我国3D打印技术自20世纪90年代初开始发展,近些年已经取得了一批基础研究成果和技术。北京航空航天大学、西北工业大学在高性能金属零件激光直接成形技术领域取得了重大突破,在国际上首次全面突破了钛合金、超高强度钢等难加工大型复杂整体关键构件激光成形工艺、成套装备和应用关键技术,已生产出飞机机身主承力框、翼身根肋、主起落架等30多种构件。依托高校、科研院所的研究成果,我国已经涌现出20多家3D打印设备与服务企业。随着我国制造业的整体升级,3D打印设计服务市场还将继续扩大。我国航空航天、医疗等产业的快速发展也将带动3D打印设备及服务需求不断扩大。
我国3D打印技术虽然取得了长足进展,但总体上还处于产业化起步阶段,主要表现在:
公共技术平台缺失。我国尚未建立3D打印公共技术平台,缺乏像美国“3D打印创新研究所”一样的产学研一体化机构,高等院校、科研机构各自为战,合作研究的动力不足,开放集成的创新体系尚未形成,缺乏对技术兼容性和标准的制定。
产业规模化程度低。我国增材制造的产业化尚处于起步阶段。2012年,我国增材制造产业市场规模为12亿元左右,不到全球的9%。增材制造装备销售仅占全球 的8.7%,增材制造装备及销售收入约为6亿元,仅占全球的4%,一半以上的增材制造设备依赖进口。
产业链尚未有效形成。我国尚未成立专门从事材料制备、软件开发的3D打印企业,缺乏类似于欧美发达国家涵盖软件开发、材料制备、装备生产与服务的完整的产业链。从事检测验证、金融、电子商务、知识产权保护等中介机构也不健全。
教育培训和社会推广不足。目前,企业购置3D打印设备的数量非常有限,且多从国外进口,应用范围也较为狭窄。在机械、材料、信息技术等工程学科的教学课程体系中,缺乏与3D打印相关的必修环节,3D打印还停留在部分学生的课外兴趣研究层面。
发展机遇在于:工业转型升级加速利于3D打印市场需求快速扩张;航空航天、国防军工的快速发展对3D打印设备的需求不断增加;我国高度重视技术创新及产业化应用将助推3D打印产业快速发展。
当然,面临的挑战也是多方面的,如:
(1)世界主要经济体积极抢占产业发展制高点。
为抢占这一新兴技术及产业发展的战略制高点,世界主要经济体纷纷进行战略部署,制定发展规划及扶持政策。
(2)3D打印企业国际市场竞争日趋激烈。
近年来,随着技术不断成熟和专利权临近到期,欧美发达国家的3D打印企业呈现出两大动向:一是通过并购或合并做大企业,二是纷纷降低3D打印设备价格。这将为我国产业化程度不高的3D打印产业带来冲击。
(3)我国在3D打印消费品产业方面依赖国外市场。
消费级3D打印机方面,我国还处于市场培育期,市场需求明显不足。即使工业级3D打印机,我国用户企业对使用3D打印机进行产品开发与原型制造方面意识不足。
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