如何推进3D打印产业——避免一哄而上

扫街

2012年4月21日出版的英国《经济学人》，撰写了一篇名为《The third industrial revolution》的文章，介绍了3D打印并展望了此技术可能会引起的产业革命。2012年3月9日，美国总统奥巴马在卡内基梅隆大学宣布创立美国“制造创新国家网络”计划。4月17日，“增材制造技术”被确定为首个制造业创新中心，8月16日，“美国增材制造创新中心”作为其首个“样板示范”创新中心剪彩成立。作为新技术研究、开发、示范、转移和推广的基础平台，号称要成为增材制造技术全球卓越中心并提升美国制造全球竞争力，并鼓励在美国进行投资。奥巴马总统亲自出席剪彩仪式。
作为美国政府“我们不能再等了”倡议的一部分，奥巴马总统还宣布立即启动试点工作。国防部、能源部、商务部、国家科学基金会（NSF）国防航空航天局（NASA）等共同向增材制造试点联盟投资4500万美元。目前的资金包括5个联邦机构已有的3000万美元初始授权，和联盟内“俄亥俄州－宾夕法尼亚洲－西弗吉尼亚洲技术带”各成员配套的4000万美元。　　美国国家增材制造创新联盟由NCDMM领导，包括波音、洛马、诺格、GE、IBM、西屋核电等85家知名企业、10个研究型大学、6个社区学院以及11个非营利机构。代表高性能难加工大型复杂整体构件先进制造技术的发展方向，成为增材制造新技术研究、开发、示范、转移和推广的基础平台；成为增材制造技术全球卓越中心并提升美国制造全球竞争力。
3D打印从快速成型华丽转身，迅速火遍全球。做了几十年快速成型的专家学者、研究人员和企业界，真是“十年寒窗无人问，一举成名天下知”。

其实中国的3D打印产业还很小，2012年不过是3个亿的产值，据了解，3D打印行业目前产值最高的是北京航空航天大学材料科学与工程学院王华明教授的飞机钛合金结构件激光快速成形实验室，一年有近8000万的3D打印业务。小一些的只有3-4千万的业务，更多的企业，目前还在千万产值甚至几百万产值上下，而且3D打印的科研单位和从事3D打印的公司总共加起来也才10来家，真是屈指可数！不仅国内如此，国际上做3D打印的科研和企业加起来也不到100家。

3D打印这个圈子不仅小，而且还力量分散，基本上沿袭了我国科研单位传统的陋习：不交流、不沟通、不合作，互相排斥，总觉得自己的技术就是最好的，瞧不起别人的技术，而且相互之间无形之中都有一道无法逾越的隔离墙。 既然圈子小，还四分五裂，这个行业怎么可能发展呢？首先是外界不能完整地了解3D打印这个行业的现状，无法得知这个行业的准确信息，缺乏认知是关键原因。
过去30年来，这个行业的称谓有很多，外界云里雾里，不知道相互之间到底有什么区别。总体来说，“增材制造”、“快速制造”的说法占据业内主流，还有“堆积制造”、“叠加制造”的称谓。现在媒体上谈起3D打印产业，要么谈前沿应用（打印飞机、打印细胞、打印房子等等），要么言必称3D打印机，仿佛一台3D打印机构成了3D打印产业链的全部，其实不然。

3D打印产业，由四个部分构成：
第一，3D数字化建模软件，3D数字化建模软件是3D打印的基础，无论是直接建模，还是逆向扫描，都需要用到3D数字化建模软件，国外的如CATIA、solidworks、,国产的如中望3D、CAXA3D等，是3D打印的数据源；
第二，3D打印机硬件，3D打印机包含很多种类型，如选择性激光烧结（SLS）、直接金属激光烧结（DMLS）、熔融沉积成型（FDM）、立体平板印刷（DLA）、熔丝制造(FFF)、融化压模（MEM）、分层实体制造（LOM）、电子束熔化成型(EBM)、选择性烧结（SHS）、粉末层喷头三维打印(PP)等模式，现在国际主流的设备如美国的3DSYSTEM，Stratasys、德国的EOS等，国产的包括广州中科院电子所、北京太尔时代等，3D打印机硬件把3D数字化建模软件所建立的3D模型，通过STL等格式导入3D打印机，进行分层打印的增材制造过程；
第三，3D打印材料，目前3D打印材料可支持的类型已经比较多，从大类上分，可以分成非金属非生物材料、金属材料、生物材料三大类，每一类又都包含很多种材料类型，以SLS加工模式为例，目前已经支持腊粉、聚苯乙烯、工程塑料（ABS）、聚碳酸酯(PC)、尼龙、金属粉末、覆膜陶瓷粉末、覆膜砂、纳米材料等多种材料；
第四，3D打印网络公共服务平台，了解3D打印行业的人士都知道，在发达国家，3D打印公共服务平台在3D打印产业链中扮演着非常重要的角色，如Shapeways这样的 3D打印网络平台，在3D打印的教育普及推广，创意呈现，在线企业服务等方面，起到了不可替代的作用，3D打印产业在国外的繁荣，3D打印网络公共平台功不可没。
3D打印产业链，软件、硬件、材料、公共服务平台，这四环环环相扣，缺一不可，3D打印产业的发展，必须从全产业链入手，只有全产业链的繁荣壮大，3D打印产业才真正在国内落地生根。因为3D打印的技术类型非常多，材料选择也很多，在无序的市场环境下，或者政策指导下，简单的支持3D打印，很容易造成一哄而上，同一项目的大量重复建设，造成资源、资金的大量浪费，并且造成研究地带的真空。

科学布局的第一层次，是要全产业链覆盖。避免出现全部支持硬件，无人支持软件、材料及服务的状态，这一点在3D打印产业链四环分析中已经阐述。
科学布局的第二层次，是要全类型覆盖。以材料为例，我们国家的3D打印材料科学还落后于发达国家，例如我们自己研发的光敏树脂，放置时间久了后就容易凝固，失去效用，打印出来的成品，也容易出现变色、变形等问题，我们要从无到有，从有到精，一步步跨越；但不能全部研究光敏树脂，金属材料要研究，生物材料也要研究，我们不可能总是买国外的生物材料进行试验研究，这是无根之水，而且，一些高端材料，国外是限制向中国出口的，我们买都买不到。

科学布局的第三层次，是要精确计算3D打印机资源。现在各地都在建立3D打印中心，很多3D打印中心是政府或者国有企业支持建立的，大量购买国外高端设备，不问企业服务需要，先建好了再说，造成了大量的资金浪费，大量设备闲置，而这些设备，随着时间的推移，技术的进步，将会很快贬值；目前，世界上最大的3D服务中心，象shapeways，Materialise也不过数十台3D打印机，如我国各省、各市在没有统一协调的情况下，大量建设3D打印园区、3D打印服务中心，可以想见未来设备之闲置。购买很简单，用好不容易。

目前，我国扶植技术研发创新，产业化实施，基本上是以项目支持体现。无论是国家的部级项目，还是各省的项目支持，基本上是以立项、申报、资金支持、项目验收的程序为主，通过设置支持项目，补贴企业研发和产业化资金来引导产业的技术研发和产业化，这是已经运作成熟的标准做法。
其实有更多的做法可以尝试在3D打印的政策支持引导过程中：
第一，奖励的做法可以更多尝试，现行的支持研发，更多的是支持未完成项目，这样做的优点在于降低了企业前期研发的难度和风险，缺点在于无法保证所支持项目的最终效果，如果改为奖励的模式，先进行项目引导，由企业自行建设，然后对建设结果进行奖励，对于控制结果，则会更加有效，奖励的力度也可以加大，避免平均主义，需要的项目未获得足够资金；
第二，可以通过产业化实施补贴的方式，类似之前实施的家电下乡，对于3D打印产业化销售，包括软件、硬件、材料、服务等，以补贴终端的形式，这样的做法，不仅对3D打印产业给予了资金支持，同时支持了产业化推广，降低了企业用户使用3D打印技术的难度，是比较有力的措施。

在3D打印扶持的过程中，也要注意重点扶持那些有核心技术、自主创新的技术和企业，我国现在国产的小型桌面式的3D打印机非常多，从3-4千元到万元左右一部的，价格世界最低，但很多桌面型3D打印机都源自Makerbot的开源系统，从设备设计，到软控系统，都是国外开源的，不过汉化一下而已，有的甚至连汉化都懒的做，这样的项目，就没有支持的价值。要支持那些从技术上真正填补国内空白，追赶国际一流的研发。
做研发是需要周期的，在这一过程中，要服务先行。服务先行，就是以需求为导向，以市场为导向。上面阐述过，购买设备是简单的，建立成功的公共服务平台才是难点所在，一个好的3D打印公共服务平台，可以把分散式的设备利用起来，最大化降低设备重复投资，提高设备使用率，建立统一的服务标准，质量体系，更有利于企业接受3D打印服务，用于产品的研发甚至生产。
3D打印要想象PC，智能手机一样，走进每个人的生活，还需要很长一段路要走，即使象现在的墨水打印机一样，成为办公的必备，都非一时之功。要发展好3D打印产业，就必须建立多层次的3D打印教育体系，职业教育体系，以3D打印应用技术培训为主，重点大学重点学科，分别开设针对软件、硬件、材料的学科，并引导研究生、博士生积极研究相应方向。

必须认识到，政策的扶持，只是一个产业发展的润滑剂和推进剂，真正能让3D打印产业腾飞的，需要无数业内人士默默的奋斗和努力，在目前这场3D打印火爆的盛宴落幕后还耐得住寂寞，去自主创新挑战权威，更需要我们敬畏市场这支看不见的手。

点评：
对于3D打印产业的态度，德国政府和产业界的认知才是中国产业界要学习的，连先进制造技术都被德国甩出几十条大街去，还惦记着3D打印如何如何，拔苗助长吃的亏还少吗？

tjtgdlf

别的不知道，C919、歼-15已经用上激光烧制的钛合金零部件，有些时候技术进步是可以绕过一些技术瓶颈的，这样就不需要大型压力机锻造了，当然大批量民用产品除外。DVD的出现完爆了当初的录像机，数码相机的出现使柯达、富士等胶卷退出市场。思维不能僵化，行业不同，接触面不同，无所不能的人是不存在的，每个人努力把自己打造成本行业的精英就是对社会最大的贡献。对自己不熟悉的行业最好不要想当然的否定或说三道四，几个月前本社区就有人对北航王华明团队的成果表示不屑，实际人家非常努力，基本目前世界最高水平。因此国人没有必要妄自菲薄，也不要妄自尊大，一副指点江山的架势，本社区又有几人在机械行业达到世界最高水平呢？

tjtgdlf

tjtgdlf 发表于 2013-5-1 09:46
别的不知道，C919、歼-15已经用上激光烧制的钛合金零部件，有些时候技术进步是可以绕过一些技术瓶颈的，这样 ...

社区的管理者素质真高啊！就这还能管理好社区？老鹰哪里去了？武大郎开店永远也成不了气候，我说的哪句不对可以指出来，以理服人，见仁见智的事情，现在不是愤青的时代，动不动就骂街只能表示你的虚弱。狗咬了我我不会再咬狗一口的，莫名其妙！

冷水黄金

支持呀，中国应该大力发展3D打印技术。

今后火箭、飞船、火车、玩具都可以直接打印了。

有台打印机，家家都能造火箭、飞机，到时候中国将成为名符其实的制靠大国、科技大国。

leftwall

所谓的不对称发展，哈哈
就像赛车，这一站输了，下一站超越，下一站输了，大下站再赢你……
总成绩会赢么，呵呵

南京非标自动化

真心的想拥有一台

ttlegyq

真心想做一台