重塑全球制造业竞争格局

　　据美国沃勒斯同仁咨询公司数据，2011年全球3D打印产品与服务的销售额为17亿美元，到2019年，该行业的收入将达69亿美元，其中零部件制造将占80%。

　　尽管如此，3D打印机在中国企业界的装机量仅在400台以上，而美国则拥有3000台以上，并且每年的增幅都非常明显。

　　这几年以来，北美和欧洲的3D打印市场正在急剧增长。从3D巨头美国斯川塔斯公司去年的财务报告可以看到，其80%的收入来源于欧美市场。

　　3D打印现在虽然还没完善到直接造出汽车和iPhone的程度，但对于制造某些汽车配件和特别定制的手机零部件已非难事。正是因为其制造过程多是以数字化的方式表达，使得人们可以用更少的人力成本，去灵活地生产少量产品。而这一点对于欧美国家而言，是一个福音。但对于我国来说，这或许将给制造业带来一定的冲击。

　　在史玉升看来，3D打印在全球范围内都尚处于起步阶段，但这不妨碍这项技术迅速转变成为全球先进制造的一个新动向，这已发展成为一种“战略技术”。

　　在飞机、核电和火电等行业所使用的重型机械、高端精密机械装备上，传统的焊接和零部件加固的方法，使得部件之间的连接非常费工，而且牢固性还有待提高。但若使用3D打印技术，无缝连接是其最大亮点之一，结构之间的稳固性和连接强度将得到很大的提升。

　　“如果我们还不重视3D打印，这项技术在重塑全球制造业竞争格局的时候，我国将跟在别人的身后跑，但这块市场不能丢。”罗军说。

　　不是颠覆是改造

　　现在打开网页搜索“3D打印”，不是“颠覆制造业的革命”，就是“3D打印将取代制造业”。就目前的发展趋势来看，3D打印技术不仅不会取代制造业，相反会为传统制造业的改造和提升提供更好的思路，并使得传统制造业更好地调整产业结构和方向。3D打印技术的突破，或许将使工厂彻底告别车床、钻头、制模机等传统工具，改由更加灵巧和精准的电脑软件主宰。

　　国务院发展研究中心产业经济部研究员王忠宏近期也撰文指出，在我国已掌握的3D打印技术中，激光直接加工金属技术发展较快，已基本满足特种零部件的机械性能要求，有望率先应用于航天、航空装备制造。另外，生物细胞3D打印技术取得显著进展，已可以制造立体的模拟生物组织，为我国生物、医学领域尖端科学研究提供了关键的技术支撑。  

    北京航空航天大学材料科学与工程学院教授王华明及其团队，同我国主要飞机设计研究所一起合作，通过3D打印技术，已研制生产了我国飞机装备中迄今尺寸最大、结构最复杂的钛合金及超高强度钢等高性能关键整体构件，并在大型客机C919等飞机研制生产中得到应用，大幅度缩短了周期和成本。

　　罗军认为，过去工业化最大的成就就是通过机械化，实现了规模化大生产。而我们今天的3D打印技术，则可能将这种生产单位演变为若干个体，新的生产方式或许将使传统的生产制造业面临一次长时间的“洗牌”。#p#分页标题#e#

　　然而，在我国已启动的各类重大科技专项、“973”计划、“863”计划、科技支撑计划中，尚未将快速制造技术（3D打印技术）列为重点发展领域。

　　国外的脚步已经迈开，美国总统奥巴马今年3月份提议，投资10亿美元建立由15家制造业创新研究所组成的全美制造业创新网络，以带动制造业创新和增长。这项计划的第一步在今年8月已开始实施，便是在俄亥俄州的扬斯敦建立研发3D打印技术的创新研究所。

　　不敢“吃螃蟹”的缘由

　　虽然3D打印机的效率和对产品质量的精准控制很有优势，但我国敢于“吃螃蟹”的企业非常少。一方面是人们对于3D打印的概念还很陌生，另一方面在于3D打印机本身的价格也比较昂贵，比如前文提到的制作“凤凰翅膀”的3D打印机，是美国斯川塔斯公司出品的，价格在200万元左右，同类的国产机型，价格也在100万元以上。

　　罗军表示，目前国内，北京航空航天大学、华中科技大学等高校以及为数不多的几家企业在3D打印技术方面具有较强的研发能力，但此前的状态是各自为政，缺乏宏观规划和引导。

　　现在成立了中国3D打印技术产业联盟，目的就在于希望引导这一新兴产业与传统产业有机结合起来，促进“产学研一体化”，有一个系统的共同推进动力，同时也让更多人了解这项新技术。

　　“3D打印发展的瓶颈之一在于材料的局限性。”中科院化学研究所研究员、新材料实验室主任宋延林对《中国科学报》记者表示，现在真正利用在工业制造领域的3D打印产品还非常有限，更多的是用来做模型、模具来减化生产环节。而在民用方面，3D打印更像是工艺品的一种制造方法，实用性也非常有限。一种靠谱的、适合3D打印的材料应该具备使用的方便性、成本的可控性、性能的可靠性这三个特性。

　　在他看来，依据材料科学的发展规律，3D打印材料需求的丰富性可能还需要10年左右，才能突破现在的瓶颈，产生一次变革，那个时候的3D打印将极大地丰富制造业，甚至让每个拥有3D打印机的人都能随心所欲地DIY自己的小物件。

　　3D打印技术的发展，依托于信息技术、精密机械以及材料科学等多学科的尖端技术。罗军认为，我国目前的软肋在于自动化控制系统方面与国外相比还有较大的差距，运行稳定性有待提高。

　　这项新兴技术最终会发展到什么程度，虽然现在无法下定论，但它提供了一个实现想法的渠道，只要你将创意输入电脑，再来一台3D打印机，就可以按照自己的方式为世界添点“料”。