促进了产品的创新设计,有效改善工业设计能力薄弱的问题。

3D打印需要依托多个学科领域的尖端技术,至少包括以下方面:

信息技术:要有先进的设计软件及数字化工具,辅助设计人员制作出产品的三维数字模型,并且根据模型自动分析出打印的工序,自动控制打印器材的走向。

精密机械:3D打印以“每层的叠加”为加工方式。要生产高精度的产品,必须对打印设备的精准程度、稳定性有较高的要求。

材料科学:用于3D打印的原材料较为特殊,必须能够液化、粉末化、丝化,在打印完成后又能重新结合起来,并具有合格的物理、化学性质。

3D打印机的应用领域及其广泛,从寻常百姓家的锅碗瓢盆,到关系到国家安全的国防事业,几乎各种领域都可以有他的身影。他的应用对象可以是任何行业,只需要这些行业提供3D数据模型或原型,3D打印机均可以加工。其中这些行业中对3D打印机需求较大的包括政府、航空航天、医疗设备、高科技研发、教育业以及制造业。

医疗行业:从2010年美国成功打印活体器官开始,似乎直接打印人体也并不是不可能,它更类似于克隆技术,他打印出来的活体器官不会与患者排斥。他还可以打印骨骼、牙齿等。我们可以预计在将来3D打印机的发展中,在医疗方面会引入一个全新的人体植入概念,让更多的患者看到希望。

产品研发:我们可以利用3D打印技术快速制造手板模型,这样不但保留原有结构的特征,同时还可以做比例缩减,缩短加工时间短,降低生产成本,减少产品改良时间,更适合产品研究开发。

建筑设计:在建筑业,工程师和设计师们已经开始使用3D打印机打印建筑模型,这种方法快速、低成本、环保,同时制作精美。完全符合设计者的要求,切有节省大量的材料和时间。

食品产业。没错,就是“打印”食品。研究人员已经开始尝试打印巧克力了。或许在不久的将来,很多看起来一模一样的食品就是用食品3D打印机“打印”出来的。当然,到那时可能人工制作的食品会贵很多倍。

汽车制造业。不是说你的车是3D打印机打印出来的(当然或许有一天这也有可能),而是说汽车行业在进行安全性测试等工作时,会将一些非关键部件用3D打印的产品替代,在追求效率的同时降低成本。

配件、饰品。这是最广阔的一个市场。在未来不管是你的个性笔筒,还是有你半身浮雕的手机外壳,抑或是你和爱人拥有的世界上独一无二的戒指,都有可能是通过3D打印机打印出来的。甚至不用等到未来,现在就可以实现。

3D技术的国内发展现状

国内3D打印技术近几年刚开始发展,企业开始了解这种加工方式但不认可,一方面是由于企业不能摆脱传统制造业的思维方式,另一方面则是由于加工成本过高,部件不宜利用3D打印机进行批量生产。而且国内打印机的发展还有以下缺陷

1.缺乏教育培训和社会推广

目前,企业购置3D打印设备的数量非常有限,应用范围狭窄。更有一切企业根本不知道3D打印是什么样的东西。而在教育教学方面,机械、材料、信息技术等工程学科的教学课程体系中,缺乏与3D打印相关的必修环节,3D打印停留在部分学生的课外兴趣研究层面。得不到深入研究。

2.企业对技术研发投入不足

我国虽已有几家企业能自主制造3D打印设备,但企业规模普遍较小,研发力量不足。在加工流程稳定性、工件支撑材料生成和处理、部分特种材料的制备技术等诸多具体环节,存在较大缺陷,难以完全满足产品制造的需求。 3.产业链缺乏统筹发展

3D打印行业的发展需要完善的供应商和服务商体系、市场平台。供应商和服务商体系中,包含工业设计机构、3D数字化技术提供商、3D打印机及耗材提供商、3D打印设备经销商、3D打印服务商。市场平台包含第三方检测验证支持、金融支持、电子商务、知识产权保护等支持。而目前国内的3D打印企业还处于“单打独斗”的初步发展阶段,产业整合度较低,主导的技术标准、开发平台尚未确立,技术研发和推广应用还处于无序状态。

而在国外特别是美国,3D打印技术要比在国内发展早,企业早已熟知这种可能对世界加工制造业带来革命的新技术。所以相较于国内,美国对3D打印技术的研发生产投资都远远胜于我国。

当前,全球正在兴起新一轮数字化制造浪潮。发达国家面对近年来制造业竞争力的下降,大力倡导“再工业化、再制造化”战略,提出智能机器人(300024)、人工智能、3D打印是实现数字化制造的关键技术,并希望通过这三大数字化制造技术的突破,巩固和提升制造业的主导权,加快3D打印产业发展,可推动我国由“工业大国”向“工业强国”的转变。

3D打印的未来

英国《经济学人》杂志在《第三次工业革命》一文中,将“3D打印技术作为第三次工业革命的重要标志之一”,这充分可以看出3D 打印机将来不是要取代某一个制造业,而是要取代几乎所有的制造业。未来你想要什么,只需下载图纸,按一下„打印‟键,就可以去喝咖啡听音乐了,剩下的所有事,请统统交给打印机。

未来的3D打印我们可以做什么?也许我们的房屋不在是人工建造的而是用3D打印机打印一个,我们不会受食物的匮乏而限制,想吃什么自己打;家里的常用物品不在需要购买,需要杯子自己打印一个,可以看出,3D打印会在将来给我们带来的便捷之处。

3D打印机的未来或将无所不能,只需要一个想法,一些材料,一台3D打印机,就能将脑中的一切转变为实体

高新区3D打印技术的发展设想和对策

采取财税金融政策上积极支持、积极引导建立行业协会,鼓励研发,加强教育培训等措施,进一步促进3D打印社会化推广。

——制定数字化制造规划,促进3D产业优先发展

建议将3D打印技术定位为生产性服务业、文化创意、工业设计、先进制造、电子商务及制造业信息化工程的关键技术和共性技术,将该产业纳入优先发展产业及产品目录。在财税金融政策上,鼓励企业投资、研发、生产和应用3D打印,支持3D打印设备的进出口。

——加强产业联盟、行业协会建设,推动3D产业协同发展

积极引导工业设计企业、3D数字化技术提供商、3D打印机及材料研发企业和机构、3D打印服务应用提供商组建产业联盟,利用有关学会、协会的平台加强研讨和交流,共同推动3D打印技术研发和行业标准制定。促进3D打印技术发展的市场平台建设,包括3D打印电子商务平台、3D打印数据安全和产权保护机制、3D打印及周边项目投融资机制等,促进产业可持续发展。

——加大科技扶持力度,提升3D打印技术水平

设立专项基金,重点推进数字化技术、软件控制、打印装置、材料技术等关键技术的研发。在研发扶持中,要注意建立公平、公正的研发绩效评估体系,鼓励各研发主体探索不同的技术路径。加强对3D打印产学研合作的支持,特别对实施产业化的企业在市场销售、社会推广上给予政策支持。

——加强教育培训,促进3D打印社会化推广

将3D打印技术纳入相关学科建设体系,培养3D打印技术人才。依靠行业协会、博览会、论坛等组织形式进行3D打印技术和周边应用的培训。在科技馆、文化艺术中心、青少年活动中心等公共机构进行3D打印技术的展示、宣传和推广。发展3D打印服务中心,推广3D打印技术应用,为发展3D打印产业积累应用经验。

第三篇:浅析3D打印技术的发展前景和对策

摘要:3D打印技术,毋庸置疑,已成为可预见未来的核心技术革命之一,其发展之势如日中天,不可逆转。注目时局,高度重视3D打印技术的研发并稳步推进其试点运行将成为积极应对3D打印技术浪潮袭来的应有之态度及举措。

关键词:3D打印技术,发展前景,态度对策

引 言

众所周知,第一次工业革命和第二次工业革命分别以蒸汽机的发明和电气化的使用为标志,以其强大的生产力解放为基础,深刻地改变了西方资本主义国家甚至整个世界的面貌,有力地推动了世界现代化的历史进程。显而易见,科学技术是第一生产力,更是当今世界格局下各国综合国力比较的核心指标之一,可以说,最新最前沿的科学技术的掌握和最早应用推广,将是未来国家间竞争的重要体现和地位分水岭。那么,当下最值得关心注目的科学技术是什么呢?毫无争议,3D打印技术将占一重要席位且有愈演愈烈之势。

一、3D打印技术的扼要介绍

3D打印技术目前最为引人注目的当推3D打印机,鉴于此,本文将把3D打印机作为其技术典型来探讨。3D打印机诞生于20 世纪80 年代中期,是由美国科学家最早发明的。3D打印机是指利用3D打印技术生产出真实三维物体的一种设备,其基本原理是利用特殊的耗材( 胶水、树脂或粉末等)按照由电脑预先设计好的三维立体模型,通过黏结剂的沉积将每层粉末黏结成型,最终打印出3D实体。3D打印过程可分为两步,首先在需要成型的区域喷洒特殊的胶水,然后均匀喷洒粉末,粉末遇到胶水会迅速固化黏结,没有胶水的区域仍保持松散状态,重复这一过程直到实体模型被“打印”成型。由于其分层加工的过程与喷墨打印机十分相似,所以被称为“打印机”。[1]

二、3D打印技术的发展前景

正如著名的《经济学人》最近描述了3D打印技术的前景——这是一种新型的生产方式,能够促成第三次工业革命。根据研究3D打印机的前贤报告,可以从以下四个方面来一窥其势。未来5-10年,随着技术的不断进步及市场需求的扩大,3D打印机将呈现四个方面的发展趋势:

(一)3D打印速度和效率将不断

提升。随着开拓并行、多材料制造工艺方法的采用,打印速度和效率有望获得更大提升;

(二)3D打印材料更加多样化。随着先进材料的不断发展,智能材料、纳米材料、新型聚合材料、合成生物材料等将成为3D打印材料;

(三)3D打印机价格大幅下降。一些较小规模的3D 打印机制造商已经开始推出一万美元以下的3D打印机。随着技术进步及推广应用,3D打印机的价格有望大幅下降。

(四)3D打印机应用领域更加广泛。3D打印机诞生后,早期主要用于航空航天、机械、医疗、建筑等行业的模型制作。随着其进一步走向成熟,3D打印机已开始用来制造汽车、飞机等高科技含量零部件、皮肤、骨骼等活体组织。专家预计,在不久的将来,从鞋、眼镜到厨房用具、汽车等各种产品都可以用3D打印机生产出来。[2]

三、3D打印技术的革命意义

3D打印技术的发展前景如此之广阔,发展势头如此之强劲,那么其对现有的生产关系及模式有何影响呢?据社会科学家研究推测,3D 打印机的推广应用具有重要的革命性意义,主要体现在以下三个方面:

(一)制造工艺的深刻变革。3D 打印的特点在于通过逐层堆积材料进行加工,而不是通过去除多余材料进行加工。因此,这项工艺也被称作“堆积制造”或“添加制造”。这改变了通过对原材料进行切削、组装进行生产的加工模式,节省了材料和加工时间,带来了制造工艺的深刻变革。

(二)制造技术的重大飞跃。3D 打印技术是一种新兴的高科技技术,综合应用了CAD/CAM 技术、激光技术、光化学以及材料科学等诸多方面的技术和知识,3D 打印技术的不断成熟将推动包括新材料技术、智能制造技术和堆积制造技术实现大的飞跃。

(三)制造模式的一次“革命”。3D打印作为一种新的加工工艺,将改变第二次工业革命产生的以装配生产线为代表的大规模生产方式,使产品生产向个性化、定制化转变,实现生产方式的根本变革。3D 打印机的推广应用将减少产品推向市场的时间,产品用户只要简单下载设计图在数小时内通过3D 打印将产品“打印”出来,从而不需要大规模生产线,不需要库存大量的零部件,不需要大量的工人。[3]

四、3D打印技术的态度对策

3D打印技术发展前景看好,对社会大生产领域又将带来革命性的意义,那么作为孜孜追求实现中华民族伟大复兴的中国应当仁不让、毫不犹豫地接过这根

技术革命接力棒并奋而追之。古语有云:“知己知彼,百战不殆”诚然,3D打印技术已成世界技术革新之潮流,不可逆转,但首先还是得摸清它对我国是实质性影响,方能更有效地科学判断并理性制策。谈到影响,固然就得一分为二,即积极影响和负面作用。3D打印技术对我国之积极影响首先表现在为我国制造技术的赶超带来机遇。3D打印技术作为一项新兴技术,与其他成熟技术相比,无论在技术创新还是应用上,我国与发达国家之间的差距相对较小,可以在较短时间内缩短差距。其次体现为推动制造业服务化,加快制造业升级。3D打印的推广应用将带动包括3D设计服务、信息服务等生产性服务业的发展,给我国制造业升级带来新机遇。

其负面作用更是不容小觑,应认真分析对待。正如前述,3D打印机的技术特性决定了其不需要大规模生产线,不需要库存大量的零部件和工人劳动力。所以首当其冲的便是对我国劳动密集型产业可能带来巨大冲击。3D打印这一生产模式改变了过去大规模生产线的制造模式,所需工人将大幅减少,使得劳动力成本在生产成本中的比重降低,我国劳动力成本比较优势将进一步被削弱,这对当前以劳动密集型为主的我国制造业将带来较大冲击。另一方面则是可能进一步拉大与发达国家的差距。美欧等发达工业化国家在3D打印机行业处于领先地位,其产品在全球3D打印机行业占有绝大多数市场份额。我国虽然于20世纪90年代开始推进3D打印机的研发,但还主要停留在设计和样机开发,尚没有一款具有国际水平的3D打印机推向市场。如果不加快推进3D打印机的研发及推广应用,我国与发达国家的差距将进一步加大。

简要探讨了3D打印技术对我国的影响,那么应以何姿态去面对并处理好这些客观问题呢?笔者认为,为加快推进3D打印机的快速发展,我国应主要从三个方面着力推进:其一,应高度重视3D打印技术发展。我国应该高度重视3D打印技术可能带来的制造业革命,深入分析全球3D打印技术的发展趋势,研究建立3D打印机的基础理论和技术体系,制定符合我国国情的3D打印机中长期发展战略。其二,加大对3D打印机研发。建议将3D打印机纳入《智能制造装备发展专项》,加大研发投入力度,突破关键核心技术与工艺。加强与发达国家的技术合作,研究建立以现有的几家科研机构为主体,同类主要企业为载体的产业联盟,加强产学研的沟通与交流,尽快将商用打印机推向市场。其三,加快

3D打印机的推广应用和试点示范。选择高端汽车零部件、医疗等重点行业领域进行推广应用和试点示范,积极探索和积累3D打印机的运营和管理经验。[4]

综上所述,3D打印技术是方兴未艾的在可预见未来的核心技术革命之一,在全世界社会大生产领域内势必将引发深刻的革命性意义,我国应高瞻远瞩,及时果断地把握好时代气息,积极有效地应对好3D打印技术并使之为实现中国梦和中华民族的伟大复兴而服务。

参 考 文 献

[1] 刘欣灵,《3D打印机及其工作原理》,《网络与信息》,2012年8月版

[2] 潘巍,《3D打印机:进入主流指日可待》,《微电脑世界》,2012年12月版

[3] 汤敏,《3D打印机将极大冲击中国市场》,《上海企业》,2013年1月10

[4] 同上

现 代 科 学 技 术 课 程 论 文

学院:马克思主义学院

专业:中国近现代史基本问题研究姓名:徐文滔

学号:12121842109

第四篇:3D打印技术在中国的发展现状

姓名:陈芷杨 年级:13级机制2班 学号:201330230203 摘要:美国学者杰里米·里夫金出版了《第三次工业革命》一书,在书中全面分析了第三次工业革命的全球性影响,他提出互联网、绿色电力和3D打印技术正引导着“第三次工业革命”。近年来,3D打印技术也开始在我国流行开来,印发了一股迅猛发展的潮流,各大高校以及各大大型也纷纷开始研究3D打印技术,希望在这次的潮流中获得一席之位,抢先一步掌握这一门引导“第三次工业革命”的技术。我们国家已经错过了第一次和第二次工业革命,虽然40年来一直奋起直追,但是我国的工业水平仍然与发达国家有着相当大的差距,仍然无法摘下那顶“Made in China”帽子。据中国3D打印技术产业联盟数据预估,至2016年中国将成为全球最大3D打印机市场。这是一份机遇也是一份挑战。本文以3D打印技术在中国的发展现状作为研究对象,对比国内与国外3D打印快速成型技术的差距,分析3D打印在我国的发展前景。

关键词:3D打印技术;发展现状;发展前景;措施与制度; 正文:

3D打印,即快速成型技术的一种,它是一种以数字模型文件为基础,运用粉末状金属或塑料等可粘合材料,通过逐层打印的方式来构造物体的技术。 3D打印通常是采用数字技术材料打印机来实现的。3D打印机与普通打印机工作原理基本相同,只是打印材料有些不同,普通打印机的打印材料是墨水和纸张,而3D打印机内装有金属、陶瓷、塑料、砂等不同的“打印材料”,是实实在在的原材料,打印机与电脑连接后,通过电脑控制可以把“打印材料”一层层叠加起来,最终把计算机上的蓝图变成实物。

3D打印技术分许多种,目前市场上的快速成型技术分为3DP 技术、熔融层积成型技术、立体平版印刷技术、激光烧结技术、激光成型技术和紫外线成型技术等等。3D技术该技术在珠宝、工业设计、建筑、汽车,航空航天、牙科和医疗产业、教育、地理信息系统、土木工程、军事以及其他领域都有所应用。可惜的是目前为止一些高端的民用3D打印技术仍然掌控在国外的几家龙头老大的公司里面,我国民间在3D打印技术的研发方面与国外有着很大的差距。不过好消息是据英国《简氏防务周刊》网站2月24日报道,中国人民解放军已研制出首幅使用3D打印技术的地形图,另外我国早在2000年前后,中航激光技术团队就已开始投入“3D激光焊接快速成型技术”研发,解决了多项世界技术难题、生产出结构复杂、尺寸达到4米量级、性能满足主承力结构要求的产品。这些都可以说明了我国对3D打印技术的重视程度与投入程度,可惜的是,我国掌握的这些技术主要是在军事方面,还无法投入工业的实际制造中。 3D打印快速成型技术的专利申请量趋势分析摇通过专利申请的分析,可揭示3D打印技术领域的历年专利申请及技术研况,从而掌握其技术发展趋势及全局动态。对检索到的国内外3D打印技术领域的专利申请量进行统计,结果见图

国内自20世纪90年代初才开始涉足3D打印技术领域,从图中可以看出,在1999年之前专利申请量较少,说明当时我国3D打印技术还处于时萌芽期,没引起足够的重视,是这也受到我国高科技技术人的缺乏以及3D打印技术研发成本高等方面的约束。2000-2007年间,专利申请量开始稳步增长,进入平稳增长期,2007年之后专利申请量快速增长,直到2011年国内申请量达到了20年来的最高峰,说明我国目前主要处在研发的快速成长阶段。

从国内外趋势线上反映的总体态势看,我国与国外技术发展差距近10年,处在不同的发展时期。这与研发者的学术敏锐、研发模式及国家层面的重视有关。因此,我国需加强政策扶持,加大研发投入,不断进行技术研发创新,逐步向产业化迈进,缩小与国外的差距

此外,环扫国内,桌面式3D打印市场基本处于仿制国外技术资源的阶段,拥有自主研发技术的公司并不多。值得关注的是,开源策略发生了变化,这对于国内多数的品牌3D打印机仿制者来说并不算是什么好消息,而逐步走向自主研发的道路也是必然的趋势。虽然这场变化基本在多数仿制者的意料之中,但是其发生时间却要比预期快很多。除此之外,我们国内用户与海外用户在对产品的态度也有着完全相反的态度:国内用户更为讲究实际和效果。在欧美地区,多数用户购买桌面式3D打印机是源自于个人兴趣,而国内用户主要是以工作为主。这也就是说,国内用户更加注重3D打印机的效果和稳定性,因此对于产品的小毛病都会嗤之以鼻。目前3D打印出来的成品在外观和尺寸上比从传统制造行业流程走出来的产品要差不少,国内3D打印制造商仍然需要不断的提高打印精准度,甚至加入打磨功能。

3D打印技术在国内没能够有大发展的另一个原因在于,国内3D行业“小而散”的局面影响了产业的推广。目前,我国在3D快速成型技术上的设备、材料及应用领域与国外尚有差距,而活体组织打印是未来重要方向发展3D打印技术。

其实由上图可以看出我国其实起步并不晚。这方面的研究在上世纪80年代末就已开始,研究力量集中在西安交通大学、华中科技大学和清华大学等高校。 目前,这3所高校仍是我国3D打印技术的研究重地,其中西安交通大学侧重研究光固化技术,华中科技大学的优势在于激光粉末烧结技术,而清华大学则侧重塑料堆积技术。我国生产的3D打印机装备功能已经接近国际先进水平,两者的差距主要体现在装备的可靠性和材料研发上。“部分3D打印机的关键器件需从国外进口,而用国产零件生产的打印机稳定性不够。”此外,我国在材料质量和品种上还远不如美国、德国丰富,许多研发的实验材料也需要进口。这些方面也导致国内对3D打印技术的研发成本大大的提高了,也是阻碍我国推广此项技术的绊脚石。

据华中科技大学材料科学与工程学院教授史玉升说,国内与国外虽然还有不小差距,但3D打印技术已经算是我国制造行业与国外先进水平差距很少的技术之一,部分领域几乎同步,在某些方面还具有自身特色和一定的优势。北京航空航天大学的王华明教授曾打印出世界上最大的钛合金复杂构件,产品整体性能远超锻件。值得再次提起的是我国的“3D激光焊接快速成型技术”已经是超越了美日,在国际上也是领先的水平。

目前不仅是在我国,在国际上3D打印技术也面临着一系列的问题:首先是缺乏宏观规划和引导。3D打印技术涉及的各大领域,也属于新能源新技术的研发行列中年,但在在我国工业转型升级、发展智能制造业、进入创新型国家的相关规划中,对3D打印这一交叉学科的技术总体规划与重视不够。此外,企业对技术研发投入也明显不足。我国虽已有几家企业能自主制造3D打印设备,但企业规模普遍较小,研发力量不足。在加工流程稳定性、工件支撑材料生成和处理、部分特种材料的制备技术等诸多具体环节,存在较大缺陷,难以完全满足产品制造的需求,而占据3D打印产业主导地位的美国3Dsystems、stratasys等公司,每年都投入1000多万美元研发新技术,研发投入占销售收入的10%左右。两家公司不仅研发设备、材料和软件,而且以签约开发、直接购买等方式,获得大量来自企业外部的相关细分技术、专利,已掌握一批关键核心技术。还有就是缺乏教育培训和社会推广。目前,企业购置3D打印设备的数量非常有限,应用范围狭窄。在机械、材料、信息技术等工程学科的教学课程体系中,缺乏与3D打印相关的必修环节,3D打印停留在部分学生的课外兴趣研究层面。

为了在这场潮流中夺得先机,推动我国3D打印技术产业化、市场化进程,加快与国际间的对话交流,促进3D打印技术与传统制造技术的有机结合,由亚洲制造业协会联合华中科技大学、北京航空航天大学、清华大学等权威科研机构和3D行业领先企业共同发起的中国3D打印技术产业联盟于2012年10月15日在北京宣告成立。中国3D打印技术联盟是全球首家3D打印产业联盟,标志着我国从事3D打印技术的科研机构和企业从此改变单打独斗的不利局面,有利于尽快建立行业标准,集中展示我国3D打印技术的良好形象,也便于加强与政府间或国际间的广泛交流。

中国3D打印技术产业联盟秘书长罗军表示未来3至5年是发展关键时期,工业级打印将成主要市场。据罗军估计,产业联盟成立后,国内3D行业统一了抱团发展的思想,未来3年内有望达到百亿产值。而市场缺口打开后,国内3D打印技术市场规模将保持至少一倍以上的增长速度,有可能成为世界3D打印的中心。

结论:

发展3D打印产业,可以提升我国工业领域的产品开发水平,提高工业设计能力;可以生产复杂、特殊、个性化的产品,有助于攻克技术难关;可以形成新的经济增长点,促进就业。面对新的生产方式变革和发达国家大力推进的"再工业化战略",我国也应高度重视3D打印等新型数字化制造技术的研发和产业化,加大人才培养、市场培育和应用推广的力度,努力在数字化革命和智能制造的"机会窗口"前取得3D打印产业发展主动权。 参考文献:

(1)作者:王德花,马筱舒 《需求引领 创新驱动——3D打印发展现状及政策建议》 2014年08期

(2)作者:王忠宏,李扬帆,张曼茵《中国3D打印产业的现状及发展思路》2013年01期

(3)作者:刘红光,杨倩,刘桂锋,刘琼《国内外3D打印快速成型技术的专利情报分析》2013年06期

(4)作者:Ji De Zhang,Shu Fang Wang,Yan Hui Luan《Analysis of 3D Printing Technology in China - Taking Avic Heavy Machinery Co.,Ltd (600765) as an Example》

(5)作者:Jianzhong Cha,Shuo-Yan Chou,Josip,Stjepandi&cacute,Richard Curran,Wensheng Xu,Na Qi,Xun Zhang,Guofu Yin《Opportunities and Challenges of Industrial Design Brought by 3D Printing Technology》2014年

(6)作者:杨永强,叶梓恒,王迪,宋长辉,刘洋《3D打印设备国内产业化可行性分析》华南理工大学机械与汽车工程学院——2013年08期

(7)人民日报—— 2013-05-31——《我国3D打印与世界先进水平有哪些差距?》

(8)中研网——2014/12/19——《分析:我国必须尽快掌握3D打印核心技术》 (9)百度百科——《3D打印技术》http://baike.baidu.com/link?url=GayNxtuH-1JTQ6rK9-EX8bBYYQGYsmMX7WIRXB9rPwvH9nIL5OjNIFFpIYHE9WM-VRtTTtIW4dnEi3vmpTtBa7OgHybf3bUUftPpL9fQ17dL9A0W8dlWY69M874f9M91f4tonL4Mz16qg9_G2dGWqWwO_3epngC20n2p6zWS8JoMUf5WU6b-OC2ag0fMqU1x (10)作者: 王忠宏,李扬帆《3D打印产业的实际态势、困境摆脱与可能走向》 国务院发展研究中心产业经济部,清华大学经济管理学院——2013年08期

(11)作者:刘晓梅——东华大学——《第三次工业革命背景下3D打印业企业竞争力影响因素研究》

第五篇:分析3D打印技术对经济发展的影响

[摘 要]3D打印技术作为一项新兴产业技术,被称为是第三次工业革命的标志,可见未来其对经济发展的作用巨大。首先对3D打印技术的概念进行了界定,分析了其具有的不增加成本、生产及时、设计空间无限和绿色生产的独特优势;然后从有效供给、新的经济增长点、就业和创业、转变经济发展方式角度来分析其对经济发展的作用;最后,从经济政策、技术研发、人才培养、行业准则等方面提出了促进其更好为经济发展服务的可行性对策。

[关键词]3D打印技术;经济发展;技术优势;主要对策

[中图分类号]F062.9 [文献标识码]A [文章编号]

2095-3283(2014)05-0073-03

[作者简介]张莹梅(1992-),女,黑龙江五大连池人,本科生,研究方向:金融理论与实践;李善香(1989-),女,山东临沂人,本科生,研究方向:金融理论与政策;王景利(1978-),男,内蒙古突泉人,讲师,经济学硕士,研究方向:计量经济学,宏观经济学。

[基金项目]2013年教育部国家级大学生创新创业训练计划项目“分析3D打印技术对经济发展的影响”(项目编号:201310245007)及哈尔滨金融学院大学生创新创业训练计划项目资助的阶段性成果之一。

2012年4月21日在英国的《经济学人》上发表了一篇题为《第三次产业革命》的论文,在该文中将3D 打印技术堪称是第三次工业革命的重要标志之一,这一观点当时引起了国内外的广泛关注,人们对其众说纷纭,各有其侧重点。而在经济学界,人们最关注的问题主要是3D 打印技术是什么?它的发展优势和对经济发展的作用如何?如何充分发挥其优势且更好地为经济发展服务?如何促进其科学发展?下面就这些问题展开分析。

一、3D 打印技术概述

(一)3D 打印技术的涵义

3D 打印技术是一种三维立体式打印,更加接近于客观事物,是一项新兴的技术,目前在国外已经得到一定程度的发展与应用,取得了一定的成果,被称为具有工业革命意义的创新制造技术。它的工作流程主要分两步:首先通过先进的计算机软件设计出理想的立体式产品模型,然后通过在3D 打印机中添加液化、粉末化、丝化的原材料逐层打印出3D式样的产品。可以看出,3D 打印技术的关键有两点:一是立体式模型的设计;二是原材料的制造与添加。

(二)3D 打印技术与传统的数控制造的区别

3D 打印技术的主要实现方式是“添加型”制造,这一点与传统的“去掉型”数控制造正好相反,这也显示出了其独特的优势或特点。传统的“去掉型”制造方式是以原材料为基础,通过切割、消磨和熔腐等方法,去除掉多余部分,得到各种所需要的零部件,再通过焊接和拼装的方式组合成最终产品。可见这样制造产品的程序相当繁杂,产品研制周期长,生产成本高且效率低,而3D 打印技术的“添加型”制造通过在3D 打印机中添加原材料就可以直接制造出或打印出任何形状的物体,使产品的制造程序大大简化,产品的研制周期间接显著缩短,促进了生产效率的提高和生产成本的大幅度下降,大大提高了产品的市场竞争力,因此可以显著提高经济效益。

二、3D 打印技术的经济优势分析

近十几年来,在计算机功能迅速提高、电脑设计软件的不断出新,新物质材料的不断发现与发明,自主创新能力的显著提高和互联网发展的推动下,3D 打印技术被发明且发展迅速,在其发展过程中,其经济优势充分显示出来,这已在实践中得到证实,主要包括以下几个方面:

(一)在生产复杂产品或变换产品样式时不增加生产成本

在传统的“去掉型”制造方式下,如果所生产的产品越复杂精细,会需要更多的生产时间、人力、财力和物力,使得制造难度加大,导致生产成本越高,在同样的价格下会使企业的利润下降或降低其市场竞争力。然而,在利用3D 打印技术方式下,以3D 打印机为例,制造一个华丽精细复杂的产品与制造一个简单的方块所消耗的时间、技能或生产成本一样,只不过是一台3D 打印机需要设计不同的模型和新的原材料罢了,这种不增加成本的优势将会改变传统的计算生产成本方式和定价模式。

(二)按需零时间交付式生产和产品设计空间无限

3D 打印可以按照需求及时生产,有利于降低企业的实物库存,生产厂商可以按照客户的订单使用3D 打印机及时制造出使客户的个性化需求得到最大限度的满足的立体式产品,有利于大幅度提高消费者的效用水平,这将改变传统的需要时间的商业模式,零时间交付生产能最大限度地降低长途运输成本,有利于实现人们按需就近生产的目标。此外,传统的制造产品在形状上由于受到使用工具的有限功能限制,只能生产出有限形状的产品,而3D打印机则打破了这种局限,开辟了巨大的设计空间,可以说3D打印技术可以制造出任何形状的产品,来满足人类欲望的无限需求,有利于解决供需矛盾。

(三)有利于实现绿色经济目标

在传统的生产方式下,人们先生产所需的零部件,然后对这些零部件进行组装来生产物品,而3D打印技术能使生产的物品的各部分一体化成型,无须组装,这就使得供应链缩短了,节省了劳动力资源和运输费用,供应链越短,环境污染也就越少,有利于实现绿色生产,此外3D打印技术还降低了废弃的副产品的排放,据权威部门统计,传统的加工制造业中,约有90%的金属原材料被丢弃在工人车间里,而3D打印技术将金属制造业的浪费大大降低,而且随着3D打印技术水平的提高和打印材料的进步,“净成型”制造将成为未来更环保的加工生产方式,有利于实现人类梦想的绿色经济时代。

三、3D打印技术对经济发展的作用

(一)3D打印技术有利于提供有效供给

近年来,随着科技的进步,人们收入水平的提高,对生活中物品质量的要求也越来越高,导致了现实中出现企业所生产的产品严重过剩,消费者却买不到自己想要买的产品,使产品市场中出现了供求矛盾,表面上是供过于求,实际上是供不应求,造成了稀缺资源的严重浪费。3D打印技术的出现在一定程度上会缓解上述供求矛盾,因为3D打印技术是按照消费者的个性化需求来设计和制造产品的,可以有效提供消费者所偏好的独特商品,有利于实现产品市场供求平衡的理想状态,有利于实现稀缺资源的优化配置和充分利用。

(二)3D打印技术有利于培育新的经济增长点

近年来,3D打印技术发展迅速,很多国家都已加入到3D打印技术的研发与应用中来,其应用领域相当广泛,几乎遍及所有领域,已经成为现代模型、模具和零部件制造的有效手段,尤其在航空航天、国防军工、汽车摩托车、生物医药、家电、建筑工程、教学研究、农用工具等领域已经得到一定的应用,取得了良好的效果,从维基百科英文版文献获取数据(见图1)可知:从3D打印技术市场应用份额来看,3D打印技术应用在汽车及零部件领域占37%,消费品领域占18.2%,航空航天和国防军工领域占13.7%,商业机器领域占11.2%,医疗领域占8.8%,科研领域占8.6%,可见各个经济领域应用3D打印技术的市场开发空间还很大,这为各国培育新的经济增长点指明了未来的方向与方法,在一定程度会缓解目前各国经济发展缓慢的局面。因此,3D打印技术必将成为各领域大批量个性化生产的主要模式。

图1 当前3D打印技术应用主要领域的产品份额

资料来源:维基百科英文版文献资料

3D打印技术与现代农业、现代工业和现代服务业紧密结合,必将衍生出新的细分产业、新的商业经营模式,培育或创造出新的经济增长点。例如自主创业者可以结合自身的创业领域的实情,购置3D打印设备,为其需求者提供个性化的服务,有利于形成一批数百亿或数千亿元规模的创业产业,促进经济快速发展,与此同时,在3D打印产业发展过程中,必然会提供很多的就业岗位,通过创业来带动就业,有利于扩大创业和就业的范围,能有效缓解就业难的问题,使人力资源得到充分的利用和发挥,充分体现科学发展观的基本要求。

(三)3D打印技术有利于经济发展方式转变

3D打印技术具有在生产复杂产品时不增加生产成本,生产及时有利于实现产品市场的供求平衡,绿色环保的生产方式可以实现绿色经济,而且3D打印技术具有一体化成型的独特优势,有利于化解在使用数控技术生产产品时遇到的技术难题,如复杂形状的设计、技术研发成本的计算、排放垃圾的技术处理等问题,而这些难题在3D打印技术下,可依靠3D打印的高端技术实现三大产业的现代化,优化现代农业、现代工业和现代服务业的产业结构,实现三大产业快速均衡发展,提高经济增长的质量和效益,促进经济发展由“减材”生产转向“增材”生产,转变生产方式一方面有利于减少稀缺资源的浪费,另一方面有利于减少垃圾排放,促进经济发展与人口、资源和环境之间协调发展,实现经济又好又快发展。

四、促进3D打印技术为经济发展服务的主要对策

(一)将3D打印技术纳入到经济发展战略规划的重要位置,促进其优先发展

由于3D打印技术引起人们关注的时间很短,对于消费者来说是新生事物,导致很多消费者既不了解也不相信3D打印技术,据发放的1000份有效问卷调查获悉,在我国消费者中大约有70%左右的人质疑3D打印技术的可行性,为了消除这种顾虑,最有效的方式就是依靠政府的权威性,通过制定经济政策或经济发展战略规划,将3D打印技术纳入到国家产业规划中,并且放在重要位置加以强调,与此同时,政府在经济政策上尤其是财税金融政策上要为3D打印技术企业提供优惠,积极支持和引导企业进行3D打印技术的投资、研发、生产和应用,支持3D打印设备的进出口,从而带动经济增长和促进经济发展。

(二)加大科研投入,提升3D打印技术的核心竞争力

3D打印技术是一项新兴技术产业,虽然近年来其引起了世人的广泛关注,发展速度也很快,但是其核心技术研发仍处于发展的初级阶段,产业还不成熟,从世界各国和地区3D打印技术应用的市场份额(见图2)便可以看出。与此同时也说明3D打印技术的发展潜力巨大,市场空间更广阔。在市场经济环境下,谁首先掌握了最新的3D打印的核心技术,谁就最先抢占了最有利的市场领域和空间,占据了3D打印技术市场的主导权或垄断权。目前我国已经成为继美国日本德国之后的第四个3D打印设备的拥有国,因此,我国一定要尽快进一步的加大科研投入,研发出世界最前沿、最尖端的3D打印技术,并且将该技术转化为现实生产力,使我国在3D打印技术领域处于世界领先地位,早日实现赶日超美的目标,使我国成为世界上最强大的3D打印技术国家,促进3D打印技术更好地为经济发展服务,为国民经济实现跨越式发展和早日跨越中等收入陷阱提供强大的科技支撑。

图2 各国和地区3D打印技术应用的市场份额

资料来源:黄健,姜山.3D打印技术将掀起“第三次工业革命”?新材料产业, 2013(1).

(三)加大人才培养,促进3D打印技术设备与人才配套

由于3D打印技术是一项多学科交叉的高新技术,主要包括信息技术、精密机械和材料科学。因此,如能使3D打印技术设备应用于实际,必须有掌握3D打印技术的专业人才来操作,而这种人才最好能将三种技术更好地融合来实现3D打印技术的发展与创新,因此,可以通过3D打印技术设备生产企业与高等院校和科研院所合作或依靠行业协会、展览会、研讨会等组织形式进行3D打印技术人才的培养,实现3D打印技术设备的供给与需求的有效对接,促进产供销资金链的有效循环,为3D打印技术进一步发展提供有效的资本保障,促进其健康、稳定、快速发展,更好地为国民经济发展服务。

(四)制定3D打印技术行业准则,保证其产品和服务市场公开、公平、公正

制定行业准则的目的是为促进3D打印技术产品市场健康发展保驾护航,目前,3D打印技术产品市场在国内还尚未成熟,作为一个新兴产业,其内部的利润空间巨大,但由于3D打印技术研发成本较高且风险较大,很多企业都在处于观望状态,一旦一项新的技术被研发出来并且被应用于实际产生了巨额利润,潜在的竞争者或观望者就会通过高仿手段进入该市场,导致出现无序的恶性竞争局面,会造成“劣币驱逐良币”的市场结果,这样会严重损害投资者和研发者的利益,不利于3D打印技术产品市场的进一步发展。因此,政府要制定3D打印技术行业标准,对违反行业准则的个人或企业给予严厉的警告或处罚,鼓励和引导企业进行自主创新,形成属于自己的3D打印技术品牌,保证3D打印技术市场稳定健康发展,为促进国民经济健康发展增添强有力的“砝码”。

综上可知,3D打印技术具有很多的发展优势,对经济发展的作用巨大,但在其发展与应用过程中也存在一些问题,例如,3D打印机的市场价格高,据调查一般都在2万元以上,对于普通消费者很难接受,即使在淘宝网上能买到售价在三千到六千的产品,但是大部分都是仿制品,软件简单,操作性差,打印原材料昂贵,运行速度慢,稳定性能差,如果中途断电整个模型将完全报废,而且产品售后服务严重短缺等。出现问题在其发展的初级阶段是很正常的,随着科技的进步和对市场的宏观调控,这些问题会逐渐得到解决,应进一步深入研究3D打印技术,最大限度地发挥其优势,防止问题的出现,促进3D打印技术更好地为国民经济发展做出更大贡献,早日实现中国的3D打印技术强国之梦。

[参考文献]

[1](美)胡迪?利普森, 梅尔芭?库曼. 3D打印:从想象到现实[M]. 中信出版社,2013(4).

[2]王景利.市场功能与政府功能关系的经济学模型分析[J]. 商业时代, 2012(10):30.

[3]王忠宏.中国3D打印产业的现状及发展思路[J]. 经济纵横, 2013(1).

[4]The Economist.第三次产业革命[N].译者: 莫根儿,经济学人(英国), 2012-04-21.

(责任编辑:梁宏伟)

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