預(yù)測分析:未來(lái)5年中國3D打印產(chǎn)(chǎn)業(yè)(yè)發(fā)(fā)展規(guī)模
一個(gè)新行業(yè)(yè)的發(fā)(fā)展勢必要進(jìn)(jìn)過(guò)層層波折,3D打印從前幾年的大熱到最近的循序漸進(jìn)(jìn),離不開(kāi)技術(shù)(shù)的創(chuàng )(chuàng)新,也離不開(kāi)這一大批探索的前行者,魔猴網(wǎng)(wǎng)最為全國最大的3D打印服務(wù)(wù)平臺,深感榮幸。那么未來(lái)3D打印發(fā)(fā)展到底如何呢?來(lái)看這幾點(diǎn)因素就夠了。
一、有利因素
(一)政策支持
近年來(lái),3D打印在國際、國內(nèi)都引起廣泛關(guān)(guān)注,被列入《國家高技術(shù)(shù)研究發(fā)(fā)展計劃(863計劃)》,全國各重要工業(yè)(yè)城市也紛紛出臺3D打印相關(guān)(guān)的扶持及優(yōu)(yōu)惠政策,鼓勵創(chuàng )(chuàng)新,大力發(fā)(fā)展該項業(yè)(yè)務(wù)(wù)。國務(wù)(wù)院印發(fā)(fā)的《中國制造2025》,是我國實(shí)施制造強國戰(zhàn)略第一個(gè)十年的行動(dòng)綱領(lǐng)(lǐng)?!噸袊圃?/span>2025》中提到,要增加增材制造等前沿技術(shù)(shù)和裝備的研發(fā)(fā),推動(dòng)優(yōu)(yōu)勢和戰(zhàn)略產(chǎn)(chǎn)業(yè)(yè)快速發(fā)(fā)展。
2017年12月,工業(yè)(yè)和信息化部、發(fā)(fā)展改革委等十二部門(mén)印發(fā)(fā)《增材制造(3D打?。┊a(chǎn)(chǎn)業(yè)(yè)發(fā)(fā)展行動(dòng)計劃(2017-2020年)》。計劃中提到,到2020年,增材制造產(chǎn)(chǎn)業(yè)(yè)年銷(xiāo)售收入超過(guò)200億元,年均增速在30%以上。關(guān)(guān)鍵核心技術(shù)(shù)達(dá)到國際同步發(fā)(fā)展水平,工藝裝備基本滿(mǎn)足行業(yè)(yè)應(yīng)用需求,生態(tài)(tài)體系建設(shè)顯著(zhù)完善,在部分領(lǐng)(lǐng)域?qū)崿F(xiàn)規(guī)?;瘧?yīng)用,國際發(fā)(fā)展能力明顯提升。行業(yè)(yè)應(yīng)用顯著(zhù)深化。
(二)部分技術(shù)(shù)世界先進(jìn)(jìn)
目前我國在3D打印已有部分技術(shù)(shù)處于世界先進(jìn)(jìn)水平。其中,激光直接加工金屬技術(shù)(shù)發(fā)(fā)展較快,已基本滿(mǎn)足特種零部件的機(jī)械性能要求。在這方面,西北工業(yè)(yè)大學(xué)(xué)的黃衛(wèi)東團(tuán)隊采用這類(lèi)技術(shù)(shù)直接制造金屬零件,并已成功對航空發(fā)(fā)動(dòng)機(jī)葉片進(jìn)(jìn)行了再制造修復(fù)。與此同時(shí),北京航空航天大學(xué)(xué)教授王華明領(lǐng)(lǐng)銜的“飛機(jī)鈦合金大型復(fù)雜整體構(gòu)件激光成形技術(shù)(shù)”,讓我國在高性能金屬材料3D打印上,躋身世界領(lǐng)(lǐng)先行列,如今已廣泛應(yīng)用于我國的航空航天領(lǐng)(lǐng)域。
(三)“3D打印”從科研走向產(chǎn)(chǎn)業(yè)(yè)
2017年12月8日,2017世界智能制造大會(huì )專(zhuān)項活動(dòng)——制造業(yè)(yè)+增材制造技術(shù)(shù)分論壇在南京國際青年會(huì )議中心舉行。多位業(yè)(yè)界專(zhuān)家及領(lǐng)(lǐng)軍企業(yè)(yè)負(fù)責(zé)人現(xiàn)場(chǎng)介紹了增材制造(俗稱(chēng)“3D打印”)技術(shù)(shù)的最新成就,3D打印正逐漸從科研走向產(chǎn)(chǎn)業(yè)(yè)。
3D打印現(xiàn)在已被應(yīng)用到了高性能大型金屬構(gòu)件的生產(chǎn)(chǎn)中。由于3D打印是熱加工,目前還存在很多缺陷,尤其是在生產(chǎn)(chǎn)大型的構(gòu)件方面,容易出現(xiàn)斷裂等問(wèn)題。大型金屬構(gòu)件增材制造國家工程實(shí)驗室副主任張述泉介紹,他們經(jīng)(jīng)過(guò)長(cháng)期科研攻關(guān)(guān),現(xiàn)在在很多材料的3D打印中終于克服了這一難題,最大已經(jīng)(jīng)可以3D打印出12平方米的高性能金屬構(gòu)件,被廣泛應(yīng)用于航空、核電、汽車(chē)等領(lǐng)(lǐng)域。
(四)物聯(lián)(lián)網(wǎng)(wǎng)+3D打印
無(wú)處不在的互聯(lián)(lián)網(wǎng)(wǎng)技術(shù)(shù)和日益成熟的3D打印結(jié)合后,可以形成威力巨大的智能制造生態(tài)(tài)系統(tǒng),打通從設(shè)計師到消費者之間的通道,并有可能干掉工廠(chǎng)。
對于3D打印在“中國制造”向“中國智造”過(guò)程中的角色定位,3D打印是發(fā)(fā)展智能制造的核心技術(shù)(shù)之一,有不可替代的作用。特別是將3D打印技術(shù)(shù)與物聯(lián)(lián)網(wǎng)(wǎng)技術(shù)(shù)、大數(shù)據(jù)、云計算、機(jī)器人、智能材料等其他先進(jìn)(jìn)技術(shù)(shù)結(jié)合,將構(gòu)成一個(gè)智能產(chǎn)(chǎn)業(yè)(yè)生態(tài)(tài)系統(tǒng)。設(shè)計師將各種富有創(chuàng )(chuàng)新意義的設(shè)計放到數(shù)據(jù)庫平臺上,用戶(hù)通過(guò)物聯(lián)(lián)網(wǎng)(wǎng)技術(shù)(shù),就可以自由選擇需要的產(chǎn)(chǎn)品,然后在家里打印出來(lái),從而實(shí)現(xiàn)萬(wàn)物互聯(lián)(lián),萬(wàn)物打印。
二、不利因素
(一)與領(lǐng)(lǐng)先國家差距大
我國3D打印領(lǐng)(lǐng)域盡管專(zhuān)利數(shù)量多,但是質(zhì)(zhì)量較領(lǐng)(lǐng)先國家仍有很大差距。我國3D打印領(lǐng)(lǐng)域被引用頻率高的專(zhuān)利明顯較少,而且專(zhuān)利的權(quán)利要求書(shū)條目也相對少一些。條目數(shù)量在一定程度上反映了技術(shù)(shù)的先進(jìn)(jìn)性和復(fù)雜性,同時(shí)也體現(xiàn)了專(zhuān)利的質(zhì)(zhì)量。缺乏核心技術(shù)(shù)與人才是制約中國3D打印發(fā)(fā)展的關(guān)(guān)鍵因素。
(二)無(wú)法商業(yè)(yè)化量產(chǎn)(chǎn)
國內(nèi)3D打印企業(yè)(yè)由于生產(chǎn)(chǎn)效率、材料短缺、缺乏核心技術(shù)(shù)等問(wèn)題,短期內(nèi)恐無(wú)法實(shí)現(xiàn)批量化、規(guī)?;a(chǎn)(chǎn)。以3D打印制造出的電話(huà)為例,說(shuō)明電話(huà)可以制造出,但只能看,不能用,因此,3D打印商品不能加上電子組件,無(wú)法讓電子產(chǎn)(chǎn)品量產(chǎn)(chǎn)。
究其原因,一方面3D打印所使用的耗材非常有限。目前3D打印的耗材原料主要分為僅有石膏、無(wú)機(jī)粉料、光敏樹(shù)脂、塑料、陶瓷等10多種,且價(jià)格較為昂貴,金屬尤是。國產(chǎn)(chǎn)3D設(shè)備對應(yīng)的耗材短缺主要源自?xún)蓚€(gè)原因:便宜的賺不到錢(qián),廠(chǎng)家不愿意生產(chǎn)(chǎn),而貴的耗材現(xiàn)有技術(shù)(shù)跟不上,由于缺少政策扶持和補貼,廠(chǎng)家又不愿意投入資金和人力成本去研發(fā)(fā)。
另一方面,3D打印機(jī)的價(jià)格十分高昂,大多桌面級的3D打印機(jī)售價(jià)都在2萬(wàn)元人民幣左右,國內(nèi)仿制品的價(jià)格在6,000元左右,但質(zhì)(zhì)量卻難以保障。此外,3D打印在產(chǎn)(chǎn)品精度和生產(chǎn)(chǎn)時(shí)長(cháng)等生產(chǎn)(chǎn)效率上都有一定的局限性,也成為阻礙量產(chǎn)(chǎn)的主要原因之一。
3D打印產(chǎn)(chǎn)業(yè)(yè)規(guī)模預(yù)測:
2015年,中國3D打印產(chǎn)(chǎn)業(yè)(yè)規(guī)模為7.78億美元;2016年,中國3D打印產(chǎn)(chǎn)業(yè)(yè)規(guī)模為9.26億美元。我們預(yù)計,2018年我國3D打印產(chǎn)(chǎn)業(yè)(yè)規(guī)模將達(dá)到17.3億美元,未來(lái)五年(2018-2022)年均復(fù)合增長(cháng)率約為34.61%,2022年將達(dá)到56.8億美元。