3D打印制造技術發展趨勢及對我國結構轉型的影響

摘 要：隨著我國社會經濟的快速發展，同時也推動了我國3D打印制造技術的發展，作為新興信息技術中重要的組成部分，3D打印制造技術的發展引起了人們的廣泛關注[1]。3D打印制造技術主要是在傳統的制造技術中引入現代發達的信息技術，從而使得制造技術的產業形態獲得進一步的豐富和發展，文章主要針對3D打印制造技術的發展趨勢，以及對我國結構轉型的影響做了簡單的描述和分析，同時還為我國3D打印制造技術的研究開發和發展提出了一些建議，以供參考。

關鍵詞：3D打印制造技術；發展趨勢；結構轉型

引言

隨著社會的發展不斷加快，人們的生活生產水平越來越高，使得傳統的工業時代的離散型制造技術已越來越跟不上人們的生產要求，現代制造業主要是以智能型和環保為主要的發展目標，而以新型新信息技術外主導的科學革命正逐漸受到人們的關注和重視。作為其中的重要組成部分，3D打印制造技術能夠帶動整個制造業的變革，甚至會對整個世界制造業的生產方式產生影響，將會從根本上改變人們的經濟活動和社會活動，為制造業帶來了新的發展趨勢，并且還會對我國結構轉型產生很大的影響[2]。因此就我國目前的狀況來看，為了促進我國制造業的發展，應注意開展3D打印制造技術的研究開發，分析3D打印制造技術所帶來新的產業化機制，培養3D打印制造技術的勞動力和創新性領導人才，從而為我國的制造技術帶來新的發展，促進我國制造業的生產方式。

1 國際3D打印制造技術的發展趨勢

作為第三次工業革命的重要組成部分，3D打印制造技術不僅能夠推動新業態、新技術的發展，同時還能夠影響制造業的生產方式，引領未來世界上制造業的發展趨勢，因此世界各國對其的發展都給予了高度的重視[3]。

1.1 世界各國都十分重視3D打印制造技術的研發和發展

針對3D打印制造技術的研發，僅僅是美國就在2009年到2012年這3年的時間里，一共投入10多億美元進行這方面的研究，同時為了全面提高美國制造業在世界中的競爭力，共成立了15個制造創新中心、600個國家實驗室，來推動3D打印制造技術的研發，使得美國的3D打印制造技術處于世界領先位置。同時歐洲對3D打印制造技術這一新興技術的研究也十分重視，為了能夠更好地進行研究，有些國家甚至是跨國之間組成聯盟[3]。

1.2 3D打印制造技術涉及領域不斷擴大并形成了完整的產業鏈

隨著3D打印制造技術的不斷發展，使得3D打印制造技術的應用范圍不斷擴大，目前已經逐漸應用到生物制造、汽車、航空航天、電子等各個行業之中，并且隨著3D打印制造技術的研發過程中多學科之間的深度融合，使得其應用范圍將會進一步的擴大。同時隨著信息、材料和生物領域技術的快速發展，目前3D打印制造技術已經形成了一套完整的產業鏈，并形成了一定的產業規模和市場銷售，3D打印制造技術制造產品已經逐漸由一些高端領域向辦公、個人消費等大眾化領域滲透，據美國相關部門的統計，僅僅2010年3D打印制造技術的全球產業規模就達到了20億美元左右，并呈現著逐漸增長的態勢。隨著對3D打印制造技術的研發不斷深入，其應用范圍將會不斷增大，同時其產業規模的增長也會越來越快。

2 我國3D打印制造技術的發展情況

我國對3D打印制造技術的研發起步較晚，與國際發達國家產局明顯，但我國對3D打印制造技術已越來越重視，在將近20年的時間里，我國建成了多個國家重點實驗室，已經形成3D打印制造技術的初步研發基礎。其中我國自主研發的各項相關技術已經在我國制造業中獲得了廣泛的應用，例如西北工業大學和北京航空航天大學進行聯合，就利用激光燒結成型技術制造出了鈦合金飛機大型結構件，并在我國飛機中進行了成功試用等[4]。證明我國已研發了3D打印制造技術的相關工藝和裝備，代表著我國重大裝備高性能關鍵金屬構件制造技術和增材制造技術在國際社會中已經有了一定的競爭力。

盡管我國在3D打印制造技術上已取得了較快較好的發展，但是總體上所面臨的挑戰使得我國3D打印制造技術還面臨以下方面的問題：（1）是在材料成形機理、裝備開發和關鍵技術等方面沒有自主的技術創新，大量的關鍵技術和核心零部件還有待研發。（2）由于我國對3D打印制造技術的研發起步較晚，還沒有引起相關部門和企業的重視，因此對3D打印制造技術的研究重視度不高，產業資金投入資金缺乏，嚴重限制了我國3D打印技術研發工作的進行。（3）我國各個研究機構聯系不夠，沒有形成開放式的創新體系，使得創新資源不能有效地集中，缺乏技術交流平臺。（4）由于受我國傳統制造技術的影響，使得3D打印制造技術的發展在我國缺乏強大的市場刺激，各領域對3D打印制造技術的需求并不像國際社會中那么迫切。

盡管我國在3D打印制造技術研究開發和應用方面與國外還存在一定的差距，但是為了推動我國3D打印制造技術的發展，掌握產業發展的主動權，我國工業和信息化部積極推動3D打印技術的產業化，并對今后的發展探索了新的產業化模式。我國目前的制造業還保留著傳統的制造技術，使得生產效率受到了嚴重的限制，為了改變這一現狀，我國多所學校和企業中的科研機構聯合亞洲制造業協會成立了“中國3D打印制造技術產業聯盟”，以推進我國3D打印技術的產業化，同時促進產業的可持續創新發展。除了積極發展3D打印制造技術，我國還注意培養相關技術人才，加強人才隊伍的建設，從而促進3D打印制造技術的持續發展，為其產業化發展創造良好的基礎。

3 3D打印制造技術對我國結構轉型的影響

3.1 傳統的制造技術逐漸被替代

3D打印制造技術主要具有方便快捷、產品便宜、綠色環保等優點，隨著3D打印制造技術的不斷發展，使得我國傳統制造業中廉價的勞動力毫無優勢。同時對我國一些微小企業來說，還主要依靠傳統的制造技術，大量依靠模仿生產缺乏獨立自主的創新技術，隨著制造業數字化進程加快，勢必會被淘汰。

3.2 對優化我國制造業結果具有重要作用

我國的傳統制造業，主要是依靠低端的制造技術以及強大的生產力，從而完成利潤微薄、工作量大的生產化模式，受傳統工業發展的制約，我國面臨著產業低級、產業結構轉型進程慢等挑戰。為了改變這種不利局面，我國必須進行結構產業轉型，3D打印制造技術的產業化可以為推動我國結構轉型的調整步伐，對完成我國工業現代化，提升國家制造業水平具有重要的作用，因此盡管3D打印制造技術會給我國經濟帶來一些挑戰，但是為了實現高端制造業、優化產業結構，就需要我國貫徹發展3D打印制造技術。

4 結束語

在3D打印制造技術中，我們逐步意識到自身與國外社會之間的差距，3D打印制造技術是新興信息技術中重要的組成部分，在研發和開展3D打印制造技術中，注意企業創新意識的培養，加強各研究機構的技術交流，并注意探索分析3D打印制造技術成果產業化新機制，從而能夠促進產業鏈和價值鏈的相融合和發展，提高3D打印制造技術在我國的發展進程，促進3D打印制造技術產業的可持續發展。文章主要描述了我國3D打印制造技術的發展現狀及發展趨勢，同時對3D打印制造技術對我國結構轉型的影響進行了分析，希望會對今后這方面的研究有一定的借鑒作用和參考價值。

參考文獻

[1]劉燕華，王文濤.第三次工業革命與可持續發展[J].中國人口（資源與環境），2013（4）.

[2]王忠宏，李揚帆，張曼茵.中國3D打印產業的現狀及發展思路[J].經濟縱橫，2013（1）.

[3]王雪瑩.3D打印技術與產業的發展及前景分析[J].中國高新技術企業，2012（26）.

[4]楊小玲，周天瑞.三維打印快速成形技術及其應用[J].浙江科技學院學報，2009（3）.

作者簡介：馮帆（1994-），女，江蘇省南京市，所在學校：南京農業大學工學院，學歷：本科，研究方向：機械設計制造及其自動化。