王雪銘

在經(jīng)歷了一年的外熱內(nèi)冷和行業(yè)深度調(diào)整后，3D打印2017年將在技術(shù)和產(chǎn)業(yè)應(yīng)用上迎來突破。

智能制造將是制造業(yè)發(fā)展的必然趨勢，是傳統(tǒng)產(chǎn)業(yè)轉(zhuǎn)型升級的必然方向。智能制造時代的顯著特征是“機器制造機器”，是信息化、網(wǎng)絡(luò)化、自動化、集成化、數(shù)字化的綜合應(yīng)用，是信息技術(shù)與互聯(lián)網(wǎng)技術(shù)在工業(yè)領(lǐng)域的深度滲透。對于3D打印行業(yè)來說，2017年將是迎來3D打印技術(shù)爆發(fā)的一年。一些3D打印龍頭企業(yè)已經(jīng)信心滿滿，有企業(yè)甚至宣稱，被譽為“第三次工業(yè)革命的鑰匙”、“萬能機”的3D打印技術(shù)即將要改變制造業(yè)、改變整個經(jīng)濟體。

2016年是3D打印行業(yè)深度調(diào)整的一年，也是外熱內(nèi)冷的一年。展望2017年，頭頂光環(huán)、吸引眼球、被資本市場爆炒的3D打印市場將呈現(xiàn)怎樣的發(fā)展趨勢？其商業(yè)價值將如何展現(xiàn)？在哪些領(lǐng)域會快速成長和應(yīng)用？《中國經(jīng)濟信息》記者帶著這樣的疑問采訪了多位專家和業(yè)內(nèi)著名企業(yè)。

3D打印市場預(yù)期不明確

作為工業(yè)4.0時代的一大標(biāo)簽，3D打印的發(fā)展無疑為中國制造提供了更好的助力。IBM商業(yè)價值研究院發(fā)布的《中國制造業(yè)走向2025》研究報告顯示：中國制造業(yè)企業(yè)同時面臨著內(nèi)部挑戰(zhàn)和外部環(huán)境變化的雙重壓力。從企業(yè)內(nèi)部看，生產(chǎn)成本上升、研發(fā)投入不足、生產(chǎn)組織方式較為傳統(tǒng)都是目前亟待解決的問題。從外部環(huán)境看，跨界融合、制造業(yè)服務(wù)化的趨勢也日益顯著。在這樣的形勢下，3D打印行業(yè)在技術(shù)應(yīng)用和市場推廣方面還面臨不少的問題。受材料、技術(shù)、成本、知識產(chǎn)權(quán)和專業(yè)級、工業(yè)級應(yīng)用技術(shù)欠缺等限制，3D打印行業(yè)尚未形成完整的產(chǎn)業(yè)體系，3D打印材料等關(guān)鍵核心技術(shù)基礎(chǔ)薄弱，產(chǎn)業(yè)化進(jìn)程也不明顯。

當(dāng)前，3D打印的商業(yè)價值主要體現(xiàn)在汽車、制造、醫(yī)療、航空航天、消費電子、建筑、工程機械等領(lǐng)域的應(yīng)用上。然而，這些領(lǐng)域?qū)I(yè)級和工業(yè)級的3D打印技術(shù)應(yīng)用和市場成長速度還很緩慢。數(shù)據(jù)顯示，2016年，全球3D打印市場尚未突破100億美元，占制造業(yè)產(chǎn)值的千分之一還不到，距離成為主流生產(chǎn)方式仍有很長的路要走。行業(yè)機構(gòu)對工業(yè)級3D打印市場預(yù)期也不是十分明確。

材料、技術(shù)、市場成瓶頸

目前，高端工業(yè)打印可以實現(xiàn)塑料、金屬或者陶瓷打印，但其發(fā)展水平無法支持日常生活中所接觸到的各種各樣的材料，規(guī)?；a(chǎn)的條件也不具備，在材料、技術(shù)、市場等方面還面臨著層層困難。

中國3D打印技術(shù)產(chǎn)業(yè)聯(lián)盟執(zhí)行理事長羅軍表示，3D打印在各個行業(yè)仍處于“模型”或者應(yīng)用的初級階段。

材料是3D打印技術(shù)發(fā)展的物質(zhì)基礎(chǔ)，也是當(dāng)前制約3D打印產(chǎn)業(yè)化的關(guān)鍵因素。隨著3D打印需求的增加，3D打印材料種類得到了迅速拓展，主要包括高分子材料、金屬材料、無機非金屬材料等三大類，但與傳統(tǒng)材料相比，3D打印材料種類依然偏少。

另外，3D打印對材料的形態(tài)也有著嚴(yán)格的要求，一般為粉末狀、絲狀、液體狀等，與普通材料價格相比較昂貴，根本無法滿足個人與工業(yè)化生產(chǎn)的需要。這就要求必須不斷地開發(fā)新材料，使3D打印材料面向多元化發(fā)展，并建立相應(yīng)的材料供應(yīng)體系，拓寬3D打印技術(shù)應(yīng)用場合。

在商業(yè)市場方面，3D打印材料將成為研究開發(fā)的焦點、資本涌入的風(fēng)口，材料種類、形態(tài)將得到進(jìn)一步拓展，價格下降可期，精度、強度、穩(wěn)定性、安全性也更加有保障。

國泰控股集團(tuán)、廣西柳州國泰投資管理公司董事長張濤告訴《中國經(jīng)濟信息》記者：“我們正在應(yīng)用的3D打印裝修比傳統(tǒng)裝修要便宜近一半。但是很多客戶持觀望態(tài)度，他們沒有體驗過，甚至沒聽過這個概念，目前市場推廣難度還是有的。比如，在西雙版納有個600幢別墅的裝修項目，目前開發(fā)商只給我們6幢測試，要等通過了他們的驗證，后面的項目才會全部給我們?nèi)プ?。實際上，我們對自己的技術(shù)已經(jīng)非常的自信?！?/p>

產(chǎn)品創(chuàng)新速度加快 技術(shù)爆發(fā)成為可能

2016年12月23日，由中國科協(xié)科學(xué)技術(shù)傳播中心及北京市科協(xié)共同主辦，中關(guān)村天合科技成果轉(zhuǎn)化促進(jìn)中心承辦的“產(chǎn)業(yè)前沿技術(shù)大講堂”第10講—3D打印及增材制造技術(shù)及其產(chǎn)業(yè)應(yīng)用專場在京啟幕。一些業(yè)內(nèi)專家對2017年3月即將舉辦的亞洲3D打印、增材制造展覽會也充滿了期待，他們希望通過行業(yè)內(nèi)的技術(shù)交流盡快找到全新的、實用的工業(yè)級、大型化的3D打印設(shè)備解決方案。

隨著技術(shù)的逐漸成熟和成本的不斷降低，一些3D打印巨頭已經(jīng)紛紛轉(zhuǎn)向更賺錢的專業(yè)級和工業(yè)級市場。但是在汽車、制造、醫(yī)療、建筑、工程機械和航空航天、國防工業(yè)等領(lǐng)域，鈦合金、高強鋼、高溫合金以及鋁合金等大尺寸復(fù)雜精密構(gòu)件的制造有很高的要求，目前3D打印設(shè)備成形空間很難滿足。

不過，旺盛的市場需求擺在那里，工業(yè)級市場契合了智能制造的理念，開發(fā)工業(yè)級、大型化的3D打印設(shè)備必將成為一個發(fā)展方向。

由于運用3D打印的快速原型制造技術(shù)能夠縮短把概念產(chǎn)品轉(zhuǎn)化為成熟產(chǎn)品設(shè)計的時間，設(shè)計人員有足夠的動力加速技術(shù)創(chuàng)新和新功能的開發(fā)。

國泰控股集團(tuán)董事長張濤認(rèn)為，目前3D打印技術(shù)發(fā)展趨勢基本是朝著低成本、高性能、高精度、高速度、多功能的方向進(jìn)行。2017年，3D打印技術(shù)創(chuàng)新將呈現(xiàn)爆發(fā)的態(tài)勢。

首臺多噴嘴熔融設(shè)備即將推出。該技術(shù)研發(fā)單位惠普日前公布，這項設(shè)備采用新的MJF技術(shù)（彩色多射流熔融），能基本滿足行業(yè)大大小小的需求。

高速燒結(jié)技術(shù)獲得突破。這是一種結(jié)合粉末床熔融工藝和噴墨打印的工藝，打印碳黑在粉末表層，炭黑表層先涂在打印床上的粉末上，然后一個紅外燈通過，只燒結(jié)披有碳黑的粉末，這使得整個層的物體燒結(jié)只需要幾秒鐘，這也使得打印速度會比現(xiàn)有技術(shù)快10-100倍。

連續(xù)液態(tài)表面打印技術(shù)基本成熟。這種技術(shù)采用光和氧氣，以便處理和抑制感光性的樹脂，使得打印物體的速度可以比現(xiàn)有的市面3D打印機快25-100倍。

陶瓷納米顆粒噴射技術(shù)具有革命性意義。業(yè)內(nèi)專家認(rèn)為，一旦該技術(shù)可打印高致密度金屬零件并實現(xiàn)商品化，3D打印對制造業(yè)的革命就開始了。2016年11月15日，以色列3D打印巨頭XJet創(chuàng)始人兼首席行政官Hanan Gothait在德國法蘭克福國際精密成型及3D打印制造展覽會上展示說道，“納米顆粒噴射是一種顛覆性的技術(shù)，它實現(xiàn)了全新的精度水平、材料特性和簡易的后處理操作，你無需再忍受復(fù)雜的支撐結(jié)構(gòu)設(shè)計、去除過程。還可以實現(xiàn)個性定制部件和相對大批量的小型部件制造。”

“大規(guī)模制造”成為可能。3D System公司主要生產(chǎn)三維立體打印機，他們已經(jīng)在研究“大規(guī)模制造”的設(shè)備，據(jù)說這種設(shè)備比普通設(shè)備快50倍。目前國內(nèi)也有一些3D打印企業(yè)也在專注該領(lǐng)域的研究，一些業(yè)內(nèi)專家認(rèn)為，能夠?qū)崿F(xiàn)“大規(guī)模制造”的3D打印設(shè)備將會改變制造業(yè)甚至改變整個經(jīng)濟體。不過，真正意義上的3D打印設(shè)備“大規(guī)模制造”技術(shù)要在2017年實現(xiàn)并不現(xiàn)實。

個性化生產(chǎn)成為常態(tài)

3D打印綜合應(yīng)用了信息技術(shù)、新材料技術(shù)、數(shù)字制造技術(shù)等諸多學(xué)科，適用于復(fù)雜構(gòu)件制造、個性化、定制化制造，它在縮短研發(fā)周期、降低制造成本、優(yōu)化零件結(jié)構(gòu)上有著無可比擬的優(yōu)勢。消費者可以根據(jù)自己的需求量身定制產(chǎn)品，人人都是創(chuàng)造的主體，從而改變以集約式、標(biāo)準(zhǔn)化為代表的傳統(tǒng)大規(guī)模生產(chǎn)方式，使“社會化制造”及“分布式制造”成為可能。

用戶可以根據(jù)自己確切的具體信息進(jìn)行定制個性化的產(chǎn)品，通過3D打印技術(shù)，創(chuàng)新公司將憑借與競爭對手的標(biāo)準(zhǔn)化產(chǎn)品相同的價格為用戶提供定制化體驗，以此獲得競爭優(yōu)勢。市場上，個性化定制設(shè)計目前很受歡迎，隨著3D打印技術(shù)的不斷發(fā)展與成本的降低，3D打印技術(shù)走入千家萬戶是完全可能的。

徽西銳三維打印科技公司董事長余金湖認(rèn)為，今后這個行業(yè)將更多地采用“云制造”的模式，人們把自己的需求發(fā)到網(wǎng)絡(luò)上，其他人將根據(jù)想法形成的創(chuàng)意設(shè)計反饋回來，經(jīng)過選擇和比價，成為一種新的個性化交易模式。

中國科學(xué)院寧波材料技術(shù)與工程研究所高級研究員張文武說：“今后10年內(nèi)可能是3D打印技術(shù)快速發(fā)展的階段，無論是制造工藝還是材料方面，都會有大規(guī)模的成本下降和技術(shù)工藝的成熟”。

國泰控股集團(tuán)、廣西柳州國泰投資管理公司董事長張濤向《中國經(jīng)濟信息》記者介紹：“我們借用高分子納米材料，將3D打印技術(shù)已經(jīng)應(yīng)用在了家裝領(lǐng)域。所采用的材料具備綠色環(huán)保健康的條件，我們可以根據(jù)客戶的需求量身定做打印材料，還具有防滑、抗壓、防腐蝕、防霉變等特殊功效，我們高分子的納米墻板可以水洗，20年不會褪色。最重要的是我們的技術(shù)可以極大化地降低成本。比如，100平米的房子大約13萬元就能裝修的很豪華，還零甲醛。地板、墻壁、家具甚至廚衛(wèi)，我們都能提供整套的、個性化的3D打印裝修，效率非常高，20天就能空手入住，就這樣我還能利用我們的企業(yè)生態(tài)圈為客戶贈送價值10萬元的家電和生活用品?！?/p>

談到3D打印在裝修市場的前景時，張濤告訴《中國經(jīng)濟信息》記者：“只要品質(zhì)優(yōu)良、物美價廉，能滿足個性化的需求，以后根本就不愁打不開市場?！睋?jù)《中國經(jīng)濟信息》記者了解，目前他們剛剛還簽約了湖北巴菲小鎮(zhèn)的500套公寓、酒店裝修。