需求引領 創新驅動
——3D打印發展現狀及政策建議

王德花 馬筱舒

（科技部火炬高技術產業開發中心，北京 100045）

需求引領 創新驅動
——3D打印發展現狀及政策建議

王德花 馬筱舒

（科技部火炬高技術產業開發中心，北京 100045）

面對國內外撲面而來的“3D打印”熱潮，我們是否真的迎來了全新的3D打印時代？抑或即將產生新一輪產業變革？本文將以今年6月舉辦的“第二屆世界3D打印技術產業大會暨世界3D打印技術產業博覽會”為引子，從3D打印技術的起源與演變、主要技術及發展趨勢、應用與產業化、現狀及存在的主要問題、對3D打印技術及產業的政策支持情況等方面進行詳細分析，有針對性地對3D打印的發展提出一些建議。

3D打??；材料；政策建議

2014年6月20-22日，“第二屆世界3D打印技術產業大會”暨“世界3D打印技術產業博覽會” 在青島舉辦，10多個國家和地區的1200多位代表參加會議。與會專家學者、企業家、行業政策制定者等就3D打印在先進制造、生物醫學、文化創意、建筑領域的應用，3D打印材料與裝備，3D打印商業模式等議題開展對話，110多家企業展示了最新3D打印設備、工藝和作品。大會期間，世界3D和中國3D的打印技術產業聯盟還分別與青島高新區正式簽署投資合作協議，10多個3D打印相關項目同期落地青島高新區。

3D 打印——“所想即所得”，帶給人們無限的遐想空間。面對國內外撲面而來的“3D打印”熱潮，我們是否真的迎來全新的3D打印時代？抑或即將產生新一輪產業變革？

1 3D打印技術的起源與演變

1.1 3D打印概念

3D打印技術是根據三維CAD模型或通過逆向工程重建的模型，采用離散材料（粉末、液體、片、絲、板、塊等）逐層累加來制造實體零件的技術。相對于傳統機械加工去除材料的“減材”加工技術，鍛/鑄造和粉末冶金近似“等材”的制造技術，3D打印制造又被稱為“增材制造”（ Additive Manufacturing，AM）、自由成形制造（Freeform Fabrication，FF）或增層制造（Additive Layer Manufacture，ALM）。美國材料與試驗協會(ASTM)-F42“增材制造子委會”對“增材制造”和“3D打印”有明確的定義：“增材制造”指依據三維CAD數據將材料連接逐層累加制作物體的過程；而“3D打印”指采用打印頭（噴嘴）或其它打印技術沉積材料來制造物體的技術。在特指設備時，3D打印是指低價格或總體功能低端的增材制造設備。

1.2 3D打印起源及發展

3D打印的核心制造思想起源于美國，現代意義上的3D打印技術出現在20世紀80年代。以1988年美國3D System公司根據Hull的專利，采用“立體平版印刷快速原型”（又稱立體光刻等）（Stereo Lithography（Appearance），SL（A））技術，通過紫外激光束掃描照射光敏樹脂固化，逐層制造得到三維實體模型所推出的SLA-250首臺商用“液態光敏樹脂選擇性固化成形機”誕生為標志。隨后1992年美國麻省理工學院的Saches E.M.和 Cima M.J.等首先提出了“3D打印技術”概念，并創建了三維打印企業Z Corp。自此，3D打印日益得到關注。

立體光刻誕生后的幾年里，多種增材制造方法迅速興起，主要包括：1988年Feygin發明的分層實體制造（Laminated Object Manufacturing，LOM）、1989年Deckard的選區激光燒結（Selective Laser Sintering，SLS）、1992年Crump 的熔融沉積造型（Fuesd Depostion Modeling，FDM）、以及原本狹義，今天卻被媒體廣義地用作增材制造代表性術語的“三維（3D）打印”（Three DimensionPrinting,3DP）。

進入20世紀90年代，更為重要也更具價值的進展是：采用激光燒結方法直接制造金屬零件的新技術。如，1994年德國EOS公司EOSINT M160首臺原型機及隨后的EOSINT M250工業用機。

增材制造“以信息技術為支撐，以柔性化的產品制造方式來最大限度滿足企業和個人無限豐富的訂制化和個性化需求”。 經過20多年，從萌芽到產業化、從原型到零件直接制造，技術發展迅速。

如果沒有幾何模型的計算機設計和對其進行分層解析的軟件技術，沒有能夠控制激光束（或電子束、電弧等高能束）按任意設定軌跡運動的振鏡技術、數控機床或機械手，核心的柔性化特征無法實現。因此，3D打印或增材制造，應被稱之為“信息化或數字化增材制造技術”更為準確。實際上，社會公眾目前普遍見到、成為熱點的是由FDM機器制造的大眾消費品和展示品。而更具工業價值，意義更重大的技術、產品和應用卻并非在此。

2 3D打印主要技術及發展趨勢

2.1 3D打印主要工藝技術

ASTM-F42將增材制造技術分為“光聚合、材料噴射、粘結劑噴射、材料超充、粉末床融合、片層疊加和定向能量沉積”七類。目前比較成熟應用的3D打印技術有：

（1）粉末/絲狀材料高能束燒結及熔化成型。如激光近凈成形（Laser-Engineered Net Shaping，LENS）、選區激光燒結（SLS）、激光選區熔化（SLM）、電子束熔化（EBM）等。其中粉末（粒狀物料）成型又包括：針對各類金屬與合金的直接金屬激光燒結（DMLS）；可用于熱塑性塑料、金屬粉末、陶瓷粉末的選擇性激光燒結（SLS）；針對熱塑性粉末的選擇性熱燒結（SHS）；可用于鈦合金，鈷基和鎳基合金及不銹鋼的電子束選區燒結（EBM）以及針對石膏等打印基于粉末床和噴頭技術的（PP）。

（2）液態樹脂光固化成型，如紫外光固化成型（S L或S LA）和液體樹脂的數字光處理（DLP）等。

（3）絲材擠出熱熔成型。如熔融沉積制造（FD M）等。常見的材料為熱塑性材料，如ABS、蠟、尼龍、聚氨酯以及聚合物為粘接劑的聚合物基、金屬基、陶瓷基復合材料等。

（4）液體噴印成型。如立體噴?。?DP）等。適宜的材料品種多樣，包括：尼龍粉末、ABS粉末、金屬粉末、陶瓷粉末、藥片壓片用原粉和干細胞溶液等。廣泛用于產品設計、醫學和建筑領域。缺點是目前零件致密度不高，需要后燒結、液相封滲等后處理。

（5）片/板/塊材的粘接或焊接成型。如分層實體制造（LOM）等。利用激光或刀具切割各種片材的輪廓，再通過熱壓或其他形式層層粘接疊加獲得三維實體。材料為薄層紙、塑料薄膜、金屬薄板或陶瓷薄片等片材。LOM成型速率高，維修費和材料成本低低，常用于制造復雜結構模型以驗證新產品的設計，或結合涂層等工藝制造快速模具。缺點是目前材料種類少，精度和力學性能還不夠高。

根據過程、技術、材料和沉積與粘合兩種方式，相對科學簡明的分類見表1 。

2.2 3D打印發展趨勢

2.2.1 3D打印設備

設備是實現工藝技術的載體，包含了高精度機械、數控、噴射和成型環境等子系統。美歐利用先發優勢，不僅在設備方面，另外在關鍵元器件，如激光器、掃描振鏡、噴頭、精密傳感器件，Solid Works UG、ProE、AutoCAD三維建模等設計軟件，Magics和Minics分層處理工藝軟件，以及多種形態（粉-絲-片）多種類別（聚合物，金屬，陶瓷）專用材料，鈦合金、鈷基合金高端粉末新材料，材料的標準化，以及在航空航天、汽車、醫療和文娛等新應用方面，不斷推陳出新，目前具有優勢或半壟斷地位。

以打印設備為例，打印設備不斷發展，打印產品在成形方式與效率、自動化和智能化水平、可加工的產品尺寸、分辨率、色彩豐富和精細程度、模型或零件的尺寸精度，以及表面光潔度水平等方面不斷提高。針對不同的用戶群體，已細分為“專業級、工業級和桌面級”等高/中/低三檔次設備。

自20世紀90年代中后期以來，金屬零件直接制造的工業和專業級3D打印設備技術不斷涌現。1998年Optomec推出首臺商業化LENS設備；1999年R?ders“控制金屬堆積設備”(Controlled Metal Buildup (CMB) machine)進入市場；同年Extrude Hone 導入可直接制造金屬工模具的“金屬專用快速成形加工系統”（ProMetal Rapid Tooling System，PRTS）RTS-300；2002 年Precision Optical Manufacturing開始銷售“直接金屬沉積激光熔敷”DMD設備；Arcam AB推出電子束做高能源的Q系列設備，改變了對激光有反射金屬的局限性；瑞典赫根納斯結合快速沉積成形和其所擅長的粉末冶金后續致密化燒結，推出“數字金屬”（Digital Metal Process）批量化新工藝。2014年7月日本的Sodick公司高調宣布開發出用于高表面光潔度注塑模具直接制造，兼具激光金屬粉末成形與后續切削加工組合功能的3D打印機“OPM250L”，并將在今年10月東京機床展正式推出。

面向大眾的桌面機等，2011年以來也推出了多款新型和低價打印機及其配套的多種專用材料。如，Objet可構建更小體積多材料模型的Objet 260Connex；Stratasys可將ABS plus材料與一種可溶性支撐材料進行復合的Fortus250mc；Bulidatron Systems基于RepRap的Buildaron1；3D System基于覆膜傳輸成像的PROJET1500；MakerBo可打印更大體積、可擠出更多顏色ABS或PLA、售價1759美元的MakerBot Replicator；3Dsystems售價低于1300美元Cube單材料消費者導向型3D打印機；2013年4月德國Doppelbock 大學發明具“自我復制”能力的3D 打印機；2014年5月，Brad Hill公開了最低價475美元的開源DLP 3D打印機Little DLPer等等。

2.2.2 3D打印材料

目前以有機高分子材料和金屬兩大類為主。金屬（鈦合金、鈷基合金、不銹鋼、高溫合金）、陶瓷、生物相容性與活性材料（如Kelyniam Global的新型聚醚醚酮PEEK、Objet的新型生物相容性材料MED 610）以及復合材料的打印成為研發新熱點。桌面級打印機的材料主要是有機高分子材料，如PA（尼龍）、ABS（丙烯腈-丁二烯-苯乙烯共聚物 ）、PLA（聚乳酸）、聚碳酸酯（PC）等，已相對成熟，近期新推出的主要包括：Objet的類ABS的數字材料以及VeroClear清晰透明材料、Solidscape的可使鑄造蠟模更耐用的 Plus CAST、Optomec的大面積氣溶膠噴射材料、Stratasys的新型靜態損耗材料ABSESD7等。

作為近十年來的研究熱點和未來能體現工業價值的重點，金屬材料直接成形倍受重視。為促進增材制造技術在下游推廣，ASTM發布了含3種鋁基合金、2種鈷基合金、6種工具鋼、5種鎳基高溫合金、6種不銹鋼、4種鈦及鈦合金、1種銅合金和2種金銀首飾合金的“金屬材料體系標準”及相關屈服強度-硬度“力學性能標準”。

從增材制造近年來在美歐的發展趨勢來看，一方面桌面級設備通過智能化和成本不斷降低，促進了大眾化和社會化應用。另一方面，圍繞金屬零件的直/間接制造，提高效率、致密度、精度、表面光潔度、實時在線測量缺陷的工業級和專業級高能激光和電子束增材制造技術不斷進步，金屬原材料品種持續豐富，標準不斷完善，在工業界開始逐步應用。近期，則在陶瓷材料、新型功能-結構一體化復合零件的制造，醫用假體制造，3D細胞打印，組織器官類生命體制造等形成新的熱點。

3 3D打印的應用與產業化

相比傳統制造方式，3D打印的優勢在于：1）異型和復雜結構的創意設計空間無限，并可精確實體復制（3D照相）；2）制造多孔、內部流道、封閉內孔及薄壁結構減重的復雜零部件和多樣化產品，并不增加成本，可免組裝；3）節約原材料，廢料少，凈終（Near Net Shaping）成形；4）可多種材料組合打印，利于零件的復合化及功能化；5）隨設備智能化，“云”計算與服務的發展，可“零技能”、“便攜”或“就地就近”及時調整個性化或訂制化的設計方案、制造并交付。

3.1 3D打印的應用領域

隨技術和商業服務模式的不斷進步和擴散，從早期的原（模）型和樣品，向消費品和工業品兩大應用方向的諸多領域不斷拓展。在過去的幾年中，消費品、航空、醫療是增長速度最快的應用領域。

（1）航空航天軍工：鈦合金關鍵大型承力結構件、航空發動機葉片、燃油噴嘴等直接零件制造和設計與工藝驗證。兵器單件小批零件的生產和戰時零件修復；

（2）汽車等工業制造業：高端汽車或賽車的設計和驗證，發動機等復雜零件的直接和間接制造，含異型水路流道注塑工模具復雜零部件的設計驗證與直接制造，異形復雜表面零部件的修復再制造；

（3）醫療：顱骨修復多孔鈦合金網等植入體 ，微創醫療支架、齒科矯形與個人訂制化義齒；

（4）建筑：建筑模型風洞試驗和效果展示，利用粘土打印房屋等建筑；

（5）教育：復制古生物化石等大中小學的基本形象直觀的教具；

（6）日用品：個性化燈具，家具，玩具、游戲玩偶、時尚首飾和配飾、服裝鞋帽、禮品的直接制造；

（7）食品：個性化DIY冰淇淋、巧克力、蛋糕等食品。

3.2 商業模式創新與產業服務化

在設備和原材料目前仍顯昂貴的情況下，歐美發達國家3D打印產業，一方面有實力的領銜企業，如：3D Systems 2011年11月收購 Z Corp公司之后，鞏固了在3D 打印領域的龍頭地位，通過“全價值鏈”服務模式，向客戶提供包括硬件、軟件、材料、工藝、教育培訓和應用支持的“一站式”全套增值解決方案。在專業領域，2014年7月通過收購3D虛擬現實手術模擬領域的全球領先者Simbionix后，可以支持從手術前的規劃和培訓、指導到實際植入完整流程。

另一方面，相關行業機構，結成聯盟。打印服務商發揮互聯網的特點，消費者使用簡單的基于互聯網的應用軟件定制自己的產品，然后下單請設計或在線服務型公司將個體定制獨一無二的實物產品打印出來，將零散的企業和個人的需求集合形成一定規模的需求，委托專業零件制造企業加工制造，實現3D打印技術的批量規模經濟性，以便能與傳統加工技術形成競爭。2014年8月，美國3D打印鞋公司Feetz通過其網站接受4款設計的預定，每雙鞋價格約為200美元。顧客只需以不同的角度拍攝自己的腳，Feetz就會制作出一雙按照你自己獨特雙腳定制的鞋。2014年7月，亞馬遜正式推出“3D 打印產品商城”，讓顧客可以自己進行制造。

3.3 產業整合發展加速

美國3D Systems、Stratasys 兩家公司的產品占據了全球3D 打印絕大多數的市場份額。3D Systems 于2011和2012年，陸續收購了Huntsman公司光敏聚合物及數字快速成型機部分，以及Contex Group 、Z Corp和 Vidar Systems和CAD軟件領域的Alibre等公司。通過系列并購，實現了對CAD和3D打印的捆綁，獲得了互補性的全彩高速印刷技術，加快了3D打印內容的增長，經銷商覆蓋范圍也增長了一倍。Stratasys 公司2010 年與傳統打印行業巨頭惠普簽訂了生產HP品牌打印機協議，2012年4月又與著名的以色列Objet宣布合并。

2014年8月，領先的桌面3D打印機制造商Makerbot宣布成立歐洲業務平臺—MakerBot Europe并擬收購其德國的經銷商合作伙伴。通過并購，銷售網將覆蓋歐美20多個國家。

發達國家的資本市場密切關注3D產業。據不完全統計，自2011年11月至2014年6月，涉及國外3D打印行業知名技術企業的并購投資事例，超過24起。其中最大的為3D Systems并購Z Corp和 Vidar Systems，金額達到了創紀錄的14億美元。

3.4 3D產業發展新趨勢

3D打印領域有20多年跟蹤研究史的美國第三方咨詢研究機構沃勒斯協會（Wohlers Associates），近期發布了《Wohlers Report 2014》報告：2013年全球3D產值30.7億美元。過去的26年打印設備和服務，年均增長27%。北美和歐洲自2009年以來，3D打印市場快速增長。2011-2013年復合年增長率CAGR達32.3%。歸功于價格低于5,000美元的“個人”3D打印機的銷售和在金屬零件領域的應用拓展，2013年同比2012年CAGR 達到34.9%，為近17年來最高，并預計到2019年將實現60億美元的產值。

另外，打印服務收入首超3D設備銷售額；從快速原型到直接零件制造已成主流趨勢。金屬直接成型特別是選區激光熔融技術（SLM）快速發展。噴射成型（inkjet）技術趨于成熟，成型精度上已接近激光成型，在成型尺寸和效率上優勢明顯，市場快速擴張。設備向專機方向發展，如假牙，首飾和砂型成型機等專用設備市場進一步細分。

4 我國3D打印現狀及存在的主要問題

4.1 研究與開發取得一定突破

我國在增材制造技術方面的起步并不晚，目前國內涉及并擁有各自特色核心技術的3D打印相關研究院所、科研機構有10多家。

在快速原型制造（RP、RPM）技術方面，我國自20世紀 90 年代初西安交通大學、清華大學、華中科技大學、北京隆源等單位就率先開展技術、裝備和工業應用研究。其中西安交大學致力于SLA、生物組織制造、陶瓷光固化增材制造工藝；華中科大致力于LOM、SL技術研究 ；清華致力于FDM及生物打??；北京隆源致力于SLS工藝及裝備產業化推廣。二十多年來，取得了不少國際先進的研究成果，在航空、航天、汽車、軍工、模具、醫療等工業中逐步應用。

金屬零件增材制造研究方面，北京航空航天大學、西北工業大學、中航工業 625 所、北京有色金屬研究總院等單位，在20世紀90 年代中期開始金屬零件激光熔化沉積增材制造工藝、裝備及應用等研究。近年來西安交大、華中科大、中航625 所、華南理工、北工大、西北有色院、清華等單位所開展的金屬零件激光及EBM工藝、裝備及應用也取得突破性進展。西工大學為國產大飛機C919完成了機翼關鍵件等研發配套工作；北航與飛機設計和制造企業緊密結合，突破了鈦合金、超高強度鋼大型關鍵構件制造技術，研制生產出 30 余種鈦合金及超高強度鋼大型整體關鍵主承力構件，在C919 客機等多型飛機的研制和生產中得到工程應用，2012 年獲得了“國家技術發明一等獎”。

4.2 在資本市場催化下，3D打印市場競爭主體蓬勃發展

據“中國3D打印技術產業聯盟”估計，2013年國內3D打印市場規模約20億元人民幣。

技術發展到一定程度，要獲得規?；l展和廣泛應用，孵化、重組、并購迅速做大做強，所必需的資金投入，離不開多層次資本市場的持續關注與推動。

目前國內股票證券市場涉足3D打印的上市公司有二三十家，如銀邦股份、南風股份、中航重機、華中數控、華工科技、金運激光、光韻達、福晶科技、大恒科技、蘇大維格、金發科技、海源機械、南通鍛壓、科達機電、昆明機床、秦川發展、沈陽機床、軸研科技、中航飛機、鋼研高納和安泰科技等，并多與國內該領域的5～6個領軍人物有多層次關聯關系。

圍繞3D打印產業鏈，國內還形成了一批中小為主的企業群體。包括依托高校、海歸和國際合作從事3D打印設備等研發生產的公司如：北京殷華、太爾時代、昆山永年、西安瑞特、華曙高科、恒通智能、南京寶巖、尤尼科技、先臨三維、紫金立德、濱湖機電、捷諾飛公司等。部分公司生產的桌面3D打印機價格已具國際競爭力，成功進入歐美市場。

另有相當數量的中小服務型和大學生創業企業，雖無自主核心技術，但對3D打印的未來充滿激情和創新。有的購買了國內外3D打印設備，專門為相關企業的研發、生產提供服務。有的成為國外3D打印設備代理商，經銷全套打印設備、軟件和特種材料。有的開辦了網絡打印服務平臺，針對廣大的創客、愛好者專門銷售DIY套件。商業模式花樣快速翻新，據統計2011年10月至2014年6月，至少15家創業型企業，以低價位桌面機、迷你3D打印機企業和DIY套件，成功以眼下最熱門的“眾籌”模式進行低價格門檻式商業推廣。

另據統計，2012年8月至2014年7月間，國內3D打印行業涉及重組并購增資等活動的重要事例至少16起。涉及的企業包括：紫晶立方、銀禧科技、太爾時代、落地創意、德莫特、巧時器美、光韻達、海源、華科三維、西瑞、海達數云、瑞特、寶巖和飛爾康等。

4.3 我國3D打印產業發展仍存在不足

我國的3D打印在部分技術方面與國際巨頭縮小了差距，基本處于同一水平。但從總體來看，在裝備與核心元件、材料、軟件、產業整合、服務模式等方面，與美歐還有差距。

（1）整體的研究基礎仍顯薄弱，推廣應用不足。作為一種新型制造技術，在工業制造業方面獲得應用，目前成熟度遠不能同金屬切削、鑄、鍛、焊、粉末冶金等制造技術相比，尚有大量基礎研究工作需開展，如激光成型專用合金材料、材料的標準、零件的顯微組織結構與性能控制、應力應變控制、缺陷檢測與控制、過程精度控制、后加工與后處理技術開發等等。掌握了金屬直接成型的核心技術，才有可能在未來的工業競爭中獲得話語權。目前國內僅有10多所科研機構涉及該領域研究，基礎薄弱，力量和資金投入方面還很不足。設備集成、軟件開發、材料學和后加工綜合方面的高端人才稀缺，亟待培養引進。

（2）大部分原材料依賴進口。目前國際上可供3D打印的材料超過300種，但從下游應用來看，品種數量仍顯太少，且價格昂貴，對于直接零件制造的高端工業應用更是如此。其中大部分又為石膏、樹脂、可粘結的粉末顆粒等，復雜性、致密度、強度、精度和表面光潔度等難以達到較高要求，主要應用于各類模型、玩具消費品等領域。

（3）3D打印裝備是機械、功率元件、自控、光學、軟件和材料核心技術的集成，與國家整體制造業水平的進步相匹配，模仿并不易。當前3D打印機價格還相對昂貴，大多數設備成型尺寸偏小，尚未被大多數工程師了解和使用，設備穩定性和重復精度遠沒有達到切削加工機床的水平，主要用于模型制造有限價值的設備。即使3D打印機成本能逐步降下來，單個商品的制造成本還需較長時間解決。未達經濟規模和未進入工業規模應用之前，仍需要大量的時間、人力、財力前期投入。

國內目前雖有幾家企業能自主制造3D打印設備，但規模普遍較小，市場應用需求不足，但卻要面對國際巨頭的激烈競爭，長期的生存與發展有隱憂。

（4）服務水平、模式及能力亟待提高。對一個初生的行業，特別是個性彰顯、不完全成熟，成本目前競爭力不足的3D打印行業，能否體現出3D打印個性化服務的潛在優勢，通過服務使下游樂意采用該技術，不僅重要，有時更是競爭獲勝的關鍵。個性化消費品的網絡定制，低端桌面級打印設備和DIY套件眾籌等促銷，雖然熱鬧，但實際對質量性能要求不高，相對容易。而未來最具價值的工業級和專業級設備和產品的推廣，用戶需要的不僅是一臺設備，而是一個流程和一套完整的解決方案。不成熟，沒有良好口碑，很難有銷售業績表現。對于營銷推廣和售前售后技術支持人員，也必須是能夠協助客戶解決實際問題的一大批專業人士，并非僅憑行業領軍人物幾次有轟動性的宣傳能解決，培養需要時間。

5 對3D打印技術及產業的政策支持情況

為推動3D打印技術發展，多個國家推出了3D技術產業促進政策和研究計劃。

5.1 國外情況

2012 年3 月，美國宣布振興美國制造的新舉措，將投資10 億美元幫助美國制造體系的改革。8月，聯合了三個州14所大學、40余家企業、11家非營利機構和專業協會的美國“增材制造創新研究所”成立；英國政府2011年起持續增加對增材制造技術的研發經費，并在英國工程與物理科學研究委員會中建有由15所大學、研究機構和企業參加的“增材制造研究中心”； 德國、法國、瑞士、西班牙、澳大利亞和日本等國政府也很重視增材制造技術發展，通過組建研發中心等方式促進“產學研用”緊密結合，并加大資金投入。

5.2 國內情況

我國于2012年10月16日也由亞洲制造業協會聯合華中科大、北航、清華大學和3D行業領先企業共同發起成立了“中國3D打印技術產業聯盟”。由中國科學院路甬祥院長和中國工程院周濟院長領銜制定的發展3D打印相關建議報告2012年提交高層領導，提到把“航空航天領作為增材制造技術發展的重中之重”。日前還研究制定了《國家增材制造發展推進計劃(2014-2020年)》(征求意見稿)，初步擬定了3D打印五個發展方向：1）金屬材料增材制造，包括針對航空航天，核電、能源等機械零部件直接制造，研制鈦合金、高溫合金等金屬材料；2）非金屬材料增材制造；3）醫用材料增材制造，例如針對牙齒、假肢、手術導板、手術輔助器械等方面需求，開發醫用外部矯形器械專用材料等；4）設計及工藝軟件；5）增材制造裝備關鍵零部件。

（1）國家科技計劃層面：我國政府前期通過總裝預研計劃、國家自然科學基金、國家“863”計劃、“973”計劃等相關科研計劃在裝備制造及新材料領域，對3D打印，特別是“金屬零件高能束增材制造成形技術”等作為重點予以了持續資助。 2013年科技型中小企業技術創新基金項目指南將3D打印列為重點支持技術方向。國家工業和信息化部在2014年度課題申報指南“高檔數控機床與基礎制造裝備” 重大專項中已安排多個3D打印項目。

（2）地方政府層面：推進區域3D產業發展的活動也非常積極踴躍。2014年6月北京市科委、市發展改革委等部門提出《促進北京市增材制造（3D打?。┛萍紕撔屡c產業培育的工作意見》；2014年1月廣東省促進戰略性新興產業發展領導小組辦公室印發“加快廣東省3D打印技術和應用產業發展實施方案的通知”；青島高新區將3D打印產業作為“1+5”主導產業體系中高端智能制造業的重要組成部分全力推進；江蘇省科技廳2013年1月發布了《江蘇省三維打印技術發展及產業化推進方案》，組建成立了成員單位達43家的3D打印技術創新聯盟；浙江出臺3D打印技術專項實施方案，全面提升3D打印產業整體技術水平。

在各級地方政府的推動下，還成立了不少協同創新、制造、服務和體驗平臺。目前北京、廣州、深圳、成都、武漢等全國各地已建立3D打印創新服務中心有20多家，發揮區域優勢，向國內外客戶提供服務。在剛剛召開的“第二屆世界3D打印技術產業大會”上，中國3D打印創新服務中心總部落戶青島高新區，擬投資4000萬，建立展示體驗中心、加工服務中心和技術研發中心。

6 推動3D打印產業良性發展的政策建議

通過國內外媒體的廣泛宣傳，3D打印已引起了各級政府、各類機構、資本市場和普通社會公眾的高度且廣泛的關注。怎樣科學對待3D打??？如何保持一定程度的冷靜，避免類似光伏產業，因短時間過度關注和投資過熱，大起大落，反而危害行業的發展？值得各方研究與探討。

6.1 冷靜對待公眾媒體掀起的3D打印熱潮

德國作為有嚴謹傳統的制造業強國，歷來重視制造技術進步?！犊萍既請蟆酚浾?013年3月對“德國光子學研究”計劃負責人席立-羅森博士等進行了專訪報道：德國目前還沒有出臺專門針對3D打印技術的資助計劃，僅在“德國光子學研究”計劃中一部分內容與3D打印技術有關，特別是“選擇性激光熔結技術”。席立-羅森博士等的觀點：“商業媒體討論的主要是投資市場，因此在關注周期內影響強烈。而德國聯邦教研部（BMBF）和工業研究則從連續的、長期發展的角度來考慮3D打印技術。從大約20年前關注‘快速成型’就已開始，包括對由此產生的生產方式的理解。目前3D更適用于原型或只有有限功能的單件產品的快速生產。 應用迄今仍被局限于利基市場。在過去的10年，與利基市場平行發展的有兩個新趨勢：一是用于塑料模型制造的3D打印機變得便宜了很多，已經開始面向個人用戶，并產生了一個世界性的業余愛好活動‘制造者’。另一個則是研究機構的‘選擇性激光熔結’等技術，在過去的10年中已經從一種實驗技術發展成為工業生產方法。至于是否會在某個時候徹底改變工業生產，即所謂的第三次工業革命，還有待觀察。”特別是近日《麻省理工技術評論》編輯大衛·羅特曼在“制造者和制造商之間的區別”中指出：“通過3D打印技術徹底改變工業生產方式這樣感情奔放的結論，往往是由于對目前的工業現實缺乏認識所造成的。從德國聯邦教研部的角度看，3D打印技術首先是一個很有意思的補充生產工具，必須在未來幾年的工業實踐中證明自己?！睂τ谀壳?D打印機進入個人消費領域的前景，與專業3D打印機相比，質量不高但很實惠的低端3D打印機被提供給個人消費者，這應該是一個聰明的營銷問題，創建了一個“還沒有被關注到的需求市場”。作為補充生產的工具，3D打印的發展不可能脫離原有的技術基礎和應用市場的考驗。對于3D打印的未來，哥本哈根未來研究學院（CIFS）名譽主任約翰·彼得·帕魯坦的一句話值得深思：“我們的社會通常會高估新技術的可能性，同時卻又低估它們的長期發展潛力?！?/p>

6.2 引導3D打印技術及產業有序發展的具體做法

3D打印技術是我國制造行業與國外先進水平差距較小的領域之一，為此建議：

（1）加強產業整體規劃與設計。深入研判全球3D技術及產業化發展趨勢，制定適合我國3D發展的總體規劃和行動計劃，明確產業發展總體原則、目標、技術路線、重點任務和政策措施，加強國家與地方的政策協同，明確政府和市場的職責界定，根據產業發展路徑和產業化規律，真正建立以市場化為導向的政府創新引導機制。引導資本市場的規模投入，以大項目、大企業帶動，培育有國際競爭力企業。

（2）加強3D技術與傳統技術的集成。從支持長期良性發展的輿論引導上，將其作為傳統規模制造技術的一個有益補充，主動加強和引導3D技術與傳統技術的對接、集成，及其在工業設計、文化創意、創新產品開發等先導市場的推廣應用。

（3）加大研發投入，提升3D公共技術研發和服務水平。發揮聯盟組織作用，搭建產、學、研、用創新服務平臺，加強3D公共技術研發和標準等建設；加強3D打印的科普宣傳，吸引市場和社會公眾加大對3D打印服務業投入，采用“創新工廠”、“創意設計大賽”等新模式推廣。

（4）制定人才、金融等優先政策，引導3D產業基礎比較好的地區率先發展。研究制定有利于跨區域合作的創新人才引進與激勵機制，開展產業聯合技術開發；引導、鼓勵地方設立專項資金或產業基金，加大對3D打印技術及產業應用的資金支持力度。

[1]宗貴升，馮濤.“3D打印-制造新紀元”報告.北京隆源自動成型系統有限公司,2013，05.

[2]楊永強等.3D打印設備國內產業化可行性分析，華南理工大學，新材料產業，2013第8期，P13～P20.

[3]“Additive Manufacturing with metal powders: Design for Manufacture evolves into Design for Function”,Juan F Isaza P and Claus Aumund-Kopp， “Powder Metallurgy Review” Summer 2014，Vol.3 No.2 P41P51.

[4]“增材制造(3D打印)技術發展” 西安交通大學，盧秉恒，李滌塵，“機械制造與自動化”，Jun 2013，42(4) :P1～P4.

[5]黃衛東.如何理性看待增材制造（3D打?。┘夹g.西北工業大學，新材料產業，2013第8期，P9～P12.

[6]王華明.高性能金屬構件增材制造技術開啟國防制造新篇章. 北京航空航天大學,國防制造技術(Defense Manufacturing Technology)，2013,No.3,P5～p7.

Additive manufacturing and 3D printing state of the Industry Annual Worldwide Progress Report，Wohlers Associates，http:// www.wohlersassociates.com/ 2013， 2014，USA.

[7]何永軍.3D打印技術-改變世界格局的源動力.新材料產業，2013第8期，P2～P8.

[8]“南極熊3D打印網”, www.dddyin. com ,行業動態等欄目.

[9]“德國3D打印專家：冷靜看待3D打印熱潮”，《科技日報》社記者專訪報道，2013年3月3日柏林電.

[10]吳復堯、劉黎明等.3D 打印技術在國外航空航天領域的發展動態.

[11]盧秉恒等.增材制造( 3D 打印) 技術發展.