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  技术、市场等限制,都成为3D打印发展的瓶颈。

外热内冷 3D打印遇瓶颈
分类:产经 稿件来源:中国经济信息杂志 作者 王雪铭

3D打印技术被誉为第三次工业革命的钥匙、“万能机”等,该产业也被列为未来最赚钱的产业之一。2015年8月,李克强总理主持国务院专题讲座,讨论加快发展先进制造与3D打印等问题,他要求从业队伍运用该技术,配合中国制造2025的愿景,制定行业发展计划。

在这一领域,国家、社会的关注度极高;政策、技术研发、资金也不缺乏。然而,国内却出现了另一番景象,看似一片火热的3D打印技术经历了一波又一波的火爆炒作。但在技术应用和市场推广方面,3D打印产业发展却面临尴尬。

外热内冷 技术应用遇尴尬

3D打印的优势是传统制造业无法企及的,国外很多企业甚至把3D打印技术作为发展战略。近日,惠普以10.5亿美元收购三星打印业务,进军3D打印技术应用市场;通用电气也宣布以14亿美元收购瑞典Arcam和德SLMSolutions两家3D打印企业,使自己从3D打印行业最大的用户之一跻身于3D打印市场最大的供应商之列。

3D技术被高度关注始于2003年。一些关于该技术领域的论坛、研讨会和商业推广会等从未间断;在资本市场,3D打印概念股一片火热。2012年,国内企业大批进入3D领域,然而,目前多数企业经营困难。

被誉为中国3D打印教父的中国工程院院士、快速制造国家工程研究中心主任卢秉恒介绍:“现在仅有几十亿美元,与数万亿美元的制造市场相比,差距甚远。因此,未来的发展前景仍不可估量。”

从市场需求看,前途无量的3D打印外热内冷。国内应用规模不大,而且在工业领域,以3D打印的应用也并不多见,国内的3D打印企业盈利者也是寥寥无几。国家对3D打印的高度重视使得3D打印成为信息技术与制造技术融合的热门,成为智能制造的焦点之一。而现在3D打印应用的发展不温不火,原因又是什么?

难以推广 市场有待突破

卢秉恒分析原因认为,中国3D打印技术的主要缺陷在于产业链尚未形成、原创技术太少、产业化的应用规模远远不够。

国际3D打印制造领域知名专家、华曙高科CEO许小曙也做出类似的分析,他说:“我国工业界对3D打印技术的认可度及应用度不高,多数制造企业尚未接受数字化设计、批量个性化定制生产等先进制造理念,与此同时,工业级3D打印设备单台成本较高,企业购置3D打印设备的需求动力不足,产业运用范围和领域也有限,应用前景还有待进一步开发。”

由于3D打印的跨领域应用特性,行业门槛不一样,有些领域应用3D打印技术还有政策制约,像医疗领域、军工领域等,市场开拓还有很长一段路要走。

清华大学教授、江苏永年激光董事长颜永年、“太尔时代”CEO郭戈是中国3D打印领域的另外一支力量。颜永年主张打造3D打印的软实力,掌握核心技术,将激光器的价格降下来,与国内做激光和振镜的单位一起合作,使光束质量和稳定性达到世界先进水平。

许小曙带领国内3D打印行业的“领头羊”湖南华曙高科技术团队在2015年突破技术瓶颈,提升了3D打印机的效率和精度。许小曙说:“当前涉足3D打印的企业,主要还是以技术研发和科技创新为主,成熟的盈利模式尚未形成,虽然整个行业拥有巨大的市场容量,但短期内仍很难得到有效的释放。”

经过过去几年3D打印的投资热,3D打印技术步入到了一个新的阶段,应用市场仍有待突破已经成为一个不争的事实。

先天不足 产业发展遇瓶颈

业内专家分析,除了技术应用和市场推广面临的问题以外,3D打印技术本身也有着自己的缺点,这些缺点也影响了其成长的速度。

材料的限制。目前,高端工业印刷可以实现塑料、某些金属或者陶瓷打印,但其发展水平还无法支持日常生活中所接触到的各种各样的材料。

技术和成本的限制。3D打印对机器的要求很高,目前的3D打印对于运动的物体和它们的清晰度就难以实现。此外,目前3D打印规模化生产的条件尚不具备,而且3D打印机本质是单体机,是现有产业链的一种方式,而不是一个制造能力总成体系。

知识产权的限制。知识产权越来越受关注,保护力度也是越来越强。3D打印技术也会涉及到这一问题,通过3D打印,人们可以随意复制任何东西,并且数量不限。

道德的挑战。据统计,3D打印服务提供商每年打印产品上百万种。打印汽车、飞行器、建筑物等变得非常容易。然而,打印人体生物器官或者活体组织,打印武器、飞行器、复制名人、明星玩偶是否有违道德伦理?

工业级应用技术欠缺。3D打印技术低端运用已经趋于饱和,工业级应用则技术欠缺。目前,工业级的3D打印机市场依然被3DSystems、Stratasys、德国EOS等国外巨头垄断,国内绝大部分购买客户为国企、央企等大型企业,中小型企业购买者寥寥。

尚未形成完整产业体系。2015年2月,工业和信息化部、发展改革委、财政部联合印发《国家增材制造产业发展推进计划(2015~2016年)》,为3D打印的发展提供了有力的政策支撑环境。然而,我国3D打印产业尚未形成完整的产业体系,3D打印材料等关键核心技术基础薄弱,产业化进程较慢。

应用市场 个性化成为突破

3D打印作用于智能工厂,综合应用了信息技术、新材料技术、数字制造技术等诸多学科,直接成型无需模具,也无需对原材料进行切削、组装,不受产品结构复杂度的影响,突破了加工工艺的限制,是典型的柔性可重构制造系统,极大地缩短了产品设计、研制及验证周期。

卢秉恒认为,制造业未来的大趋势是从大批量生产变为个性化定制,而对个性化定制来说,3D打印是最适合的技术。

3D打印适用于复杂构件制造、个性化、定制化制造,它在缩短研发周期、降低制造成本、优化零件结构上有着无可比拟的优势。消费者可以根据自己的需求量身定制产品,人人都是创造的主体,从而改变以集约式、标准化为代表的传统大规模生产方式,使“社会化制造”及“分布式制造”成为可能。

目前市场上,个性化定制设计很受欢迎,采用专用材料及其工艺技术的3D打印也有很好的市场。比如,在医学方面,3D打印已被用于手术精准设计、图像重建、手术模型打印,并重点在3D打印重建脑胶质瘤模型用于精准用药、3D干细胞打印用于脑瘫儿童的治疗、细胞3D打印用于脊柱损伤的治疗、3D打印器官芯片用于药物筛选等四方面发展细胞3D打印技术。

近期,涉及3D打印的会务不断。9月12日,中国国际传感器技术与应用展览会暨全球智能制造大会在上海举行;9月23日,由国家商务部、中国国际贸易促进委员会、湖北省人民政府、湖南省人民政府、河南省人民政府、山西省人民政府和武汉市人民政府共同主办的智能制造国际论坛举报;2016年9月26日,2016中国智能制造大会在杭州举办。

这几次会议都涉及到3D打印技术的推广应用,与会专家、学者、企业大咖齐聚一堂共商3D打印市场推广大计。

在3D打印的世界里,只有想不到的没有做不到的。随着这个行业的发展,未来打印物品的速度会是越来越快,打印成本是越来越低,甚至会比传统的制造业更让人觉得可靠。同时,3D打印机和CAD等绘图软件的普遍,意味着有更多的人会接触到3D打印技术,这也反过来刺激了这个行业的良性发展。

 
 
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