重塑全球制造業競爭格局

　　據美國沃勒斯同仁咨詢公司數據，2011年全球3D打印產品與服務的銷售額為17億美元，到2019年，該行業的收入將達69億美元，其中零部件制造將占80%。

　　盡管如此，3D打印機在中國企業界的裝機量僅在400臺以上，而美國則擁有3000臺以上，并且每年的增幅都非常明顯。

　　這幾年以來，北美和歐洲的3D打印市場正在急劇增長。從3D巨頭美國斯川塔斯公司去年的財務報告可以看到，其80%的收入來源于歐美市場。

　　3D打印現在雖然還沒完善到直接造出汽車和iPhone的程度，但對于制造某些汽車配件和特別定制的手機零部件已非難事。正是因為其制造過程多是以數字化的方式表達，使得人們可以用更少的人力成本，去靈活地生產少量產品。而這一點對于歐美國家而言，是一個福音。但對于我國來說，這或許將給制造業帶來一定的沖擊。

　　在史玉升看來，3D打印在全球范圍內都尚處于起步階段，但這不妨礙這項技術迅速轉變成為全球先進制造的一個新動向，這已發展成為一種“戰略技術”。

　　在飛機、核電和火電等行業所使用的重型機械、高端精密機械裝備上，傳統的焊接和零部件加固的方法，使得部件之間的連接非常費工，而且牢固性還有待提高。但若使用3D打印技術，無縫連接是其最大亮點之一，結構之間的穩固性和連接強度將得到很大的提升。

　　“如果我們還不重視3D打印，這項技術在重塑全球制造業競爭格局的時候，我國將跟在別人的身后跑，但這塊市場不能丟。”羅軍說。

　　不是顛覆是改造

　　現在打開網頁搜索“3D打印”，不是“顛覆制造業的革命”，就是“3D打印將取代制造業”。就目前的發展趨勢來看，3D打印技術不僅不會取代制造業，相反會為傳統制造業的改造和提升提供更好的思路，并使得傳統制造業更好地調整產業結構和方向。3D打印技術的突破，或許將使工廠徹底告別車床、鉆頭、制模機等傳統工具，改由更加靈巧和精準的電腦軟件主宰。

　　國務院發展研究中心產業經濟部研究員王忠宏近期也撰文指出，在我國已掌握的3D打印技術中，激光直接加工金屬技術發展較快，已基本滿足特種零部件的機械性能要求，有望率先應用于航天、航空裝備制造。另外，生物細胞3D打印技術取得顯著進展，已可以制造立體的模擬生物組織，為我國生物、醫學領域尖端科學研究提供了關鍵的技術支撐。  

    北京航空航天大學材料科學與工程學院教授王華明及其團隊，同我國主要飛機設計研究所一起合作，通過3D打印技術，已研制生產了我國飛機裝備中迄今尺寸最大、結構最復雜的鈦合金及超高強度鋼等高性能關鍵整體構件，并在大型客機C919等飛機研制生產中得到應用，大幅度縮短了周期和成本。

　　羅軍認為，過去工業化最大的成就就是通過機械化，實現了規模化大生產。而我們今天的3D打印技術，則可能將這種生產單位演變為若干個體，新的生產方式或許將使傳統的生產制造業面臨一次長時間的“洗牌”。#p#分頁標題#e#

　　然而，在我國已啟動的各類重大科技專項、“973”計劃、“863”計劃、科技支撐計劃中，尚未將快速制造技術（3D打印技術）列為重點發展領域。

　　國外的腳步已經邁開，美國總統奧巴馬今年3月份提議，投資10億美元建立由15家制造業創新研究所組成的全美制造業創新網絡，以帶動制造業創新和增長。這項計劃的第一步在今年8月已開始實施，便是在俄亥俄州的揚斯敦建立研發3D打印技術的創新研究所。

　　不敢“吃螃蟹”的緣由

　　雖然3D打印機的效率和對產品質量的精準控制很有優勢，但我國敢于“吃螃蟹”的企業非常少。一方面是人們對于3D打印的概念還很陌生，另一方面在于3D打印機本身的價格也比較昂貴，比如前文提到的制作“鳳凰翅膀”的3D打印機，是美國斯川塔斯公司出品的，價格在200萬元左右，同類的國產機型，價格也在100萬元以上。

　　羅軍表示，目前國內，北京航空航天大學、華中科技大學等高校以及為數不多的幾家企業在3D打印技術方面具有較強的研發能力，但此前的狀態是各自為政，缺乏宏觀規劃和引導。

　　現在成立了中國3D打印技術產業聯盟，目的就在于希望引導這一新興產業與傳統產業有機結合起來，促進“產學研一體化”，有一個系統的共同推進動力，同時也讓更多人了解這項新技術。

　　“3D打印發展的瓶頸之一在于材料的局限性。”中科院化學研究所研究員、新材料實驗室主任宋延林對《中國科學報》記者表示，現在真正利用在工業制造領域的3D打印產品還非常有限，更多的是用來做模型、模具來減化生產環節。而在民用方面，3D打印更像是工藝品的一種制造方法，實用性也非常有限。一種靠譜的、適合3D打印的材料應該具備使用的方便性、成本的可控性、性能的可靠性這三個特性。

　　在他看來，依據材料科學的發展規律，3D打印材料需求的豐富性可能還需要10年左右，才能突破現在的瓶頸，產生一次變革，那個時候的3D打印將極大地豐富制造業，甚至讓每個擁有3D打印機的人都能隨心所欲地DIY自己的小物件。

　　3D打印技術的發展，依托于信息技術、精密機械以及材料科學等多學科的尖端技術。羅軍認為，我國目前的軟肋在于自動化控制系統方面與國外相比還有較大的差距，運行穩定性有待提高。

　　這項新興技術最終會發展到什么程度，雖然現在無法下定論，但它提供了一個實現想法的渠道，只要你將創意輸入電腦，再來一臺3D打印機，就可以按照自己的方式為世界添點“料”。