中共廣東省委黨校廣東行政學院任職班學員詹欣程在3月14日上午的課堂“微論壇”上向大家介紹了廣東省3D打印產(chǎn)業(yè)發(fā)展情況。他的發(fā)言內(nèi)容基于省經(jīng)濟信息化委產(chǎn)業(yè)發(fā)展處開展的廣東省3D打印產(chǎn)業(yè)發(fā)展情況所形成的調(diào)研報告，數(shù)據(jù)詳實、視野廣闊，學員們聽了發(fā)言后討論熱烈。他在發(fā)言中還呼吁大家在當今科技革命和產(chǎn)業(yè)變革的關(guān)鍵時期，更加關(guān)注高速發(fā)展的3D打印產(chǎn)業(yè)，努力讓新科技更好地服務于人民學習生活和國家產(chǎn)業(yè)發(fā)展?，F(xiàn)將發(fā)言內(nèi)容整理介紹如下，和讀者分享：

一、3D打印的制造優(yōu)勢

3D打印是以數(shù)字模型為基礎，將材料逐層堆積制造出實體物品，比如：廣州小蠻腰、金屬球中球等?？梢哉f，它既是一種集合了機械、電子、軟件、材料等多個學科的新興制造技術(shù)，又可以運用于制造航空航天、工業(yè)、創(chuàng)新創(chuàng)意、醫(yī)療植入物產(chǎn)品以及模具等多個領(lǐng)域產(chǎn)品。

制造業(yè)從材料角度來說，有三種制造方法，即從最初的等材制造(即什么材料適合用于哪些方面就直接用于哪些方面)，發(fā)展到減材制造(通過對材料的加工，形成有用的零部件或成品)，到現(xiàn)在的增材制造(用材料累加成零部件或成品，即3D打印)，增材制造最大的優(yōu)勢能生產(chǎn)出結(jié)構(gòu)特別復雜很難加工產(chǎn)品(按照目前水平，基本上能打印出電腦制作的立體圖像)以及個性化定制(比如耳機、牙齒及創(chuàng)新創(chuàng)意，特別在今年2月17日，廣東省骨科醫(yī)院成功為脊柱脊索瘤患者植入3D打印人工錐體，標志著3D打印在治療臨床領(lǐng)域上了新臺階)的產(chǎn)品，同時可以簡化產(chǎn)品的制造程序(無需原胚和模具)，提高效率并降低成本。英國《經(jīng)濟學人》雜志在2012年發(fā)表專題文章《第三次工業(yè)革命》一文中將3D打印技術(shù)作為第三次工業(yè)革命的重要標志之一。

二、3D打印的發(fā)展狀況

(一)國際3D打印發(fā)展情況

3D打印發(fā)展歷史不長，至今36年。

1981年，日本名古屋市工業(yè)研究所的HIDEO KODAMA發(fā)明了利用光固化聚合物的三維模型增材制造方法 。

1984年美國人查爾斯·胡爾發(fā)明了SLA，即光固化成形技術(shù)，原理：用光來催化光敏樹脂，然后成型，后人把他稱之為“3D打印之父”他在1986年成立了3D Systems公司。

1986年美國Helisys公司的工程師Michael Feygin研發(fā)出LOM，即分層實體制造技術(shù);1988年美國斯克特克倫普發(fā)明了FDM，即熔融沉積成型技術(shù)，并于1989年成立Stratasys公司;1989年美國德克薩斯大學奧斯町分校Carl Dechardv 發(fā)明了SLS，即選擇性激光燒結(jié)技術(shù)，同年德國EOS公司成立。1993年麻省理工學院教授Emanual Saches發(fā)明了3DP，即三維印刷技術(shù)，二年后把這項技術(shù)轉(zhuǎn)讓給Z corporation，而開發(fā)出3D彩色打印機。

2007年英國巴斯大學的機械工程高級講師Adrian Bowyer博士在開源3D打印機項目RepRap，成功開發(fā)出世界首臺可自我復制的3D打印機，從而3D打印機進入了普通人的家庭。

2008年以色列Objet Geometries公司推出其革命性的Connex500快速成型系統(tǒng)，是史上第一臺可以同時用幾種不同的打印原料的3D打印機，開創(chuàng)了混合材料打印的先河。

2011年荷蘭醫(yī)生給一名83歲的老人安裝了用3D打印出來的金屬下頜骨，這是全球首例此類型的手術(shù)，標志著3D打印植入物開始進入臨床運用。

2013年美國前總統(tǒng)奧巴馬發(fā)表國情咨文演講強調(diào)3D打印的重要性，耐克公司設計出第一款3D打印運動鞋，美國Solid Concepts公司設計出全球首支3D打印金屬槍。

2015年3D Systems收購無錫易維，創(chuàng)建3D Systems中國;佳能、理光、東芝、歐特克、微軟和蘋果紛紛涉足3D市場?？湛惋w機開始用3D打印的部件。

目前，從3D打印機看，主要有金屬3D打印機和桌面3D打印機。

從3D打印材料看，可以分為金屬和非金屬兩大類，形態(tài)包括固態(tài)、液態(tài)、粉末等。

從3D打印工藝看，金屬材料3D打印用激光或電子束兩種光源，有激光選區(qū)熔化(SLM)、激光近凈成形(LENS)、電子束選區(qū)熔化(EBSM)、電子束熔絲沉積(EBDM)等4種;非金屬材料3D打印主要包括光固化成形(SLA)、熔融沉積成形(FDM)、激光選區(qū)燒結(jié)(SLS)、三維立體打印(3DP)、材料噴射成形等5種。

從3D打印市場布局看，國際3D打印市場形成三足鼎立的格局：即北美、歐洲和亞太三個地區(qū)，累計裝機量占全球的95%，其中四成在北美(美國為主)，歐洲和亞太地區(qū)各占近三成。全球信息技術(shù)研究和顧問公司Gartner預測2016年3D打印機的全球出貨量將達到455772臺，其中超過30%的3D打印機由中國生產(chǎn)。根據(jù)Wohlers Associates(沃勒斯合伙公司，全球最權(quán)威的3D打印行業(yè)研究機構(gòu))估算，3D打印2016年全球總銷售額預計達到73億美元，2018年將達到127億美元，2020年預計達到212億美元。

(二)國內(nèi)3D打印發(fā)展情況

我國3D 打印產(chǎn)業(yè)相對歐美國家起步較晚，從上世紀90年代開始研究增材制造技術(shù)，但經(jīng)過多年發(fā)展，3D 打印技術(shù)與世界先進水平基本同步，在高性能復雜大型金屬承力構(gòu)件3D 打印等部分技術(shù)領(lǐng)域已達到國際先進水平。國家也出臺了一系列政策，支持3D 打印技術(shù)的發(fā)展。2013年8月，工信部印發(fā)了《信息化和工業(yè)化深度融合專項行動計劃(2013-2018年)》，其中提到“拓寬增材制造(3D打印)技術(shù)在工業(yè)產(chǎn)品研發(fā)設計中的應用范圍，推進增材制造在航空航天和醫(yī)療等領(lǐng)域的率先應用。2015年2月，工信部、發(fā)改委、財政部聯(lián)合印發(fā)《國家增材制造產(chǎn)業(yè)發(fā)展推進計劃(2015-2016年)》，首次將3D打印產(chǎn)業(yè)發(fā)展上升到國家戰(zhàn)略層面;2015年6月出臺《中國制造2025》，明確要將3D打印作為我國智能制造的重要產(chǎn)業(yè)培育和發(fā)展方向之一;2016年10月成立中國增材制造產(chǎn)業(yè)聯(lián)盟，設立了國家增材制造創(chuàng)新中心。

目前，技術(shù)方面形成了清華大學顏永年、北京航空航天大學王華明、西安交通大學盧秉恒、華中科技大學史玉升、華南理工大學楊永強、西北工業(yè)大學黃衛(wèi)東為核心的研究團隊。產(chǎn)業(yè)分布主要集聚在長三角、珠三角、北京、武漢、長沙、西安等地區(qū)和省市。目前已形成一些龍頭企業(yè)，如中航天地激光、陜西恒通、西安鉑力特、湖北湖濱機電、杭州先臨三維、湖南華曙高科、珠海西通、深圳維示泰克、深圳光韻達等一批龍頭企業(yè)。但是，我國3D 打印產(chǎn)業(yè)化仍處于起步階段，與先進國家相比存在較大差距，離實現(xiàn)大規(guī)模產(chǎn)業(yè)化、工程化應用還有一定距離。

據(jù)行業(yè)人士估算，2015年中國3D打印市場規(guī)模在78億元左右，預計到2018年將超過200億元。美國《連線》雜志創(chuàng)始主編凱文?凱利(Kevin Kelly)預言，中國在移動互聯(lián)網(wǎng)領(lǐng)域的發(fā)展將會幫助中國3D打印技術(shù)達到世界級水平，而中國特有的制造業(yè)背景，將會幫助中國成為3D打印技術(shù)的領(lǐng)軍者。

(三)我省3D打印發(fā)展情況

我省的3D打印產(chǎn)業(yè)最早在深圳發(fā)展，特別是近幾年來，省委、省政府高度重視，2012年、2013年汪洋書記、小丹省長先后作出批示。2014年6月，省委、省政府出臺《中共廣東省委 廣東省人民政府關(guān)于全面深化科技體制改革 加快創(chuàng)新驅(qū)動發(fā)展的決定》(粵發(fā)〔2014〕12號)，做出實施我省重大科技專項工作總體部署，增材制造作為九大重大科技專項之一被納入支持范圍，兩年從高性能3D打印材料、金屬3D打印裝備及產(chǎn)業(yè)化、非金屬3D打印裝備及產(chǎn)業(yè)化等五大專題支持增材制造相關(guān)技術(shù)研究項目，共計支持項目34項，投入經(jīng)費1.33億元，其支持項目的85%以上由省內(nèi)企業(yè)與高?；蚩蒲性核献鲗嵤?。去年省政協(xié)提案《關(guān)于加快發(fā)展3D打印技術(shù)，促進廣東制造業(yè)升級》，副省長袁寶成同志在今年3D打印產(chǎn)業(yè)發(fā)展中指出，3D打印未來前途不可限量。

據(jù)調(diào)研統(tǒng)計，2015年，我省3D打印產(chǎn)業(yè)主要有“33456”的特點：即產(chǎn)值近30億元，占全國市場規(guī)模的30%多;涉入3D打印業(yè)務的企業(yè)超過400家(其中60%的企業(yè)分布在深圳，廣州100余家，東莞80多家，珠海、中山有20多家、佛山有10多家3D打印企業(yè));開展增材制造業(yè)務的研發(fā)人員近5000人，主要分布在珠三角的廣州、深圳、東莞、佛山、珠海、中山等6個地市，初步形成涵蓋軟件、產(chǎn)品設計、材料、關(guān)鍵器件、裝備、工業(yè)應用的完整產(chǎn)業(yè)鏈，產(chǎn)業(yè)鏈每個環(huán)節(jié)都集聚了一批領(lǐng)先企業(yè)，在軟件、汽車、模具、生物醫(yī)療、文化創(chuàng)意等領(lǐng)域已形成一定應用規(guī)模。據(jù)摸查，未來三年我省3D打印領(lǐng)域擬投資項目規(guī)模超過12億元。

已建立公共服務平臺有4項6個：廣東省增材制造技術(shù)及裝備工程實驗室(中科院廣州電子技術(shù)有限公司)、廣東省增材制造應用技術(shù)中心(廣東工業(yè)大學、廣州市工業(yè)設計產(chǎn)業(yè)園)、廣東省增材制造非金屬材料工程技術(shù)中心(廣東東莞銀禧科技)、國家生物打印工程實驗室(廣州邁普、華南理工大學);已建立培育示范基地有7個：廣州創(chuàng)意設計3D打印基地(廣州荔灣區(qū))、佛山南海3D打印產(chǎn)業(yè)基地(佛山高新區(qū))、廣東省3D打印教育培訓基地(國防技校)、廣州市3D打印基地(廣州工業(yè)設計園)、東莞教育示范基地(東莞華南協(xié)同創(chuàng)新研究院等)、中山小欖、橫欄3D打印專業(yè)鎮(zhèn)。

總體上，我省3D打印產(chǎn)業(yè)發(fā)展還處于培育發(fā)展階段，雖然在國內(nèi)處于相對領(lǐng)先地位，但在關(guān)鍵核心技術(shù)儲備和產(chǎn)業(yè)化應用方面與國際先進水平還有較大差距。主要有：

1.政策引導有待加強。我省尚未出臺3D 打印產(chǎn)業(yè)方面的專門政策文件，急需通過制定具體的政策文件，規(guī)劃統(tǒng)籌協(xié)調(diào)全省資源，引導產(chǎn)業(yè)發(fā)展方向，明確重點工作任務，落實政策保障措施。

2.產(chǎn)業(yè)規(guī)模有待擴大。目前，我省3D 打印產(chǎn)業(yè)缺乏行業(yè)領(lǐng)軍企業(yè)，缺乏導向和標桿，難以圍繞骨干企業(yè)形成具有核心競爭力產(chǎn)業(yè)鏈和生態(tài)圈。

3.標準體系有待健全。我省也無基于3D 打印產(chǎn)業(yè)的產(chǎn)品設計標準和規(guī)范。急需支持龍頭企業(yè)抓住機遇，盡快牽頭建立和完善從工藝、裝備、材料、關(guān)鍵零部件到產(chǎn)品質(zhì)量評價等系列規(guī)范及標準，搶占行業(yè)話語權(quán)。

4.關(guān)鍵技術(shù)有待突破。急需研制推廣使用一批具有自主知識產(chǎn)權(quán)的3D 打印裝備，培育核心器件配套體系，拓寬成形材料范圍，降低3D 打印使用成本。

5.人才培養(yǎng)體系有待建立。據(jù)企業(yè)普遍反映，目前市場符合要求的高技能人才不多。比如，2016 年東莞3D 打印產(chǎn)業(yè)人才需求總量近4000 人，但市場難以有效滿足。我省急需建立適應3D 打印產(chǎn)業(yè)多學科交叉特點的人才培養(yǎng)體系。

三、我省3D打印產(chǎn)業(yè)發(fā)展建議

(一)明確發(fā)展定位

目前發(fā)達國家正大力實施“工業(yè)4.0”、“再工業(yè)化”戰(zhàn)略，我國正加快推進“中國制造2025”。我省要緊抓國內(nèi)外產(chǎn)業(yè)變革與產(chǎn)業(yè)轉(zhuǎn)型升級的重大戰(zhàn)略機遇，下大力氣推動3D打印產(chǎn)業(yè)培育發(fā)展。以企業(yè)為主體，以市場為導向，不斷提升增材制造研發(fā)及制造水平，瞄準“行業(yè)制高點”開展應用示范，著力打造國內(nèi)領(lǐng)先、世界知名的3D打印產(chǎn)業(yè)基地，推動我省先進制造業(yè)競爭力提升和傳統(tǒng)優(yōu)勢產(chǎn)業(yè)轉(zhuǎn)型升級，培育新的經(jīng)濟增長點。

(二)突出重點領(lǐng)域

結(jié)合我省現(xiàn)有產(chǎn)業(yè)基礎和發(fā)展趨勢，針對國內(nèi)外3D打印重大需求特點和應用潛力領(lǐng)域，建議我省3D打印率先發(fā)展汽車、生物醫(yī)療、文化創(chuàng)意、電子信息、工業(yè)模具、航空航天等6大領(lǐng)域，加強示范應用。

1.汽車產(chǎn)業(yè)方面。我省汽車生產(chǎn)規(guī)模居全國前列，未來汽車的發(fā)展趨勢是減量化、定制化、一體成型化等，這方面3D打印可以發(fā)揮較大優(yōu)勢?？芍攸c突破鈦合金、純鈦、高速鋼及非金屬材料的制備，逐步以3D打印生產(chǎn)汽車發(fā)動機零部件、復雜模具等結(jié)構(gòu)。從模型設計，到復雜模具的制造加工，再到復雜零部件的輕量化直接成形，增材制造技術(shù)正深入到汽車領(lǐng)域的方方面面。

2.生物醫(yī)療方面。我省在生物醫(yī)療領(lǐng)域的3D打印探索處于國內(nèi)領(lǐng)先水平，包括深圳邁瑞、廣州邁普、廣東康沃森等企業(yè)具有較強競爭優(yōu)勢?？芍攸c突破天然醫(yī)用材料、人工合成高分子材料、生物活性陶瓷材料和醫(yī)用金屬材料等3D打印專用材料;大力推進體內(nèi)植入醫(yī)療器械、醫(yī)學模型、手術(shù)導板、手術(shù)輔助器械等3D打印產(chǎn)品的臨床應用研究;重點研制一批具有自主知識產(chǎn)權(quán)的仿生組織修復支架、醫(yī)療個性化和細胞活性材料3D打印設備。聯(lián)合高校、醫(yī)院、企業(yè)協(xié)同建立生物醫(yī)療硬組織增材制造修復體示范中心。

3.文化創(chuàng)意方面。利用我省文化創(chuàng)意、時尚展示和工藝美術(shù)市場發(fā)達的優(yōu)勢，以個性消費和定制服務為主，著力突破低成本材料與制造、智能人機交互、創(chuàng)意設計服務平臺等關(guān)鍵技術(shù)，重點發(fā)展珠寶、鐘表、內(nèi)衣服裝鞋帽等時尚領(lǐng)域和包裝、印刷、建筑、模型、食品等優(yōu)勢領(lǐng)域?qū)Ｓ?D打印專用材料及設備。

4.電子信息方面。我省是電子信息產(chǎn)業(yè)大省，已形成以廣州、深圳、東莞、惠州、河源、汕尾等市為重點的珠江東岸電子信息產(chǎn)業(yè)帶。借力電子信息產(chǎn)業(yè)優(yōu)勢，重點發(fā)展產(chǎn)品結(jié)構(gòu)件、射頻無線、高頻電路用陶瓷基板、硅光子集成器件、電路芯片等電子信息領(lǐng)域產(chǎn)品的直接打印，通過示范應用帶動3D打印推廣。

5.工業(yè)模具方面。隨著金屬3D打印技術(shù)的成熟與普及推廣，尤其是金屬3D打印尺寸精度的進一步提高和增、減材技術(shù)發(fā)展，3D打印在工業(yè)模具和精密機械零部件的應用越來越廣，市場正逐步打開?？芍攸c加強金屬材料增、減材技術(shù)融合研發(fā)，并加強增減材技術(shù)融合的設備研發(fā)。

6. 航空航天方面。我省在航空航天領(lǐng)域的3D打印基礎較薄弱，但考慮到這是3D打印的一個重大需求領(lǐng)域，我省也應鼓勵企業(yè)積極涉入，逐步形成競爭優(yōu)勢。可重點發(fā)展鈦合金、高強鋼、鋁合金、鎳合金等金屬復合材料制備及3D打印設備，突破高性能碳纖維、聚酰亞胺、超高分子量聚乙烯等復合材料制備及3D打印設備。

(三)突破關(guān)鍵技術(shù)

建立3D打印創(chuàng)新中心，涵蓋整機及零部件制造、材料加工、產(chǎn)品生產(chǎn)等各個環(huán)節(jié)，統(tǒng)籌各方資源，研發(fā)并產(chǎn)業(yè)化一批具有自主知識產(chǎn)權(quán)的高端設備、核心器件與成型材料，實現(xiàn)3D打印技術(shù)和傳統(tǒng)制造加工工藝的優(yōu)勢互補，促進3D打印技術(shù)與應用領(lǐng)域深度融合，持續(xù)引領(lǐng)產(chǎn)業(yè)發(fā)展方向。專用材料方面，不斷優(yōu)化金屬材料粉末大小、形狀和化學性質(zhì);不斷提高非金屬材料耐高溫、高強度等性能;裝備方面，不斷優(yōu)化金屬材料3D打印裝備的效率、精度、可靠性，不斷提高非金屬材料3D打印裝備的高工況溫度和工藝穩(wěn)定性，不斷提升個人桌面機的易用性、可靠性。軟件方面，重點研制與3D打印配套的嵌入式軟件系統(tǒng)，提升裝備軟、硬件協(xié)同能力。

(四)推動高端集聚發(fā)展

發(fā)揮龍頭骨干企業(yè)示范帶動作用，培育形成一批產(chǎn)值超億元的大企業(yè)，突出龍頭企業(yè)引領(lǐng)帶動，提升我省產(chǎn)業(yè)競爭力。發(fā)揮省市各自優(yōu)勢，面向國內(nèi)外3D打印龍頭骨干企業(yè)開展精準招商，引進重點項目和先進技術(shù)，盡快做大產(chǎn)業(yè)規(guī)模，帶動產(chǎn)業(yè)向高端化發(fā)展。依3D打印產(chǎn)業(yè)基地，推進3D打印產(chǎn)業(yè)集聚化、規(guī)?；l(fā)展，促進產(chǎn)業(yè)鏈整合、配套分工和價值提升，打造3D打印產(chǎn)業(yè)發(fā)展的示范區(qū)。

(五)優(yōu)化生態(tài)環(huán)境

加強產(chǎn)業(yè)聯(lián)盟建設，按照不同應用領(lǐng)域發(fā)展一批企業(yè)主導、產(chǎn)學研用緊密結(jié)合的產(chǎn)業(yè)技術(shù)創(chuàng)新聯(lián)盟，建立聯(lián)合開發(fā)、優(yōu)勢互補、成果共享、風險共擔的產(chǎn)學研用合作機制。搭建公共服務平臺，實現(xiàn)信息、技術(shù)、設備和服務等資源的集聚，通過共享機制降低企業(yè)創(chuàng)新的成本。支持骨干企業(yè)加強產(chǎn)業(yè)鏈上下游合作，帶動更多的具有核心技術(shù)和較強創(chuàng)新能力的創(chuàng)新型中小微企業(yè)成長。組織開展科技成果產(chǎn)業(yè)對接活動，依托技術(shù)交易平臺，全面推動我省3D打印企業(yè)與應用領(lǐng)域重點企業(yè)開展合作，促進3D打印應用市場培育和發(fā)展。支持省增材制造協(xié)會規(guī)范發(fā)展，強化行業(yè)和企業(yè)自律。

幾點政策建議：加強統(tǒng)籌協(xié)調(diào)，強化政策引導，加大財稅支持，建立健全科學合理的科研經(jīng)費使用制度，注重知識產(chǎn)權(quán)保護，加強人才培養(yǎng)引進，加大宣傳引導力度。