3D打印市場、走勢及瓶頸
點擊量:393 發布時間:2017-01-24 作者:快猫视频APP下载安装(上海)增材製造(zào)技術有限公司
創新發展驅動快報》是中科院文獻情報中心與江西省科學(xué)院的合作項(xiàng)目,該係列(liè)快報產品主要以江西省政府為主要受眾,每期針對當前科技發展(zhǎn)中關注的熱點話題或麵臨的具(jù)體問題提供一些相關信息,為政府(fǔ)決策提供情報支持。該快報(bào)主要有三個特色,一是強化需求導向,緊密圍繞(rào)著江西省政(zhèng)府關注的問題和話題;二是內容短平快,針對問題,直入主題,篇幅(fú)短小;三是對重點信息有重點分析說明,減少從(cóng)信息到決策支持性情報的成本。”
自今日起,公眾號將選取部分快報陸(lù)續(xù)刊登,為公眾係統了解科技產業信息情報(bào)提供參考。
金屬質感分割線
創新觀點——3D打印
3D打(dǎ)印市場、走勢及瓶頸
3D打印市(shì)場及走勢(shì)
2014年全球3D打印機以及相關的材料與服務市場達到33億美元,預計2014-2019年的年複合增長率高達44%,到(dào)2019年市場規模將(jiāng)到達202億美元。未來3D打印將滲透到更多領域,更多公司會進入新的利(lì)基市場(chǎng)。航空航天、汽車(chē)、醫療等行(háng)業仍(réng)將是3D打印的主要驅動因素。未來3-5年是3D打印技(jì)術的(de)關鍵發展期,中國有望超越美國成為全球最大的3D打印市場。
國內有多省市成立了地方3D打印產業聯盟,將3D打印(yìn)作為重點發展產業。西南證(zhèng)券研究報告指出,未來幾年中國3D打印市場(chǎng)仍將保持40%左右的增長速度,到2018年有望突破200億元。民生證券研究報告建議把握三大投資(zī)主線:一是打印材料市(shì)場空間大(dà)的企業,二是配備3D打印高(gāo)端設備的企業,三是布局全產業鏈的龍頭企業。華泰證券研究報告指出,從3D打印產業(yè)鏈來看,上遊材料,中(zhōng)間環節軟件控製、設備製造以及下遊的(de)特殊領域打印製造,都存在一(yī)定技術(shù)壁壘(lěi),特別是工業領(lǐng)域的應用存在(zài)標準設定和工藝控製的問題,把握材料加工和(hé)打印成型過程中(zhōng)的核心工藝(yì)參(cān)數無疑會建立更高的企(qǐ)業護城河。
我國3D打印(yìn)麵臨(lín)的問題
(1)過度關注3D打印設備(bèi),忽視(shì)3D打印(yìn)材料(liào)
3D打印發(fā)展的關鍵在材料(liào),未來3D打印材料將爆發巨大生命力,可能占據3D打印產值30%以上份額。目前國內3D打印行業所(suǒ)使用的高分子材料、金屬材料、尼龍材料、陶瓷材料、光敏樹脂材料和鈦合金等冶(yě)金粉末材料還都基本依賴進口,價格居高不下,嚴重影(yǐng)響了3D打印產業的健康發展。因(yīn)而需要積極扶持一批材料企業與國內外(wài)科研機構合作,盡快實現3D打印材料自主(zhǔ)化。
(2)研發企業的困惑
有(yǒu)業內人士指出:目(mù)前還存在(zài)一個嚴重的問題,就是專注研發(fā)的企業競爭不過主打低價格的低端小公司。因大部分企業在做低端機器,靠打價格戰吸引消費(fèi)者(zhě),同質化競(jìng)爭愈演愈烈。不少公司隻有幾個人(rén),靠網上獲得的3D打印程序,產品(pǐn)價格甚至低至數百元。這對做研發的企業絕(jué)對是傷害,按這個價錢企業無法收回研發成本。因而(ér),高層的扶持政策采取直接或者間接地通過(guò)地方政府對有研(yán)發能力(lì)的企業進行獎(jiǎng)勵,或者推動高校、研究(jiū)機(jī)構和企業的研發合作的方法要遠比單純“一把抓”地扶(fú)持整個3D打印行業有效得多。
(3)企業希望看到更多具體政策
最(zuì)後,在政策鼓舞之下,還存在一個不容(róng)忽視的問題——行業發展仍然存在“行業(yè)規範和準則缺失”的現象。3D打印企業在一定業務領域,如醫療、軍工、航空航天等行業,麵臨著較高的準入門檻,如何在一些特殊領域製訂相應的準入標準和技術指標,還缺乏一些比較明(míng)確的方向性(xìng)指引。而從行業的角(jiǎo)度來說(shuō),由於整(zhěng)個3D打印行業處在一個快速發展的(de)階段,還缺乏一定的行業規範(fàn)和準則,也都是目前亟待解決的問題。
政府該如何扶持3D打印產(chǎn)業
政府的扶(fú)持是(shì)一個產業發展的潤滑劑和推進劑。政府應該如何通過政策引導(dǎo)扶持3D打印(yìn)產業的(de)良(liáng)性(xìng)布局與發展?如何讓3D打印產業避免重蹈光伏發電產業的覆轍?以下觀點期望能引起更多(duō)的思索和討論。
1、扶持3D打印產業,需正確認(rèn)識3D打印產業鏈
3D打印產業,由四個部分構成。這(zhè)四部分環環相扣,缺一不可,政府扶持3D打印產業的發展,必須從全產業鏈入手,隻有全產業鏈的繁(fán)榮壯(zhuàng)大,3D打印產業才真正在中國落地生根。
第(dì)一,3D數字化建模(mó)軟件。3D數字化建模軟件是3D打印的基礎,無論是直接建模,還是逆向掃(sǎo)描,都需要用到3D數字化建模(mó)軟件(jiàn),比如國外的CATIA、UG、CREO和國產的中望3D等,3D數字化建模軟件的發展水平,使用水平,和一個國家的(de)工業設計創新能力(lì)直(zhí)接相關(guān),是3D打印的數據源(yuán)。
第(dì)二,3D打印機硬件。3D打印機包含很多種類型,如選擇性激(jī)光燒結(SLS)、直接金屬激光燒結(DMLS)、熔融沉積成型(FDM)、立體平板(bǎn)印刷(DLA)等模式。現在國際主流的(de)設備如美國(guó)的3DSYSTEM,Stratasys、德國的EOS等和國產的如陝西恒通、湖北濱湖機電等企業的3D打印機硬件都是通過把3D數字化(huà)建模軟件所建(jiàn)立的3D模型通過STL等格式導入3D打印(yìn)機,之後進行分層打印的增材製造。
第三,3D打印材料。目前3D打印材料可支持的類(lèi)型已經比較多,從大類(lèi)上分,可以分成非金屬非生物材(cái)料、金屬材(cái)料、生物材料三大類,每一類又都包含很(hěn)多(duō)種材料類型,以SLS加工模式為(wéi)例,目前已經支持臘粉、聚(jù)苯乙烯、工程塑料(ABS)等多種材料。
第四,3D打印網絡公共(gòng)服務平台。了解3D打(dǎ)印行業的人士都知道,在發達國(guó)家,3D打印公共服務平台在3D打印產業鏈中扮演著非常重要的角色,如Shapeways這樣的 3D打印網絡平(píng)台,在3D打印的教育(yù)普及推廣、創(chuàng)意呈現、在線企業服務等方麵起到(dào)了不可替代的作用。可(kě)以說,3D打印產業在國外的繁榮,3D打印網絡公共平台功不可沒。
2、科學布局,避免同一項目的(de)大量重複建(jiàn)設
3D打印的技術類型非(fēi)常多,材料選擇也很多,在無序的市(shì)場環境下,或(huò)者政策指導下,簡單的支持3D打印(yìn),很容易造成一哄而上,同(tóng)一項目的大量重複建設,而其他一些研究地(dì)帶真空的問題。
科學布局的第一層次,是要全(quán)產業鏈覆蓋(gài)。避免出現全部支持(chí)硬件,無人支持軟件、材料及服務的狀態,這一點在3D打(dǎ)印產業(yè)鏈四環分析中已經闡述。
科學布局的(de)第二層次,是要全類(lèi)型覆蓋。以材料為例,我們(men)國家的3D打印材料科學還落後(hòu)於發達國家,例如我們(men)自(zì)己研發的光敏樹脂,放(fàng)置時間久了(le)後就(jiù)容易凝固,失去效用,打印出來的成品,也容易出現變色、變形等問題,我們要從無到有,從有到精,一步步跨(kuà)越;但不能全部研究光敏樹脂,金屬材料要研(yán)究,生物材料也(yě)要研究。
科學布局的第三層次,是要精(jīng)確計算3D打印機資源。現(xiàn)在各地都在建立3D打印中心(xīn),很多3D打印(yìn)中心是政府(fǔ)或(huò)者國有企業支持建立的,大量購(gòu)買(mǎi)國外(wài)高端設備,不問企業服務需要,先(xiān)建好了(le)再說,造成了大量的資金浪費,大(dà)量設備閑置,而這些(xiē)設備(bèi),隨著時間的(de)推移,技(jì)術的進步,將會很快(kuài)貶值。目前,世界上最大的(de)3D服務中心,如shapeways也不過(guò)數(shù)十(shí)台3D打印機(jī)。換句話說,3D打印設備購買很簡單,但用好不(bú)容易。
3、合理引導(dǎo),獎補結合,重點支持自主創新
目前,我國扶植(zhí)技術研(yán)發創新,產業化實施,基本上(shàng)是以項目支持體現。其實政(zhèng)府對3D打印的(de)支持和引導有更(gèng)多的做法可以嚐試。
一是獎勵的做法需要改變。現行的研(yán)發支(zhī)持方式,更多的是支持未完成項目(mù),這樣做的優點在於降低了企(qǐ)業前期研發的難度(dù)和風險,但缺點在於無法保證所支持項(xiàng)目的最終效果。因而,如果改為獎勵的模式,先進行項目引導,由企業自行建(jiàn)設,然後針對發展結果進行獎勵,這對於保障發展成效會更加(jiā)有(yǒu)效。而且在這(zhè)種方式下(xià),獎勵可以有所傾斜,力度也可以加大,避免平均主義導致真正需要支持(chí)的項目得不到足(zú)夠的資金。
二是可以通過(guò)產業化補貼的方式(類似之前實施的家電下鄉)推動——對於3D打印產業化銷售,包括軟(ruǎn)件、硬件、材料、服務等,以補貼終端的形式進行鼓勵。這樣(yàng)的做法,不僅對(duì)3D打印產業給予(yǔ)了資金(jīn)支(zhī)持,同時也支(zhī)持了產業化推廣,降低了企(qǐ)業用戶使用3D打印技術的難度,是比較有力的措施。
另外,在3D打印扶持的過程中,也(yě)要注意重點扶(fú)持那些有核心技術和自主創新能力的企業。我國現在國產的小型桌麵式的(de)3D打印機非(fēi)常多,價格上從(cóng)3-4千元到萬元(yuán)左右一部(bù)的不(bú)等,屬於世界最低,但這(zhè)其(qí)中很(hěn)多都(dōu)以(yǐ)Makerbot的開源係統為基礎(chǔ),從設備設計到軟(ruǎn)控係統都是國外開源的,不過漢化一下而(ér)已,有的甚至連漢化都(dōu)懶的做(zuò),這樣沒有自主研發(fā)技術的項目,就沒有支(zhī)持的價值。支持的(de)重點應該(gāi)放在(zài)那些從技術上能真正填(tián)補(bǔ)國內空白並追趕國際一流的研發項目。
4、潛心研發,服務先行
服務(wù)先行,就是以(yǐ)需求為導向,以市場為導向。如上所述,購買設備(bèi)簡單,建立成功的公共(gòng)服務(wù)平台才是難點所在。一個好的3D打印公(gōng)共服務(wù)平台,應該做到能把分(fèn)散式的設備資源整合利用起來以最大(dà)化降(jiàng)低重複投(tóu)資、提高設備使(shǐ)用率並建立統(tǒng)一的服務標準和質(zhì)量體係。隻有這樣才能更有利於企業接受3D打印服務,並將之用於產品的研發和生產中去,實現製造業(yè)的升級。
5、建立多層次3D打印教育、研究體係
要發展好3D打印產業,就必須建立多層次的3D打印職業教育體係。這種教育體係應以3D打印應用技術(shù)培訓為主(zhǔ),在重點大(dà)學開設分別針對軟件、硬件、材料的學科,並(bìng)引導研(yán)究生、博士生積極研究相應方向。另外(wài),還可以通過設置國家(jiā)級、省級的3D打印設計大賽、研發大賽,來鼓勵促進3D打印這項技術在教育領域的快速(sù)普及推廣和應用。
目前已經有(yǒu)部分高校如北京工業大學開始培養3D打印專業的研究生,北(běi)京(jīng)市教委亦嚐試在中小學開(kāi)設與3D打印相(xiàng)關的興趣班和創意培訓班,為未來(lái)人才發展做儲備(bèi)。3D打印在(zài)國際上已經列入教育的範疇內,而不僅僅是職業培訓,以台灣為例,政府給每個中小學8萬元(yuán)台幣的(de)扶持資金,將3D打印知識和應用納入中小學必修的勞工課。
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