作為工業4.0時代最具（jù）發展前景的製造技（jì）術之一，3D打印技術已經進入醫療（liáo）、建築、航天、教育（yù）、機（jī）械工（gōng）業等產業領域，而它對於生產方式的變革，很有可能進一步顛覆今（jīn）天的（de）商業模式。

無論你身處哪個行業，作為企業的領導者和管理者，必須時刻（kè）關注3D打印技術的現狀和趨勢。下麵這篇文章，為我們揭（jiē）曉了3D打印產業（yè）未來發（fā）展的十大方向（xiàng）。

20世紀80年代後期，3D打（dǎ）印機的橫空出世（shì），開啟了增材製造新時代。

近（jìn）年來（lái），借著新一輪科技革命和產業變革的東風，3D打印步入快速發展期。世界各國紛紛將其作為未來產業發展（zhǎn）新的（de）增長點加以（yǐ）培育，如2012年美國將“增材製造技術中心”確定為首個製造業創新中心(後更名為“美（měi）國製造”)，歐盟、日本、韓國、新加坡、俄羅斯、南非、印度等國也通過（guò）各種措施推進3D打印（yìn）產業發展。我國的3D打印技術與世界先進水（shuǐ）平基本同步（bù），但產業化仍處於起（qǐ）步階段。

未來，3D打印將朝著速度更快、精度更高、性能更優、質量更可靠的方向發展，成為一股強大的科技力量。

趨勢（shì）一：桌麵級市場已陷入“紅海”，掘金工業級正當時

近幾年，桌麵3D打印機“叫（jiào）好又叫座”，銷量呈現大幅增長，而工業級3D打印（yìn）機則略顯慘淡。根據大數據公司CONTEXT的數據，2015年全球桌麵3D打（dǎ）印機（jī）銷量增長了33%，工業級3D打印機則下降了9%;2016年上（shàng）半（bàn）年全球桌麵3D打印（yìn）機同比增加15%，工業級3D打印機卻減（jiǎn）少15%。桌麵3D打印機門檻低、設計簡單，是企業進軍3D打印領域的較好入口。

但經過多年的發展，桌麵級市場競爭已近“白熱化”，加之利潤小、精度低、實用性不佳，天花板效應（yīng）明顯。而工業級市場契合了（le）智能（néng）製造的理念，可廣泛（fàn）運用於汽車、航空航天、機械工業、醫療等市場（chǎng）需求大、發（fā）展潛（qián）力大的領域，隨著技術的逐漸成熟和成本的不斷降低，將會爆發出難以想象的巨（jù）大能量。

2015年底，全球3D打印巨頭3D Systems公司宣布停產消（xiāo）費級桌麵3D打印機，轉向更賺錢的專業級（jí）和工（gōng）業級市場;2016年初，國內3D打印技術大咖西通電子在（zài）珠海宣布全麵進軍工（gōng）業級3D打印領域。

趨勢二：金屬3D打印領域快速發展，應用端空間（jiān）漸打開

金屬3D打印被稱為“3D打印王（wáng）冠上的明珠”，是門檻最高、前景最好、最（zuì）前沿的技術之一。同（tóng）樣來自CONTEXT發布的數（shù）據，2015年全球金屬3D打印機銷量增長了35%，2016年上半年同比增長17%，可（kě）以（yǐ）說是工業級3D打印領域逆勢上漲的一朵“奇葩”。

在汽車製造、航空航天等高精尖領域，有些（xiē）零部件形狀複雜、價格昂貴，傳統鑄造（zào）鍛造工藝生產不出來或損耗較大，而金屬3D打（dǎ）印則能快速（sù）製造出滿足要求、重量較輕的（de）產品。

2015年11月，奧（ào）迪（dí）公司使用金屬3D打（dǎ）印（yìn）技術按照1:2的比例製造（zào）出了Auto Union(奧迪（dí）前身)在（zài）1936年推出的C版賽車的所有金屬部件;2016年9月，GE斥資14億美元收購了（le）瑞典Arcam公司和德國SLM Solutions集團兩大金屬3D打印巨頭，加快布局3D打印航空（kōng）發動機零部件業務。此外，醫（yī）療器械、核電、造船等領域對金屬3D打印的需求也十分旺盛，應（yīng）用端市場正逐（zhú）漸打開。

趨勢三：3D打印產業化還需時日，“增（zēng）”“減”製造長期共存

3D打（dǎ）印采用增（zēng）材製造技術，是對以“減材製造”、“等材製造（zào）”為基礎（chǔ）的傳統製造業的創（chuàng）新與挑戰，但並不是非此即彼的（de）關係，而是並存互補的關係。

從曆史看，傳（chuán）統（tǒng）製造業經過了幾千年的積累和發展，技術、工藝、材（cái）料等已經非（fēi）常成熟（shú），而3D打印則是一（yī）個新生事物，隻有30多年的發展（zhǎn）曆程（chéng），在速度、精度、強度等方麵還有（yǒu）諸多限製。從現狀看，當前3D打印市場份額十分有限，專業谘詢機（jī）構Wohlers Associates發布的（de）數據顯（xiǎn）示，2015年全球3D打（dǎ）印市場規模為51.65億美元，至2020年將達到212億美元，而這與數十萬億美（měi）元的製造業（yè）市場相比，還微乎（hū）其微（wēi）。

相比傳統製造，3D打（dǎ）印研（yán）發周期更短（duǎn）、用料更省，在小批量、個性化（huà）定製等方麵優勢明顯，但在大規模生產方麵存在著許（xǔ）多（duō）不足之處。增（zēng）材製造雖然不能完（wán）全替（tì）代（dài）減材製造、等材製造，但作為傳統製造技（jì）術的有（yǒu）益補充，3D打印將極大（dà）地推動製造業的（de）轉型升級。

趨勢四：產品生產方式加速變（biàn）革，“整”“分”製造攜（xié）手共進

3D打印是工業（yè）4.0時代最具發展前景的先進製造技術之一，它從兩個方（fāng）麵改變了產品的生產方式。

一方麵，傳統製造業以“全球采購、分工協作”為主要（yào）特征，產品的不同部件往往在不同（tóng）的地（dì）方進行生產，再運到同（tóng）一（yī）地方進行組裝。而3D打印則是“整體製造、一次成型”，省去了物流環節，節約了時間和成（chéng）本。

另一方麵（miàn），傳統製造業以生產線為核心、以（yǐ）工廠（chǎng）為主要載體，生產設備高度（dù）集中。而3D打印則體現了以大數據、雲計算、物聯網、移動互聯網為代表的新一代信息（xī）技術與製造業的融（róng）合，生產設備分散在各地，實現了分（fèn）布式製造，從而省去了倉儲環節。“整體製造”和“分（fèn）布（bù）式製造”在字義上看似矛盾，在3D打印技術上則實現了統一，前者強調生產過程，後者強調生產行為，共同推動著產（chǎn）品生產方（fāng）式的變革（gé）。

趨（qū）勢五：成型尺寸（cùn）向兩邊（biān）延伸，大小產品顛覆想象

隨著（zhe）3D打印應（yīng）用領域的擴（kuò）展（zhǎn），產（chǎn）品成型尺寸（cùn）正走向兩個極端。

一方麵（miàn）往“大”處跨，從小飾品、鞋子、家具到建築，尺（chǐ）寸不（bú）斷被刷新，特別是汽車製（zhì）造（zào）、航空（kōng）航天等（děng）領域對大尺寸精密（mì）構件的需求（qiú）較（jiào）大（dà），如2016年珠海航展上西安鉑力特公司展示的一款3D打印航空發動（dòng）機中空葉片，總高度達933mm。

另一方麵向“小”處走，可達到（dào）微米納米水平，在強度硬（yìng）度不變的情況下，大大減輕產品的體（tǐ）積和重量，如哈佛（fó）大學和伊利諾伊大學的（de）研究員3D打印出比沙粒還（hái）小的納（nà）米級鋰（lǐ）電池，其能夠提供的能量卻不少於一塊普通的手機電池。

未來，3D打印的成型尺（chǐ）寸將不斷延伸，從大的不可（kě）思議到小的（de）瞠目結舌，“隻有想不到的，沒有做不到的（de）”。

趨（qū）勢六：材料瓶頸待攻（gōng）克，“質”“量”趨升“價”趨（qū）降

“巧婦難為無米之炊”。3D打印材料是3D打印技術發展不可或（huò）缺的物（wù）質基礎，也是當前製約3D打印產業化的關（guān）鍵因素。近年來，隨著3D打印需求的（de）增加，3D打印材料種類得（dé）到了迅速拓展，主要包括高分子材料、金屬材料、無機非（fēi）金屬材料等三大類。但與傳統材料相比，3D打（dǎ）印材料種類依然（rán）偏（piān）少。以金（jīn）屬3D打（dǎ）印為例，可用材料僅有不鏽（xiù）鋼、鈦合金、鋁合（hé）金等為數不多的幾種。

另（lìng）外，3D打印對材料的形態也有著嚴（yán）格的要求，一般為粉（fěn）末狀、絲狀、液體（tǐ）狀等，相比普通材（cái）料價格比較昂貴，根本無法滿足個人與工業化生產的需要。足夠多“買得起”的材料才能為技術（shù）的發展提供足夠多的選擇空間、為（wéi）應用的擴展提供足夠多的想象空間。

未來（lái），3D打印材料將成為研究開（kāi）發的（de）焦點、資本（běn）湧入的風口，材料（liào）種類、形（xíng）態將（jiāng）得到進一步拓展，價格下降可期，精度、強度、穩定（dìng）性、安全（quán）性也更加有保障。

趨勢七：手術可排（pái）練、治療更精準

3D打印的“個性化定製”與醫療行業（yè）的“對症下（xià）藥”有（yǒu）著天然的契合性，二者的結合主要體現在四個方麵。

一是術前演練，利用3D打印技術還（hái）原出病（bìng）患部位模型，讓醫（yī）生更直觀地了解病理結構，增加了手術的成功率。

二是（shì）醫療（liáo）器械，包括助聽器、護具、假肢等外部設備以及關節、軟（ruǎn）骨、支架等內植物。

三是“量身”製藥（yào），根據患者的生理特點、具（jù）體需要（yào）調配藥物，提高了藥物的有效性（xìng）。

四是生物打印，用人造血管、心髒、神經、皮膚等來修複、替代和重建病損組織和器官。

盡管（guǎn）3D打印在醫療領域的應用還麵臨著材料、成本、精度、標準等製約（yuē），市場規模（mó）也較小，但考慮到醫（yī）療領域巨大的需（xū）求潛力與極（jí）小的需求彈性，3D打印在醫療領域的應用將不（bú）斷擴展，在實施（shī）更為精準的診療方案、提供更為充足的移植器官等方麵（miàn）大顯身手。

趨勢八：牽手雲製（zhì）造，有商業影響力的平台不斷湧現

全球已經進入了高度的（de）信（xìn）息化（huà）時代，互聯網作為信息化的重要工（gōng）具正在重新定義各行各業。3D打印設（shè）備尚未普及，技術使用（yòng）也不“傻瓜”，沒（méi）有設備、沒有技術的普通人該怎樣實（shí）現自（zì）己的設計想（xiǎng）法呢。

成立於（yú）2008年的Shapeways公司搭（dā）建了一個基於互聯網的3D打印平台，擔當起服務（wù）供應商和需求用戶之（zhī）間的“紅娘”，解決了用戶的這個“痛點”。如今，MakeXYZ、3DLt、3DHubs、先臨（lín）三（sān）維、光韻達、魔猴網等也做著類似的事情，南京壹千零壹號（hào）自動化科技公司的“1001號雲製造平（píng）台”還入選2016年中國“互聯網+”在工業應用領域十大新銳案例之首。“互聯網+3D打印”開拓了一種全新的商業模式——“雲打印”，並將共享經濟的思（sī）維引進來，閑置的3D打印機得到了有效使用，客戶（hù）也能選擇稱心如（rú）意的設備和供應商。

趨勢九：混合打印創造更多可能，功能材質色彩也混搭

隨著3D打印技術的發展，人們對3D打印機的期望越來（lái）越高，早已不滿足於（yú）單一功能、單一材質、單一色彩等。

未來，3D打印機可實現3D打印（yìn）技術與傳統數控（kòng）機床技術(或不同3D打印技術)的自由切換，實用性將變得更強;3D打印機的“口糧”更加豐富，金屬、塑料、橡膠等多種材料(或不同屬性的材料)的混合使用，將加工出結構更為複雜的（de）產（chǎn）品;打（dǎ）印出的產品也會五彩繽紛。

如日（rì）本研（yán）發出的（de）一款五軸混合3D打印機(由3D打印機與數控銑床混合而成)，能夠在（zài）現有工業級5軸控製技術的基（jī）礎上連續進行擠出式3D打印和銑削作業;MIT研發的MultiFab 3D打印機能（néng）同時處理包括晶狀體、紡織物（wù）、光纖等10種材（cái）料;加拿大的ORD Solutions公司推出的一款3D打印機，可以使用五種不同顏色的線材打印出多彩作品。

趨勢十：我國3D打印起步早發展慢，產學研協同是突破口

在3D Systems、Stratasys、先臨三維（wéi）等行業巨頭紛紛跑馬圈地（dì）之時，哈佛大學Wyss研究所、加利福尼亞大學勞倫斯•利弗莫爾實驗室(LLNL)、卡內基梅（méi）隆大學Adam W.Feinberg研究團隊（duì）等科研機構（gòu）憑借其（qí）雄厚的研發實力也不斷（duàn）實現技術突破。

我國3D打印的研究（jiū）起步於20世紀90年代（dài），發端於高校，如今已形成清華大學顏永年團隊、北（běi）京航空航天大學王華明團隊、西安交通大學盧秉恒團隊、華中科技（jì）大學史玉升研究團隊和西北（běi）工業大學黃衛東團隊等骨幹科研力量，論文和申請（qǐng）專利的數量處於（yú）世界第二位。2016年10月又成立（lì）了中國增材製造產業聯盟，國家增（zēng）材（cái）製（zhì）造創（chuàng）新中心（xīn）建（jiàn）設方案也通過（guò）了專家論證。

隨著我國（guó）科技體製機製改革的不（bú）斷推進，走（zǒu）產學研協（xié）同之路，形成長效合作機（jī）製，成為我國推進3D打印產業化的現實選擇。