如何推進(jìn)3D打印產(chǎn)業(yè)——避免一哄而上

掃街

2012年4月21日出版的英國《經(jīng)濟(jì)學(xué)人》，撰寫了一篇名為《The third industrial revolution》的文章，介紹了3D打印并展望了此技術(shù)可能會引起的產(chǎn)業(yè)革命。2012年3月9日，美國總統(tǒng)奧巴馬在卡內(nèi)基梅隆大學(xué)宣布創(chuàng)立美國“制造創(chuàng)新國家網(wǎng)絡(luò)”計(jì)劃。4月17日，“增材制造技術(shù)”被確定為首個制造業(yè)創(chuàng)新中心，8月16日，“美國增材制造創(chuàng)新中心”作為其首個“樣板示范”創(chuàng)新中心剪彩成立。作為新技術(shù)研究、開發(fā)、示范、轉(zhuǎn)移和推廣的基礎(chǔ)平臺，號稱要成為增材制造技術(shù)全球卓越中心并提升美國制造全球競爭力，并鼓勵在美國進(jìn)行投資。奧巴馬總統(tǒng)親自出席剪彩儀式。
作為美國政府“我們不能再等了”倡議的一部分，奧巴馬總統(tǒng)還宣布立即啟動試點(diǎn)工作。國防部、能源部、商務(wù)部、國家科學(xué)基金會（NSF）國防航空航天局（NASA）等共同向增材制造試點(diǎn)聯(lián)盟投資4500萬美元。目前的資金包括5個聯(lián)邦機(jī)構(gòu)已有的3000萬美元初始授權(quán)，和聯(lián)盟內(nèi)“俄亥俄州－賓夕法尼亞洲－西弗吉尼亞洲技術(shù)帶”各成員配套的4000萬美元。　　美國國家增材制造創(chuàng)新聯(lián)盟由NCDMM領(lǐng)導(dǎo)，包括波音、洛馬、諾格、GE、IBM、西屋核電等85家知名企業(yè)、10個研究型大學(xué)、6個社區(qū)學(xué)院以及11個非營利機(jī)構(gòu)。代表高性能難加工大型復(fù)雜整體構(gòu)件先進(jìn)制造技術(shù)的發(fā)展方向，成為增材制造新技術(shù)研究、開發(fā)、示范、轉(zhuǎn)移和推廣的基礎(chǔ)平臺；成為增材制造技術(shù)全球卓越中心并提升美國制造全球競爭力。
3D打印從快速成型華麗轉(zhuǎn)身，迅速火遍全球。做了幾十年快速成型的專家學(xué)者、研究人員和企業(yè)界，真是“十年寒窗無人問，一舉成名天下知”。

其實(shí)中國的3D打印產(chǎn)業(yè)還很小，2012年不過是3個億的產(chǎn)值，據(jù)了解，3D打印行業(yè)目前產(chǎn)值最高的是北京航空航天大學(xué)材料科學(xué)與工程學(xué)院王華明教授的飛機(jī)鈦合金結(jié)構(gòu)件激光快速成形實(shí)驗(yàn)室，一年有近8000萬的3D打印業(yè)務(wù)。小一些的只有3-4千萬的業(yè)務(wù)，更多的企業(yè)，目前還在千萬產(chǎn)值甚至幾百萬產(chǎn)值上下，而且3D打印的科研單位和從事3D打印的公司總共加起來也才10來家，真是屈指可數(shù)！不僅國內(nèi)如此，國際上做3D打印的科研和企業(yè)加起來也不到100家。

3D打印這個圈子不僅小，而且還力量分散，基本上沿襲了我國科研單位傳統(tǒng)的陋習(xí)：不交流、不溝通、不合作，互相排斥，總覺得自己的技術(shù)就是最好的，瞧不起別人的技術(shù)，而且相互之間無形之中都有一道無法逾越的隔離墻。 既然圈子小，還四分五裂，這個行業(yè)怎么可能發(fā)展呢？首先是外界不能完整地了解3D打印這個行業(yè)的現(xiàn)狀，無法得知這個行業(yè)的準(zhǔn)確信息，缺乏認(rèn)知是關(guān)鍵原因。
過去30年來，這個行業(yè)的稱謂有很多，外界云里霧里，不知道相互之間到底有什么區(qū)別�？傮w來說，“增材制造”、“快速制造”的說法占據(jù)業(yè)內(nèi)主流，還有“堆積制造”、“疊加制造”的稱謂�，F(xiàn)在媒體上談起3D打印產(chǎn)業(yè)，要么談前沿應(yīng)用（打印飛機(jī)、打印細(xì)胞、打印房子等等），要么言必稱3D打印機(jī)，仿佛一臺3D打印機(jī)構(gòu)成了3D打印產(chǎn)業(yè)鏈的全部，其實(shí)不然。

3D打印產(chǎn)業(yè)，由四個部分構(gòu)成：
第一，3D數(shù)字化建模軟件，3D數(shù)字化建模軟件是3D打印的基礎(chǔ)，無論是直接建模，還是逆向掃描，都需要用到3D數(shù)字化建模軟件，國外的如CATIA、solidworks、,國產(chǎn)的如中望3D、CAXA3D等，是3D打印的數(shù)據(jù)源；
第二，3D打印機(jī)硬件，3D打印機(jī)包含很多種類型，如選擇性激光燒結(jié)（SLS）、直接金屬激光燒結(jié)（DMLS）、熔融沉積成型（FDM）、立體平板印刷（DLA）、熔絲制造(FFF)、融化壓模（MEM）、分層實(shí)體制造（LOM）、電子束熔化成型(EBM)、選擇性燒結(jié)（SHS）、粉末層噴頭三維打印(PP)等模式，現(xiàn)在國際主流的設(shè)備如美國的3DSYSTEM，Stratasys、德國的EOS等，國產(chǎn)的包括廣州中科院電子所、北京太爾時代等，3D打印機(jī)硬件把3D數(shù)字化建模軟件所建立的3D模型，通過STL等格式導(dǎo)入3D打印機(jī)，進(jìn)行分層打印的增材制造過程；
第三，3D打印材料，目前3D打印材料可支持的類型已經(jīng)比較多，從大類上分，可以分成非金屬非生物材料、金屬材料、生物材料三大類，每一類又都包含很多種材料類型，以SLS加工模式為例，目前已經(jīng)支持臘粉、聚苯乙烯、工程塑料（ABS）、聚碳酸酯(PC)、尼龍、金屬粉末、覆膜陶瓷粉末、覆膜砂、納米材料等多種材料；
第四，3D打印網(wǎng)絡(luò)公共服務(wù)平臺，了解3D打印行業(yè)的人士都知道，在發(fā)達(dá)國家，3D打印公共服務(wù)平臺在3D打印產(chǎn)業(yè)鏈中扮演著非常重要的角色，如Shapeways這樣的 3D打印網(wǎng)絡(luò)平臺，在3D打印的教育普及推廣，創(chuàng)意呈現(xiàn)，在線企業(yè)服務(wù)等方面，起到了不可替代的作用，3D打印產(chǎn)業(yè)在國外的繁榮，3D打印網(wǎng)絡(luò)公共平臺功不可沒。
3D打印產(chǎn)業(yè)鏈，軟件、硬件、材料、公共服務(wù)平臺，這四環(huán)環(huán)環(huán)相扣，缺一不可，3D打印產(chǎn)業(yè)的發(fā)展，必須從全產(chǎn)業(yè)鏈入手，只有全產(chǎn)業(yè)鏈的繁榮壯大，3D打印產(chǎn)業(yè)才真正在國內(nèi)落地生根。因?yàn)?D打印的技術(shù)類型非常多，材料選擇也很多，在無序的市場環(huán)境下，或者政策指導(dǎo)下，簡單的支持3D打印，很容易造成一哄而上，同一項(xiàng)目的大量重復(fù)建設(shè)，造成資源、資金的大量浪費(fèi)，并且造成研究地帶的真空。

科學(xué)布局的第一層次，是要全產(chǎn)業(yè)鏈覆蓋。避免出現(xiàn)全部支持硬件，無人支持軟件、材料及服務(wù)的狀態(tài)，這一點(diǎn)在3D打印產(chǎn)業(yè)鏈四環(huán)分析中已經(jīng)闡述。
科學(xué)布局的第二層次，是要全類型覆蓋。以材料為例，我們國家的3D打印材料科學(xué)還落后于發(fā)達(dá)國家，例如我們自己研發(fā)的光敏樹脂，放置時間久了后就容易凝固，失去效用，打印出來的成品，也容易出現(xiàn)變色、變形等問題，我們要從無到有，從有到精，一步步跨越；但不能全部研究光敏樹脂，金屬材料要研究，生物材料也要研究，我們不可能總是買國外的生物材料進(jìn)行試驗(yàn)研究，這是無根之水，而且，一些高端材料，國外是限制向中國出口的，我們買都買不到。

科學(xué)布局的第三層次，是要精確計(jì)算3D打印機(jī)資源�，F(xiàn)在各地都在建立3D打印中心，很多3D打印中心是政府或者國有企業(yè)支持建立的，大量購買國外高端設(shè)備，不問企業(yè)服務(wù)需要，先建好了再說，造成了大量的資金浪費(fèi)，大量設(shè)備閑置，而這些設(shè)備，隨著時間的推移，技術(shù)的進(jìn)步，將會很快貶值；目前，世界上最大的3D服務(wù)中心，象shapeways，Materialise也不過數(shù)十臺3D打印機(jī)，如我國各省、各市在沒有統(tǒng)一協(xié)調(diào)的情況下，大量建設(shè)3D打印園區(qū)、3D打印服務(wù)中心，可以想見未來設(shè)備之閑置。購買很簡單，用好不容易。

目前，我國扶植技術(shù)研發(fā)創(chuàng)新，產(chǎn)業(yè)化實(shí)施，基本上是以項(xiàng)目支持體現(xiàn)。無論是國家的部級項(xiàng)目，還是各省的項(xiàng)目支持，基本上是以立項(xiàng)、申報(bào)、資金支持、項(xiàng)目驗(yàn)收的程序?yàn)橹�，通過設(shè)置支持項(xiàng)目，補(bǔ)貼企業(yè)研發(fā)和產(chǎn)業(yè)化資金來引導(dǎo)產(chǎn)業(yè)的技術(shù)研發(fā)和產(chǎn)業(yè)化，這是已經(jīng)運(yùn)作成熟的標(biāo)準(zhǔn)做法。
其實(shí)有更多的做法可以嘗試在3D打印的政策支持引導(dǎo)過程中：
第一，獎勵的做法可以更多嘗試，現(xiàn)行的支持研發(fā)，更多的是支持未完成項(xiàng)目，這樣做的優(yōu)點(diǎn)在于降低了企業(yè)前期研發(fā)的難度和風(fēng)險(xiǎn)，缺點(diǎn)在于無法保證所支持項(xiàng)目的最終效果，如果改為獎勵的模式，先進(jìn)行項(xiàng)目引導(dǎo)，由企業(yè)自行建設(shè)，然后對建設(shè)結(jié)果進(jìn)行獎勵，對于控制結(jié)果，則會更加有效，獎勵的力度也可以加大，避免平均主義，需要的項(xiàng)目未獲得足夠資金；
第二，可以通過產(chǎn)業(yè)化實(shí)施補(bǔ)貼的方式，類似之前實(shí)施的家電下鄉(xiāng)，對于3D打印產(chǎn)業(yè)化銷售，包括軟件、硬件、材料、服務(wù)等，以補(bǔ)貼終端的形式，這樣的做法，不僅對3D打印產(chǎn)業(yè)給予了資金支持，同時支持了產(chǎn)業(yè)化推廣，降低了企業(yè)用戶使用3D打印技術(shù)的難度，是比較有力的措施。

在3D打印扶持的過程中，也要注意重點(diǎn)扶持那些有核心技術(shù)、自主創(chuàng)新的技術(shù)和企業(yè)，我國現(xiàn)在國產(chǎn)的小型桌面式的3D打印機(jī)非常多，從3-4千元到萬元左右一部的，價格世界最低，但很多桌面型3D打印機(jī)都源自Makerbot的開源系統(tǒng)，從設(shè)備設(shè)計(jì)，到軟控系統(tǒng)，都是國外開源的，不過漢化一下而已，有的甚至連漢化都懶的做，這樣的項(xiàng)目，就沒有支持的價值。要支持那些從技術(shù)上真正填補(bǔ)國內(nèi)空白，追趕國際一流的研發(fā)。
做研發(fā)是需要周期的，在這一過程中，要服務(wù)先行。服務(wù)先行，就是以需求為導(dǎo)向，以市場為導(dǎo)向。上面闡述過，購買設(shè)備是簡單的，建立成功的公共服務(wù)平臺才是難點(diǎn)所在，一個好的3D打印公共服務(wù)平臺，可以把分散式的設(shè)備利用起來，最大化降低設(shè)備重復(fù)投資，提高設(shè)備使用率，建立統(tǒng)一的服務(wù)標(biāo)準(zhǔn)，質(zhì)量體系，更有利于企業(yè)接受3D打印服務(wù)，用于產(chǎn)品的研發(fā)甚至生產(chǎn)。
3D打印要想象PC，智能手機(jī)一樣，走進(jìn)每個人的生活，還需要很長一段路要走，即使象現(xiàn)在的墨水打印機(jī)一樣，成為辦公的必備，都非一時之功。要發(fā)展好3D打印產(chǎn)業(yè)，就必須建立多層次的3D打印教育體系，職業(yè)教育體系，以3D打印應(yīng)用技術(shù)培訓(xùn)為主，重點(diǎn)大學(xué)重點(diǎn)學(xué)科，分別開設(shè)針對軟件、硬件、材料的學(xué)科，并引導(dǎo)研究生、博士生積極研究相應(yīng)方向。

必須認(rèn)識到，政策的扶持，只是一個產(chǎn)業(yè)發(fā)展的潤滑劑和推進(jìn)劑，真正能讓3D打印產(chǎn)業(yè)騰飛的，需要無數(shù)業(yè)內(nèi)人士默默的奮斗和努力，在目前這場3D打印火爆的盛宴落幕后還耐得住寂寞，去自主創(chuàng)新挑戰(zhàn)權(quán)威，更需要我們敬畏市場這支看不見的手。

點(diǎn)評：
對于3D打印產(chǎn)業(yè)的態(tài)度，德國政府和產(chǎn)業(yè)界的認(rèn)知才是中國產(chǎn)業(yè)界要學(xué)習(xí)的，連先進(jìn)制造技術(shù)都被德國甩出幾十條大街去，還惦記著3D打印如何如何，拔苗助長吃的虧還少嗎？

tjtgdlf

別的不知道，C919、殲-15已經(jīng)用上激光燒制的鈦合金零部件，有些時候技術(shù)進(jìn)步是可以繞過一些技術(shù)瓶頸的，這樣就不需要大型壓力機(jī)鍛造了，當(dāng)然大批量民用產(chǎn)品除外。DVD的出現(xiàn)完爆了當(dāng)初的錄像機(jī)，數(shù)碼相機(jī)的出現(xiàn)使柯達(dá)、富士等膠卷退出市場。思維不能僵化，行業(yè)不同，接觸面不同，無所不能的人是不存在的，每個人努力把自己打造成本行業(yè)的精英就是對社會最大的貢獻(xiàn)。對自己不熟悉的行業(yè)最好不要想當(dāng)然的否定或說三道四，幾個月前本社區(qū)就有人對北航王華明團(tuán)隊(duì)的成果表示不屑，實(shí)際人家非常努力，基本目前世界最高水平。因此國人沒有必要妄自菲薄，也不要妄自尊大，一副指點(diǎn)江山的架勢，本社區(qū)又有幾人在機(jī)械行業(yè)達(dá)到世界最高水平呢？

tjtgdlf

tjtgdlf 發(fā)表于 2013-5-1 09:46
別的不知道，C919、殲-15已經(jīng)用上激光燒制的鈦合金零部件，有些時候技術(shù)進(jìn)步是可以繞過一些技術(shù)瓶頸的，這樣 ...

社區(qū)的管理者素質(zhì)真高��！就這還能管理好社區(qū)？老鷹哪里去了？武大郎開店永遠(yuǎn)也成不了氣候，我說的哪句不對可以指出來，以理服人，見仁見智的事情，現(xiàn)在不是憤青的時代，動不動就罵街只能表示你的虛弱。狗咬了我我不會再咬狗一口的，莫名其妙！

冷水黃金

支持呀，中國應(yīng)該大力發(fā)展3D打印技術(shù)。

今后火箭、飛船、火車、玩具都可以直接打印了。

有臺打印機(jī)，家家都能造火箭、飛機(jī)，到時候中國將成為名符其實(shí)的制靠大國、科技大國。

leftwall

所謂的不對稱發(fā)展，哈哈
就像賽車，這一站輸了，下一站超越，下一站輸了，大下站再贏你……
總成績會贏么，呵呵

南京非標(biāo)自動化

真心的想擁有一臺

ttlegyq

真心想做一臺