作為工業4.0時代最具發展前景的製造技術之一，3D打印技術已經進入（rù）醫療、建築、航天、教育、機械工業等產（chǎn）業領域，而它對於生產（chǎn）方式（shì）的變革，很有可能進一步顛覆今天的商業模式。

無論你身處哪個行業，作為企業的領導者和管理者，必須時刻關注3D打印技（jì）術的現狀和趨勢。下麵這（zhè）篇（piān）文章，為我們揭（jiē）曉了（le）3D打（dǎ）印產業未來發展的十大方向。

20世紀80年代後期，3D打印機的橫空出世，開（kāi）啟了增材製造新時代。

近年來（lái），借（jiè）著新（xīn）一（yī）輪科技革命和產業變革的東風，3D打印步入快速發展期（qī）。世界各國紛紛將其作為未來產業發展新的增長點加以培（péi）育，如2012年美國（guó）將“增材製造技術中（zhōng）心”確定為首個製造業創新（xīn）中心(後（hòu）更名為“美國製造”)，歐盟、日本、韓（hán）國、新加坡、俄羅（luó）斯、南非、印（yìn）度等國也（yě）通過各種措施推進（jìn）3D打印產業發展。我國（guó）的3D打印技術與世界先進水平基本同步，但產業化仍處於（yú）起步階段。

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（de）方（fāng）向發展，成為一股（gǔ）強大的科技力量。

趨（qū）勢一：桌麵級市場已陷入“紅（hóng）海”，掘（jué）金工業級正（zhèng）當時（shí）

近幾年，桌麵3D打（dǎ）印機“叫（jiào）好（hǎo）又叫（jiào）座”，銷量呈現大幅增長，而工業（yè）級3D打印機則略顯慘淡（dàn）。根據大數據公司CONTEXT的數據，2015年全球（qiú）桌麵3D打印機銷（xiāo）量增（zēng）長了33%，工業級3D打印機（jī）則下降了9%;2016年上半年全球桌（zhuō）麵3D打印（yìn）機同比增加15%，工業級3D打印機卻減（jiǎn）少15%。桌（zhuō）麵3D打印機門檻低（dī）、設（shè）計簡單，是企業進軍（jun1）3D打印領域的較好入（rù）口（kǒu）。

但經過多（duō）年的（de）發展，桌麵級市場競爭（zhēng）已近“白熱化”，加之利潤小、精度低、實用性不佳，天花板效應明顯。而工業級（jí）市場契合了智能製（zhì）造的理念，可廣泛運用於汽車、航空航天、機械工業、醫療等市場需求大、發展潛力大的領（lǐng）域，隨著技術（shù）的逐漸成熟和（hé）成本的不斷降低，將會爆發出難以想象的巨大能量。

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

趨勢二：金屬3D打印領域快（kuài）速發展，應用端空間漸打開

金屬3D打（dǎ）印被稱為“3D打印（yìn）王冠上的明珠”，是門檻最高、前景最好（hǎo）、最前沿的技術之一。同樣來自CONTEXT發布的數據，2015年全球金屬（shǔ）3D打印機銷量增長了35%，2016年（nián）上半年同比增長17%，可（kě）以說是工業級（jí）3D打印領域逆勢上漲（zhǎng）的一朵“奇（qí）葩”。

在汽車製造、航空航天等高精尖領域，有些零部件形狀複雜、價格昂貴，傳統鑄造鍛造（zào）工藝生產不出來或損耗較大（dà），而金屬3D打印則能快速製造出滿足要求、重量較輕的產（chǎn）品。

2015年11月，奧迪公司使用（yòng）金屬3D打印技術按照1:2的比例製（zhì）造出（chū）了Auto Union(奧迪前身)在（zài）1936年推出的C版賽車的所有金屬部件;2016年（nián）9月，GE斥資14億美（měi）元收購了瑞典Arcam公司和（hé）德國SLM Solutions集團兩大金屬3D打（dǎ）印巨頭，加快布局3D打印航空發動機零部件業（yè）務（wù）。此外，醫療器械、核電（diàn）、造船等領（lǐng）域對金屬（shǔ）3D打印的需求也十分旺盛（shèng），應用端市場正逐（zhú）漸打開。

趨勢三：3D打（dǎ）印產業化還需時日，“增”“減”製造長（zhǎng）期共存

3D打印（yìn）采用增材製造技術，是對（duì）以“減材製造”、“等材製造”為基礎的傳統製造業的創新與挑戰，但並不是非此即彼的關係，而是並存互（hù）補的關係。

從曆史看，傳統製造業（yè）經過了幾千年的積累和發展，技術、工（gōng）藝、材料等（děng）已經非常成熟，而3D打印則是一個新生事物，隻有30多（duō）年的發展曆（lì）程，在速度、精度、強度（dù）等方麵還有諸多限製。從現狀看，當前3D打印市場份額十分有（yǒu）限，專業谘詢機構Wohlers Associates發布的數據顯示，2015年全球3D打（dǎ）印市場規模為51.65億美（měi）元，至2020年將達到212億美元，而這與數十萬億美元的製造業市場相比，還微乎其微。

相比傳統（tǒng）製造，3D打印研發周期更短、用料更省，在小批量、個性化定製等方麵優勢明顯，但在大規模生產（chǎn）方麵存在著許多不足之處。增材製造（zào）雖（suī）然不能完全替代減材（cái）製造、等材製造，但作（zuò）為傳統製造技（jì）術的有益補充，3D打印（yìn）將極大地推動製造業（yè）的轉（zhuǎn）型升級。

趨勢四：產品生（shēng）產（chǎn）方式加速變革，“整”“分”製造攜手（shǒu）共進

3D打印是工業4.0時代最具發展前景的（de）先進製造（zào）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（zào）業以“全球采（cǎi）購、分工（gōng）協作”為主要特征，產品的不同部件（jiàn）往往（wǎng）在不同的地方進行生產，再運到（dào）同一地方進行組裝。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（shí）間和成（chéng）本（běn）。

另一方麵，傳統製（zhì）造業以生產線為核心、以工廠為主要載體，生產設備高度集中。而3D打印則體現了（le）以大數據、雲計算、物聯網、移動互聯（lián）網為代表的新一代信息技術與製（zhì）造業的融合，生產設備分散在（zài）各地，實現了分布式製造，從而省去了倉儲環節。“整體製造”和（hé）“分布式製造”在字義上看似矛盾，在3D打印技（jì）術上則實現了統一，前者強調生產（chǎn）過程，後者強調生產行（háng）為，共同推動著產品生產方式的變革（gé）。

趨勢五：成型尺寸向兩邊延（yán）伸，大小（xiǎo）產品顛覆想（xiǎng）象

隨著3D打印應用領域的擴展，產品成型尺寸正走向兩個（gè）極端。

一方（fāng）麵往“大”處跨，從小飾品、鞋子、家具到建築，尺（chǐ）寸不斷被刷新，特別是汽車製造、航空（kōng）航天等領（lǐng）域對大尺寸精密（mì）構件的需求較大，如2016年珠海航展上西安鉑力特公司展示的一款3D打印航空發動機中空葉片，總高度達933mm。

另一方麵向“小”處走，可達到微米納米水平，在強度硬度不變（biàn）的情（qíng）況下，大大減（jiǎn）輕（qīng）產品的體積和重量，如哈（hā）佛大學和伊利諾伊大學的研究員3D打印出比沙粒還小的納米級鋰電池，其能夠提供的能量卻不少於（yú）一塊普通的手機電池。

未來，3D打印的成型尺寸將不斷延伸，從大的（de）不可思（sī）議到小的瞠目結（jié）舌，“隻有（yǒu）想不到的，沒有做不到的”。

趨勢六：材料瓶頸待攻克，“質”“量”趨升“價”趨降

“巧婦（fù）難為無米之炊”。3D打印材料是3D打印技術發展不可或缺（quē）的物質基礎，也是（shì）當前製約3D打印產業化的關鍵因素。近年來，隨著3D打印需求的增加，3D打印（yìn）材料種類（lèi）得到了迅速拓展，主要包括高分子材（cái）料、金屬材料、無機（jī）非金屬材料等三大類（lèi）。但與傳統材料相比，3D打印材料（liào）種類依然偏少。以金屬3D打印為例，可用材料僅（jǐn）有不鏽（xiù）鋼、鈦合（hé）金、鋁合（hé）金等（děng）為數不（bú）多的幾種。

另外，3D打印對材料的形態（tài）也有著嚴格的要求，一般為粉末狀、絲（sī）狀、液（yè）體狀（zhuàng）等，相（xiàng）比普通材料價格比（bǐ）較昂貴，根本無法滿足個人與工（gōng）業化生（shēng）產的（de）需要。足夠多“買得起（qǐ）”的材料才能為技術的發展提（tí）供足夠多的選擇空間、為應用的擴展提供足夠多的想象空間。

未來，3D打印材料將成為研究開發的焦點、資本湧入的風口，材料種類（lèi）、形態將得到進一步拓展，價格（gé）下降可期，精度（dù）、強度、穩定性、安（ān）全性也更加有保障。

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“對症下藥”有著天然的契合性（xìng），二者的結合主要體現在（zài）四個方麵。

一是術前演（yǎn）練，利用3D打印（yìn）技術還原出病患部位模型，讓（ràng）醫生更直觀地了解病理結構（gòu），增加了手術的成（chéng）功率。

二是醫療器械，包括助聽（tīng）器、護具、假肢等外部設備以及關節、軟骨、支架等內植物。

三是“量身”製藥，根（gēn）據患者的生理特點、具體需要調配藥物，提高了藥物的有效性。

四（sì）是生物打印，用人造血管、心髒、神經、皮膚等來修複、替代（dài）和重（chóng）建病損（sǔn）組織和（hé）器官。

盡管3D打印在醫療領（lǐng）域的（de）應用還麵臨著（zhe）材料、成本、精度、標準等製約，市場規模也較小，但考慮到醫療領域巨大的需求潛力與極小的需求彈（dàn）性，3D打（dǎ）印在醫（yī）療領域的應用將不斷擴展，在實施更為精準的診療方案、提供更為充足的（de）移植器官等方麵大顯（xiǎn）身手。

趨勢八：牽手雲製造，有商業影響力（lì）的平台不（bú）斷（duàn）湧現

全球已經進入了高度的信息化時代，互聯（lián）網作為信息化（huà）的重要工具正在重新定義各行（háng）各業（yè）。3D打印設備（bèi）尚未普及，技術使用也不“傻瓜”，沒有設（shè）備、沒有技術（shù）的普通人該怎樣實現自己的設計想法呢。

成立於2008年的（de）Shapeways公司搭建了一個基於互聯（lián）網的3D打印平台，擔當起服務供應（yīng）商和需求用戶之間的“紅娘”，解決了用戶的這個“痛點”。如今，MakeXYZ、3DLt、3DHubs、先臨三維、光韻達、魔猴網等也做著類似的（de）事情，南京（jīng）壹千零（líng）壹號自動化科技公司的（de）“1001號雲製造平台”還入選2016年中國“互聯網+”在工業應用（yòng）領域十大新銳案例之首（shǒu）。“互聯網+3D打印”開拓了一種全新的商業模式——“雲打印”，並將共享經濟的思維引進來（lái），閑置的3D打印機得到了有效使用（yòng），客戶也能選（xuǎn）擇稱心如（rú）意的設備（bèi）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（gāo），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（jī）可實現3D打印技術與傳統數控機床技術(或不同3D打印技術)的自由切換，實用性將變得更強（qiáng）;3D打印機的（de）“口糧”更加豐富，金屬、塑料、橡（xiàng）膠等多種材料(或不同屬（shǔ）性的材料)的混合使用，將加工出結構（gòu）更為複雜的產品;打印出的產品也會（huì）五彩繽紛。

如日本研發出（chū）的一（yī）款五軸混合3D打（dǎ）印機(由3D打印機與數控銑床混合而成（chéng）)，能夠在（zài）現有工（gōng）業級（jí）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打印機能同時處理包（bāo）括晶狀體、紡織物、光纖等10種材料;加拿大的ORD Solutions公（gōng）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（xiān）臨三維等行業巨頭紛紛跑馬圈地之時，哈佛大學Wyss研究所、加利福（fú）尼亞大（dà）學勞倫斯•利弗莫爾實驗室(LLNL)、卡內基梅隆大學Adam W.Feinberg研究團隊等科研機構憑借其雄厚的研發實力也不斷實（shí）現技術突破（pò）。

我國3D打印的研究起步於20世紀90年代，發端於高校，如今已形成清華大學顏永年團隊、北（běi）京航（háng）空航天（tiān）大學王華明團隊、西安交通大學盧秉恒團隊、華中科技大學史（shǐ）玉升研究團隊和西北工業大學黃衛（wèi）東團隊等骨幹科（kē）研力量，論文和申請專利的數量處於世（shì）界第二位。2016年10月又成立了中國增材製造產（chǎn）業（yè）聯（lián）盟，國家增材製造創新（xīn）中心建設方案也通過了（le）專家論證。

隨（suí）著我國科技體製機製改革的不斷推進（jìn），走產學研協同之路，形成長效合（hé）作機製，成（chéng）為我國推進3D打印產業化的現實選擇。