需求引领 创新驱动——3D打印发展现状及政策建议

王德花 马筱舒

（科技部火炬高技术产业开发中心，北京 100045）

需求引领 创新驱动
——3D打印发展现状及政策建议

王德花 马筱舒

（科技部火炬高技术产业开发中心，北京 100045）

面对国内外扑面而来的“3D打印”热潮，我们是否真的迎来了全新的3D打印时代？抑或即将产生新一轮产业变革？本文将以今年6月举办的“第二届世界3D打印技术产业大会暨世界3D打印技术产业博览会”为引子，从3D打印技术的起源与演变、主要技术及发展趋势、应用与产业化、现状及存在的主要问题、对3D打印技术及产业的政策支持情况等方面进行详细分析，有针对性地对3D打印的发展提出一些建议。

3D打印；材料；政策建议

2014年6月20-22日，“第二届世界3D打印技术产业大会”暨“世界3D打印技术产业博览会” 在青岛举办，10多个国家和地区的1200多位代表参加会议。与会专家学者、企业家、行业政策制定者等就3D打印在先进制造、生物医学、文化创意、建筑领域的应用，3D打印材料与装备，3D打印商业模式等议题开展对话，110多家企业展示了最新3D打印设备、工艺和作品。大会期间，世界3D和中国3D的打印技术产业联盟还分别与青岛高新区正式签署投资合作协议，10多个3D打印相关项目同期落地青岛高新区。

3D 打印——“所想即所得”，带给人们无限的遐想空间。面对国内外扑面而来的“3D打印”热潮，我们是否真的迎来全新的3D打印时代？抑或即将产生新一轮产业变革？

1 3D打印技术的起源与演变

1.1 3D打印概念

3D打印技术是根据三维CAD模型或通过逆向工程重建的模型，采用离散材料（粉末、液体、片、丝、板、块等）逐层累加来制造实体零件的技术。相对于传统机械加工去除材料的“减材”加工技术，锻/铸造和粉末冶金近似“等材”的制造技术，3D打印制造又被称为“增材制造”（ Additive Manufacturing，AM）、自由成形制造（Freeform Fabrication，FF）或增层制造（Additive Layer Manufacture，ALM）。美国材料与试验协会(ASTM)-F42“增材制造子委会”对“增材制造”和“3D打印”有明确的定义：“增材制造”指依据三维CAD数据将材料连接逐层累加制作物体的过程；而“3D打印”指采用打印头（喷嘴）或其它打印技术沉积材料来制造物体的技术。在特指设备时，3D打印是指低价格或总体功能低端的增材制造设备。

1.2 3D打印起源及发展

3D打印的核心制造思想起源于美国，现代意义上的3D打印技术出现在20世纪80年代。以1988年美国3D System公司根据Hull的专利，采用“立体平版印刷快速原型”（又称立体光刻等）（Stereo Lithography（Appearance），SL（A））技术，通过紫外激光束扫描照射光敏树脂固化，逐层制造得到三维实体模型所推出的SLA-250首台商用“液态光敏树脂选择性固化成形机”诞生为标志。随后1992年美国麻省理工学院的Saches E.M.和 Cima M.J.等首先提出了“3D打印技术”概念，并创建了三维打印企业Z Corp。自此，3D打印日益得到关注。

立体光刻诞生后的几年里，多种增材制造方法迅速兴起，主要包括：1988年Feygin发明的分层实体制造（Laminated Object Manufacturing，LOM）、1989年Deckard的选区激光烧结（Selective Laser Sintering，SLS）、1992年Crump 的熔融沉积造型（Fuesd Depostion Modeling，FDM）、以及原本狭义，今天却被媒体广义地用作增材制造代表性术语的“三维（3D）打印”（Three DimensionPrinting,3DP）。

进入20世纪90年代，更为重要也更具价值的进展是：采用激光烧结方法直接制造金属零件的新技术。如，1994年德国EOS公司EOSINT M160首台原型机及随后的EOSINT M250工业用机。

增材制造“以信息技术为支撑，以柔性化的产品制造方式来最大限度满足企业和个人无限丰富的订制化和个性化需求”。 经过20多年，从萌芽到产业化、从原型到零件直接制造，技术发展迅速。

如果没有几何模型的计算机设计和对其进行分层解析的软件技术，没有能够控制激光束（或电子束、电弧等高能束）按任意设定轨迹运动的振镜技术、数控机床或机械手，核心的柔性化特征无法实现。因此，3D打印或增材制造，应被称之为“信息化或数字化增材制造技术”更为准确。实际上，社会公众目前普遍见到、成为热点的是由FDM机器制造的大众消费品和展示品。而更具工业价值，意义更重大的技术、产品和应用却并非在此。

2 3D打印主要技术及发展趋势

2.1 3D打印主要工艺技术

ASTM-F42将增材制造技术分为“光聚合、材料喷射、粘结剂喷射、材料超充、粉末床融合、片层叠加和定向能量沉积”七类。目前比较成熟应用的3D打印技术有：

（1）粉末/丝状材料高能束烧结及熔化成型。如激光近净成形（Laser-Engineered Net Shaping，LENS）、选区激光烧结（SLS）、激光选区熔化（SLM）、电子束熔化（EBM）等。其中粉末（粒状物料）成型又包括：针对各类金属与合金的直接金属激光烧结（DMLS）；可用于热塑性塑料、金属粉末、陶瓷粉末的选择性激光烧结（SLS）；针对热塑性粉末的选择性热烧结（SHS）；可用于钛合金，钴基和镍基合金及不锈钢的电子束选区烧结（EBM）以及针对石膏等打印基于粉末床和喷头技术的（PP）。

（2）液态树脂光固化成型，如紫外光固化成型（S L或S LA）和液体树脂的数字光处理（DLP）等。

（3）丝材挤出热熔成型。如熔融沉积制造（FD M）等。常见的材料为热塑性材料，如ABS、蜡、尼龙、聚氨酯以及聚合物为粘接剂的聚合物基、金属基、陶瓷基复合材料等。

（4）液体喷印成型。如立体喷印（3DP）等。适宜的材料品种多样，包括：尼龙粉末、ABS粉末、金属粉末、陶瓷粉末、药片压片用原粉和干细胞溶液等。广泛用于产品设计、医学和建筑领域。缺点是目前零件致密度不高，需要后烧结、液相封渗等后处理。

（5）片/板/块材的粘接或焊接成型。如分层实体制造（LOM）等。利用激光或刀具切割各种片材的轮廓，再通过热压或其他形式层层粘接叠加获得三维实体。材料为薄层纸、塑料薄膜、金属薄板或陶瓷薄片等片材。LOM成型速率高，维修费和材料成本低低，常用于制造复杂结构模型以验证新产品的设计，或结合涂层等工艺制造快速模具。缺点是目前材料种类少，精度和力学性能还不够高。

根据过程、技术、材料和沉积与粘合两种方式，相对科学简明的分类见表1 。

2.2 3D打印发展趋势

2.2.1 3D打印设备

设备是实现工艺技术的载体，包含了高精度机械、数控、喷射和成型环境等子系统。美欧利用先发优势，不仅在设备方面，另外在关键元器件，如激光器、扫描振镜、喷头、精密传感器件，Solid Works UG、ProE、AutoCAD三维建模等设计软件，Magics和Minics分层处理工艺软件，以及多种形态（粉-丝-片）多种类别（聚合物，金属，陶瓷）专用材料，钛合金、钴基合金高端粉末新材料，材料的标准化，以及在航空航天、汽车、医疗和文娱等新应用方面，不断推陈出新，目前具有优势或半垄断地位。

以打印设备为例，打印设备不断发展，打印产品在成形方式与效率、自动化和智能化水平、可加工的产品尺寸、分辨率、色彩丰富和精细程度、模型或零件的尺寸精度，以及表面光洁度水平等方面不断提高。针对不同的用户群体，已细分为“专业级、工业级和桌面级”等高/中/低三档次设备。

自20世纪90年代中后期以来，金属零件直接制造的工业和专业级3D打印设备技术不断涌现。1998年Optomec推出首台商业化LENS设备；1999年Röders“控制金属堆积设备”(Controlled Metal Buildup (CMB) machine)进入市场；同年Extrude Hone 导入可直接制造金属工模具的“金属专用快速成形加工系统”（ProMetal Rapid Tooling System，PRTS）RTS-300；2002 年Precision Optical Manufacturing开始销售“直接金属沉积激光熔敷”DMD设备；Arcam AB推出电子束做高能源的Q系列设备，改变了对激光有反射金属的局限性；瑞典赫根纳斯结合快速沉积成形和其所擅长的粉末冶金后续致密化烧结，推出“数字金属”（Digital Metal Process）批量化新工艺。2014年7月日本的Sodick公司高调宣布开发出用于高表面光洁度注塑模具直接制造，兼具激光金属粉末成形与后续切削加工组合功能的3D打印机“OPM250L”，并将在今年10月东京机床展正式推出。

面向大众的桌面机等，2011年以来也推出了多款新型和低价打印机及其配套的多种专用材料。如，Objet可构建更小体积多材料模型的Objet 260Connex；Stratasys可将ABS plus材料与一种可溶性支撑材料进行复合的Fortus250mc；Bulidatron Systems基于RepRap的Buildaron1；3D System基于覆膜传输成像的PROJET1500；MakerBo可打印更大体积、可挤出更多颜色ABS或PLA、售价1759美元的MakerBot Replicator；3Dsystems售价低于1300美元Cube单材料消费者导向型3D打印机；2013年4月德国Doppelbock 大学发明具“自我复制”能力的3D 打印机；2014年5月，Brad Hill公开了最低价475美元的开源DLP 3D打印机Little DLPer等等。

2.2.2 3D打印材料

目前以有机高分子材料和金属两大类为主。金属（钛合金、钴基合金、不锈钢、高温合金）、陶瓷、生物相容性与活性材料（如Kelyniam Global的新型聚醚醚酮PEEK、Objet的新型生物相容性材料MED 610）以及复合材料的打印成为研发新热点。桌面级打印机的材料主要是有机高分子材料，如PA（尼龙）、ABS（丙烯腈-丁二烯-苯乙烯共聚物 ）、PLA（聚乳酸）、聚碳酸酯（PC）等，已相对成熟，近期新推出的主要包括：Objet的类ABS的数字材料以及VeroClear清晰透明材料、Solidscape的可使铸造蜡模更耐用的 Plus CAST、Optomec的大面积气溶胶喷射材料、Stratasys的新型静态损耗材料ABSESD7等。

作为近十年来的研究热点和未来能体现工业价值的重点，金属材料直接成形倍受重视。为促进增材制造技术在下游推广，ASTM发布了含3种铝基合金、2种钴基合金、6种工具钢、5种镍基高温合金、6种不锈钢、4种钛及钛合金、1种铜合金和2种金银首饰合金的“金属材料体系标准”及相关屈服强度-硬度“力学性能标准”。

从增材制造近年来在美欧的发展趋势来看，一方面桌面级设备通过智能化和成本不断降低，促进了大众化和社会化应用。另一方面，围绕金属零件的直/间接制造，提高效率、致密度、精度、表面光洁度、实时在线测量缺陷的工业级和专业级高能激光和电子束增材制造技术不断进步，金属原材料品种持续丰富，标准不断完善，在工业界开始逐步应用。近期，则在陶瓷材料、新型功能-结构一体化复合零件的制造，医用假体制造，3D细胞打印，组织器官类生命体制造等形成新的热点。

3 3D打印的应用与产业化

相比传统制造方式，3D打印的优势在于：1）异型和复杂结构的创意设计空间无限，并可精确实体复制（3D照相）；2）制造多孔、内部流道、封闭内孔及薄壁结构减重的复杂零部件和多样化产品，并不增加成本，可免组装；3）节约原材料，废料少，净终（Near Net Shaping）成形；4）可多种材料组合打印，利于零件的复合化及功能化；5）随设备智能化，“云”计算与服务的发展，可“零技能”、“便携”或“就地就近”及时调整个性化或订制化的设计方案、制造并交付。

3.1 3D打印的应用领域

随技术和商业服务模式的不断进步和扩散，从早期的原（模）型和样品，向消费品和工业品两大应用方向的诸多领域不断拓展。在过去的几年中，消费品、航空、医疗是增长速度最快的应用领域。

（1）航空航天军工：钛合金关键大型承力结构件、航空发动机叶片、燃油喷嘴等直接零件制造和设计与工艺验证。兵器单件小批零件的生产和战时零件修复；

（2）汽车等工业制造业：高端汽车或赛车的设计和验证，发动机等复杂零件的直接和间接制造，含异型水路流道注塑工模具复杂零部件的设计验证与直接制造，异形复杂表面零部件的修复再制造；

（3）医疗：颅骨修复多孔钛合金网等植入体 ，微创医疗支架、齿科矫形与个人订制化义齿；

（4）建筑：建筑模型风洞试验和效果展示，利用粘土打印房屋等建筑；

（5）教育：复制古生物化石等大中小学的基本形象直观的教具；

（6）日用品：个性化灯具，家具，玩具、游戏玩偶、时尚首饰和配饰、服装鞋帽、礼品的直接制造；

（7）食品：个性化DIY冰淇淋、巧克力、蛋糕等食品。

3.2 商业模式创新与产业服务化

在设备和原材料目前仍显昂贵的情况下，欧美发达国家3D打印产业，一方面有实力的领衔企业，如：3D Systems 2011年11月收购 Z Corp公司之后，巩固了在3D 打印领域的龙头地位，通过“全价值链”服务模式，向客户提供包括硬件、软件、材料、工艺、教育培训和应用支持的“一站式”全套增值解决方案。在专业领域，2014年7月通过收购3D虚拟现实手术模拟领域的全球领先者Simbionix后，可以支持从手术前的规划和培训、指导到实际植入完整流程。

另一方面，相关行业机构，结成联盟。打印服务商发挥互联网的特点，消费者使用简单的基于互联网的应用软件定制自己的产品，然后下单请设计或在线服务型公司将个体定制独一无二的实物产品打印出来，将零散的企业和个人的需求集合形成一定规模的需求，委托专业零件制造企业加工制造，实现3D打印技术的批量规模经济性，以便能与传统加工技术形成竞争。2014年8月，美国3D打印鞋公司Feetz通过其网站接受4款设计的预定，每双鞋价格约为200美元。顾客只需以不同的角度拍摄自己的脚，Feetz就会制作出一双按照你自己独特双脚定制的鞋。2014年7月，亚马逊正式推出“3D 打印产品商城”，让顾客可以自己进行制造。

3.3 产业整合发展加速

美国3D Systems、Stratasys 两家公司的产品占据了全球3D 打印绝大多数的市场份额。3D Systems 于2011和2012年，陆续收购了Huntsman公司光敏聚合物及数字快速成型机部分，以及Contex Group 、Z Corp和 Vidar Systems和CAD软件领域的Alibre等公司。通过系列并购，实现了对CAD和3D打印的捆绑，获得了互补性的全彩高速印刷技术，加快了3D打印内容的增长，经销商覆盖范围也增长了一倍。Stratasys 公司2010 年与传统打印行业巨头惠普签订了生产HP品牌打印机协议，2012年4月又与著名的以色列Objet宣布合并。

2014年8月，领先的桌面3D打印机制造商Makerbot宣布成立欧洲业务平台—MakerBot Europe并拟收购其德国的经销商合作伙伴。通过并购，销售网将覆盖欧美20多个国家。

发达国家的资本市场密切关注3D产业。据不完全统计，自2011年11月至2014年6月，涉及国外3D打印行业知名技术企业的并购投资事例，超过24起。其中最大的为3D Systems并购Z Corp和 Vidar Systems，金额达到了创纪录的14亿美元。

3.4 3D产业发展新趋势

3D打印领域有20多年跟踪研究史的美国第三方咨询研究机构沃勒斯协会（Wohlers Associates），近期发布了《Wohlers Report 2014》报告：2013年全球3D产值30.7亿美元。过去的26年打印设备和服务，年均增长27%。北美和欧洲自2009年以来，3D打印市场快速增长。2011-2013年复合年增长率CAGR达32.3%。归功于价格低于5,000美元的“个人”3D打印机的销售和在金属零件领域的应用拓展，2013年同比2012年CAGR 达到34.9%，为近17年来最高，并预计到2019年将实现60亿美元的产值。

另外，打印服务收入首超3D设备销售额；从快速原型到直接零件制造已成主流趋势。金属直接成型特别是选区激光熔融技术（SLM）快速发展。喷射成型（inkjet）技术趋于成熟，成型精度上已接近激光成型，在成型尺寸和效率上优势明显，市场快速扩张。设备向专机方向发展，如假牙，首饰和砂型成型机等专用设备市场进一步细分。

4 我国3D打印现状及存在的主要问题

4.1 研究与开发取得一定突破

我国在增材制造技术方面的起步并不晚，目前国内涉及并拥有各自特色核心技术的3D打印相关研究院所、科研机构有10多家。

在快速原型制造（RP、RPM）技术方面，我国自20世纪 90 年代初西安交通大学、清华大学、华中科技大学、北京隆源等单位就率先开展技术、装备和工业应用研究。其中西安交大学致力于SLA、生物组织制造、陶瓷光固化增材制造工艺；华中科大致力于LOM、SL技术研究 ；清华致力于FDM及生物打印；北京隆源致力于SLS工艺及装备产业化推广。二十多年来，取得了不少国际先进的研究成果，在航空、航天、汽车、军工、模具、医疗等工业中逐步应用。

金属零件增材制造研究方面，北京航空航天大学、西北工业大学、中航工业 625 所、北京有色金属研究总院等单位，在20世纪90 年代中期开始金属零件激光熔化沉积增材制造工艺、装备及应用等研究。近年来西安交大、华中科大、中航625 所、华南理工、北工大、西北有色院、清华等单位所开展的金属零件激光及EBM工艺、装备及应用也取得突破性进展。西工大学为国产大飞机C919完成了机翼关键件等研发配套工作；北航与飞机设计和制造企业紧密结合，突破了钛合金、超高强度钢大型关键构件制造技术，研制生产出 30 余种钛合金及超高强度钢大型整体关键主承力构件，在C919 客机等多型飞机的研制和生产中得到工程应用，2012 年获得了“国家技术发明一等奖”。

4.2 在资本市场催化下，3D打印市场竞争主体蓬勃发展

据“中国3D打印技术产业联盟”估计，2013年国内3D打印市场规模约20亿元人民币。

技术发展到一定程度，要获得规模化发展和广泛应用，孵化、重组、并购迅速做大做强，所必需的资金投入，离不开多层次资本市场的持续关注与推动。

目前国内股票证券市场涉足3D打印的上市公司有二三十家，如银邦股份、南风股份、中航重机、华中数控、华工科技、金运激光、光韵达、福晶科技、大恒科技、苏大维格、金发科技、海源机械、南通锻压、科达机电、昆明机床、秦川发展、沈阳机床、轴研科技、中航飞机、钢研高纳和安泰科技等，并多与国内该领域的5～6个领军人物有多层次关联关系。

围绕3D打印产业链，国内还形成了一批中小为主的企业群体。包括依托高校、海归和国际合作从事3D打印设备等研发生产的公司如：北京殷华、太尔时代、昆山永年、西安瑞特、华曙高科、恒通智能、南京宝岩、尤尼科技、先临三维、紫金立德、滨湖机电、捷诺飞公司等。部分公司生产的桌面3D打印机价格已具国际竞争力，成功进入欧美市场。

另有相当数量的中小服务型和大学生创业企业，虽无自主核心技术，但对3D打印的未来充满激情和创新。有的购买了国内外3D打印设备，专门为相关企业的研发、生产提供服务。有的成为国外3D打印设备代理商，经销全套打印设备、软件和特种材料。有的开办了网络打印服务平台，针对广大的创客、爱好者专门销售DIY套件。商业模式花样快速翻新，据统计2011年10月至2014年6月，至少15家创业型企业，以低价位桌面机、迷你3D打印机企业和DIY套件，成功以眼下最热门的“众筹”模式进行低价格门槛式商业推广。

另据统计，2012年8月至2014年7月间，国内3D打印行业涉及重组并购增资等活动的重要事例至少16起。涉及的企业包括：紫晶立方、银禧科技、太尔时代、落地创意、德莫特、巧时器美、光韵达、海源、华科三维、西瑞、海达数云、瑞特、宝岩和飞尔康等。

4.3 我国3D打印产业发展仍存在不足

我国的3D打印在部分技术方面与国际巨头缩小了差距，基本处于同一水平。但从总体来看，在装备与核心元件、材料、软件、产业整合、服务模式等方面，与美欧还有差距。

（1）整体的研究基础仍显薄弱，推广应用不足。作为一种新型制造技术，在工业制造业方面获得应用，目前成熟度远不能同金属切削、铸、锻、焊、粉末冶金等制造技术相比，尚有大量基础研究工作需开展，如激光成型专用合金材料、材料的标准、零件的显微组织结构与性能控制、应力应变控制、缺陷检测与控制、过程精度控制、后加工与后处理技术开发等等。掌握了金属直接成型的核心技术，才有可能在未来的工业竞争中获得话语权。目前国内仅有10多所科研机构涉及该领域研究，基础薄弱，力量和资金投入方面还很不足。设备集成、软件开发、材料学和后加工综合方面的高端人才稀缺，亟待培养引进。

（2）大部分原材料依赖进口。目前国际上可供3D打印的材料超过300种，但从下游应用来看，品种数量仍显太少，且价格昂贵，对于直接零件制造的高端工业应用更是如此。其中大部分又为石膏、树脂、可粘结的粉末颗粒等，复杂性、致密度、强度、精度和表面光洁度等难以达到较高要求，主要应用于各类模型、玩具消费品等领域。

（3）3D打印装备是机械、功率元件、自控、光学、软件和材料核心技术的集成，与国家整体制造业水平的进步相匹配，模仿并不易。当前3D打印机价格还相对昂贵，大多数设备成型尺寸偏小，尚未被大多数工程师了解和使用，设备稳定性和重复精度远没有达到切削加工机床的水平，主要用于模型制造有限价值的设备。即使3D打印机成本能逐步降下来，单个商品的制造成本还需较长时间解决。未达经济规模和未进入工业规模应用之前，仍需要大量的时间、人力、财力前期投入。

国内目前虽有几家企业能自主制造3D打印设备，但规模普遍较小，市场应用需求不足，但却要面对国际巨头的激烈竞争，长期的生存与发展有隐忧。

（4）服务水平、模式及能力亟待提高。对一个初生的行业，特别是个性彰显、不完全成熟，成本目前竞争力不足的3D打印行业，能否体现出3D打印个性化服务的潜在优势，通过服务使下游乐意采用该技术，不仅重要，有时更是竞争获胜的关键。个性化消费品的网络定制，低端桌面级打印设备和DIY套件众筹等促销，虽然热闹，但实际对质量性能要求不高，相对容易。而未来最具价值的工业级和专业级设备和产品的推广，用户需要的不仅是一台设备，而是一个流程和一套完整的解决方案。不成熟，没有良好口碑，很难有销售业绩表现。对于营销推广和售前售后技术支持人员，也必须是能够协助客户解决实际问题的一大批专业人士，并非仅凭行业领军人物几次有轰动性的宣传能解决，培养需要时间。

5 对3D打印技术及产业的政策支持情况

为推动3D打印技术发展，多个国家推出了3D技术产业促进政策和研究计划。

5.1 国外情况

2012 年3 月，美国宣布振兴美国制造的新举措，将投资10 亿美元帮助美国制造体系的改革。8月，联合了三个州14所大学、40余家企业、11家非营利机构和专业协会的美国“增材制造创新研究所”成立；英国政府2011年起持续增加对增材制造技术的研发经费，并在英国工程与物理科学研究委员会中建有由15所大学、研究机构和企业参加的“增材制造研究中心”； 德国、法国、瑞士、西班牙、澳大利亚和日本等国政府也很重视增材制造技术发展，通过组建研发中心等方式促进“产学研用”紧密结合，并加大资金投入。

5.2 国内情况

我国于2012年10月16日也由亚洲制造业协会联合华中科大、北航、清华大学和3D行业领先企业共同发起成立了“中国3D打印技术产业联盟”。由中国科学院路甬祥院长和中国工程院周济院长领衔制定的发展3D打印相关建议报告2012年提交高层领导，提到把“航空航天领作为增材制造技术发展的重中之重”。日前还研究制定了《国家增材制造发展推进计划(2014-2020年)》(征求意见稿)，初步拟定了3D打印五个发展方向：1）金属材料增材制造，包括针对航空航天，核电、能源等机械零部件直接制造，研制钛合金、高温合金等金属材料；2）非金属材料增材制造；3）医用材料增材制造，例如针对牙齿、假肢、手术导板、手术辅助器械等方面需求，开发医用外部矫形器械专用材料等；4）设计及工艺软件；5）增材制造装备关键零部件。

（1）国家科技计划层面：我国政府前期通过总装预研计划、国家自然科学基金、国家“863”计划、“973”计划等相关科研计划在装备制造及新材料领域，对3D打印，特别是“金属零件高能束增材制造成形技术”等作为重点予以了持续资助。 2013年科技型中小企业技术创新基金项目指南将3D打印列为重点支持技术方向。国家工业和信息化部在2014年度课题申报指南“高档数控机床与基础制造装备” 重大专项中已安排多个3D打印项目。

（2）地方政府层面：推进区域3D产业发展的活动也非常积极踊跃。2014年6月北京市科委、市发展改革委等部门提出《促进北京市增材制造（3D打印）科技创新与产业培育的工作意见》；2014年1月广东省促进战略性新兴产业发展领导小组办公室印发“加快广东省3D打印技术和应用产业发展实施方案的通知”；青岛高新区将3D打印产业作为“1+5”主导产业体系中高端智能制造业的重要组成部分全力推进；江苏省科技厅2013年1月发布了《江苏省三维打印技术发展及产业化推进方案》，组建成立了成员单位达43家的3D打印技术创新联盟；浙江出台3D打印技术专项实施方案，全面提升3D打印产业整体技术水平。

在各级地方政府的推动下，还成立了不少协同创新、制造、服务和体验平台。目前北京、广州、深圳、成都、武汉等全国各地已建立3D打印创新服务中心有20多家，发挥区域优势，向国内外客户提供服务。在刚刚召开的“第二届世界3D打印技术产业大会”上，中国3D打印创新服务中心总部落户青岛高新区，拟投资4000万，建立展示体验中心、加工服务中心和技术研发中心。

6 推动3D打印产业良性发展的政策建议

通过国内外媒体的广泛宣传，3D打印已引起了各级政府、各类机构、资本市场和普通社会公众的高度且广泛的关注。怎样科学对待3D打印？如何保持一定程度的冷静，避免类似光伏产业，因短时间过度关注和投资过热，大起大落，反而危害行业的发展？值得各方研究与探讨。

6.1 冷静对待公众媒体掀起的3D打印热潮

德国作为有严谨传统的制造业强国，历来重视制造技术进步。《科技日报》记者2013年3月对“德国光子学研究”计划负责人席立-罗森博士等进行了专访报道：德国目前还没有出台专门针对3D打印技术的资助计划，仅在“德国光子学研究”计划中一部分内容与3D打印技术有关，特别是“选择性激光熔结技术”。席立-罗森博士等的观点：“商业媒体讨论的主要是投资市场，因此在关注周期内影响强烈。而德国联邦教研部（BMBF）和工业研究则从连续的、长期发展的角度来考虑3D打印技术。从大约20年前关注‘快速成型’就已开始，包括对由此产生的生产方式的理解。目前3D更适用于原型或只有有限功能的单件产品的快速生产。 应用迄今仍被局限于利基市场。在过去的10年，与利基市场平行发展的有两个新趋势：一是用于塑料模型制造的3D打印机变得便宜了很多，已经开始面向个人用户，并产生了一个世界性的业余爱好活动‘制造者’。另一个则是研究机构的‘选择性激光熔结’等技术，在过去的10年中已经从一种实验技术发展成为工业生产方法。至于是否会在某个时候彻底改变工业生产，即所谓的第三次工业革命，还有待观察。”特别是近日《麻省理工技术评论》编辑大卫·罗特曼在“制造者和制造商之间的区别”中指出：“通过3D打印技术彻底改变工业生产方式这样感情奔放的结论，往往是由于对目前的工业现实缺乏认识所造成的。从德国联邦教研部的角度看，3D打印技术首先是一个很有意思的补充生产工具，必须在未来几年的工业实践中证明自己。”对于目前3D打印机进入个人消费领域的前景，与专业3D打印机相比，质量不高但很实惠的低端3D打印机被提供给个人消费者，这应该是一个聪明的营销问题，创建了一个“还没有被关注到的需求市场”。作为补充生产的工具，3D打印的发展不可能脱离原有的技术基础和应用市场的考验。对于3D打印的未来，哥本哈根未来研究学院（CIFS）名誉主任约翰·彼得·帕鲁坦的一句话值得深思：“我们的社会通常会高估新技术的可能性，同时却又低估它们的长期发展潜力。”

6.2 引导3D打印技术及产业有序发展的具体做法

3D打印技术是我国制造行业与国外先进水平差距较小的领域之一，为此建议：

（1）加强产业整体规划与设计。深入研判全球3D技术及产业化发展趋势，制定适合我国3D发展的总体规划和行动计划，明确产业发展总体原则、目标、技术路线、重点任务和政策措施，加强国家与地方的政策协同，明确政府和市场的职责界定，根据产业发展路径和产业化规律，真正建立以市场化为导向的政府创新引导机制。引导资本市场的规模投入，以大项目、大企业带动，培育有国际竞争力企业。

（2）加强3D技术与传统技术的集成。从支持长期良性发展的舆论引导上，将其作为传统规模制造技术的一个有益补充，主动加强和引导3D技术与传统技术的对接、集成，及其在工业设计、文化创意、创新产品开发等先导市场的推广应用。

（3）加大研发投入，提升3D公共技术研发和服务水平。发挥联盟组织作用，搭建产、学、研、用创新服务平台，加强3D公共技术研发和标准等建设；加强3D打印的科普宣传，吸引市场和社会公众加大对3D打印服务业投入，采用“创新工厂”、“创意设计大赛”等新模式推广。

（4）制定人才、金融等优先政策，引导3D产业基础比较好的地区率先发展。研究制定有利于跨区域合作的创新人才引进与激励机制，开展产业联合技术开发；引导、鼓励地方设立专项资金或产业基金，加大对3D打印技术及产业应用的资金支持力度。

[1]宗贵升，冯涛.“3D打印-制造新纪元”报告.北京隆源自动成型系统有限公司,2013，05.

[2]杨永强等.3D打印设备国内产业化可行性分析，华南理工大学，新材料产业，2013第8期，P13～P20.

[3]“Additive Manufacturing with metal powders: Design for Manufacture evolves into Design for Function”,Juan F Isaza P and Claus Aumund-Kopp， “Powder Metallurgy Review” Summer 2014，Vol.3 No.2 P41P51.

[4]“增材制造(3D打印)技术发展” 西安交通大学，卢秉恒，李涤尘，“机械制造与自动化”，Jun 2013，42(4) :P1～P4.

[5]黄卫东.如何理性看待增材制造（3D打印）技术.西北工业大学，新材料产业，2013第8期，P9～P12.

[6]王华明.高性能金属构件增材制造技术开启国防制造新篇章. 北京航空航天大学,国防制造技术(Defense Manufacturing Technology)，2013,No.3,P5～p7.

Additive manufacturing and 3D printing state of the Industry Annual Worldwide Progress Report，Wohlers Associates，http:// www.wohlersassociates.com/ 2013， 2014，USA.

[7]何永军.3D打印技术-改变世界格局的源动力.新材料产业，2013第8期，P2～P8.

[8]“南极熊3D打印网”, www.dddyin. com ,行业动态等栏目.

[9]“德国3D打印专家：冷静看待3D打印热潮”，《科技日报》社记者专访报道，2013年3月3日柏林电.

[10]吴复尧、刘黎明等.3D 打印技术在国外航空航天领域的发展动态.

[11]卢秉恒等.增材制造( 3D 打印) 技术发展.