3D打印行業(yè)近一兩年在國(guó)內(nèi)以飛快速度進(jìn)入人們的視線，其廣泛的應(yīng)用令人對(duì)其未來(lái)的市場(chǎng)空間產(chǎn)生無(wú)限聯(lián)想，甚至被譽(yù)為是引領(lǐng)第三次工業(yè)革命的新興產(chǎn)業(yè)。國(guó)內(nèi)越來(lái)越多的企業(yè)正積極布局進(jìn)入3D打印行業(yè)。然而，理想與現(xiàn)實(shí)之間，總是存在一定的距離。國(guó)內(nèi)3D打印產(chǎn)業(yè)與歐洲、美國(guó)相比仍然有較大差距。

 

　　中國(guó)3D打印產(chǎn)業(yè)聯(lián)盟的一項(xiàng)調(diào)查顯示，全球共有200多家3D打印設(shè)備生產(chǎn)企業(yè)，中國(guó)占了一半。全球“3D打印”兩大領(lǐng)軍企業(yè)Stratasys與3DSystems證實(shí)，中國(guó)已成為其全球銷售額增長(zhǎng)最快的地區(qū)之一。

 

　　國(guó)內(nèi)不少展會(huì)都把“3D打印”企業(yè)奉為座上賓，似乎沒(méi)有它站臺(tái)，主辦方有點(diǎn)難為情。然而，國(guó)內(nèi)耳熟能詳?shù)?ldquo;3D打印”企業(yè)，大多卻因?qū)＠虍a(chǎn)品檔次等問(wèn)題被擋在展會(huì)門外。

 

　　在中國(guó)建筑業(yè)，“山雨欲來(lái)風(fēng)滿樓，黑云壓城城欲摧”，大有3D打印建筑將終結(jié)傳統(tǒng)建筑業(yè)之趨勢(shì)。透過(guò)表面升溫，我們需要對(duì)“3D打印”作冷思考。

 

　　“3D打印”“玩”家多，核心技術(shù)短板凸現(xiàn)

 

　　“3D打印”引領(lǐng)了制造業(yè)的變革，正逐漸改變世界。這聽(tīng)起來(lái)很振奮人心。“3D打印”技術(shù)毫無(wú)疑問(wèn)是一項(xiàng)令人稱奇的技術(shù)，但它并不神秘。

 

　　3D打印機(jī)又稱三維打印機(jī)，是一種累積制造技術(shù)，即快速成形技術(shù)的一種機(jī)器，它是一種以數(shù)字模型文件為基礎(chǔ)，運(yùn)用特殊蠟材、粉末狀金屬或塑料等可粘合材料，通過(guò)打印一層層的粘合材料來(lái)制造三維的物體?，F(xiàn)階段三維打印機(jī)被用來(lái)制造產(chǎn)品，以逐層打印的方式來(lái)構(gòu)造物體的技術(shù)。3D打印機(jī)的原理是把數(shù)據(jù)和原料放進(jìn)3D打印機(jī)中，機(jī)器按照程序把產(chǎn)品一層層造出來(lái)。

 

　　3D打印機(jī)堆疊薄層的形式有多種多樣。3D打印機(jī)與傳統(tǒng)打印機(jī)最大的區(qū)別在于它使用的“墨水”是實(shí)實(shí)在在的原材料，堆疊薄層的形式有多種多樣，可用于打印的介質(zhì)種類多樣，從繁多的塑料到金屬、陶瓷以及橡膠類物質(zhì)。

 

　　2013年前后，“3D打印”這個(gè)舶來(lái)品在中國(guó)迅速成為熱詞。上網(wǎng)一看，國(guó)內(nèi)標(biāo)榜“3D打印”的企業(yè)突然冒出很多。然而，有業(yè)內(nèi)資深人士認(rèn)為，不少企業(yè)大多靠模仿、訂購(gòu)世界主流機(jī)型起家，基本沒(méi)有核心技術(shù)，在精度上更無(wú)法與域外發(fā)達(dá)國(guó)家優(yōu)秀企業(yè)的同類產(chǎn)品相比，大多還處在“玩”的階段，離真正在工業(yè)設(shè)計(jì)等領(lǐng)域應(yīng)用、并使之產(chǎn)業(yè)化，還有很長(zhǎng)的路要走。

 

　　據(jù)《解放日?qǐng)?bào)》12月25日?qǐng)?bào)道，Stratasys大中華區(qū)總經(jīng)理汪祥艮日前在接受記者采訪中，用“突飛猛進(jìn)”來(lái)形容近幾年國(guó)際上3D打印技術(shù)與材料的發(fā)展。汪祥艮說(shuō)：3D打印已跳出設(shè)計(jì)領(lǐng)域，進(jìn)入生產(chǎn)領(lǐng)域。在國(guó)外，機(jī)器人、軍工、航空航天、醫(yī)療、汽車等高端制造領(lǐng)域開(kāi)始大量應(yīng)用3D打印技術(shù)。如寶馬、沃爾沃汽車的組裝模具廣泛使用3D打印產(chǎn)品，可節(jié)省90%制造時(shí)間。在國(guó)內(nèi)，“3D打印+制造業(yè)”呼之欲出，但尚未進(jìn)入廣泛應(yīng)用階段。然而，3D打印設(shè)備制造領(lǐng)域已出現(xiàn)無(wú)序競(jìng)爭(zhēng)跡象。不少國(guó)內(nèi)3D打印設(shè)備制造企業(yè)一擁而上、低價(jià)競(jìng)爭(zhēng)。個(gè)別企業(yè)無(wú)一項(xiàng)核心技術(shù)。

 

　　我們必須力克浮躁，潛心提升核心競(jìng)爭(zhēng)力，這是當(dāng)務(wù)之急。

 

　　“3D打印建筑”將徹底顛覆傳統(tǒng)建筑行業(yè)？

 

　　不久前，一則來(lái)自意大利的消息透露，世界上最大的3D打印機(jī)“三角洲大”(高達(dá)12米)問(wèn)世了，不僅個(gè)頭大，最關(guān)鍵的是，這臺(tái)打印機(jī)建造房屋成本極低。

 

 

　　這臺(tái)打印機(jī)由一個(gè)直徑6米的堅(jiān)固金屬架支撐，旋轉(zhuǎn)的噴嘴也有攪拌器的功能，可以均勻地打印材料，所用的材料是粘土，然后再用少量的化學(xué)添加劑進(jìn)行結(jié)構(gòu)的加固。此外，這款“巨無(wú)霸”造房十分迅速，能夠提供一種非常靈活的建筑，這些建筑呈鳥(niǎo)巢狀，還能進(jìn)行組裝。一旦這項(xiàng)技術(shù)加以推廣，那么三維打印房屋將變得越來(lái)越普遍。相對(duì)于普通建筑來(lái)說(shuō)，這款打印機(jī)更加適用于廉租房建設(shè)和快速建設(shè)，所建房屋可以經(jīng)受住地震、龍卷風(fēng)和洪水等自然災(zāi)害的考驗(yàn)，對(duì)于發(fā)展中國(guó)家的災(zāi)區(qū)救援來(lái)說(shuō)，具有很好的市場(chǎng)前景。

 

　　一年前記者曾報(bào)道上海一家科技公司用3D打印技術(shù)打印10棟完整建筑的新聞。記者當(dāng)時(shí)在現(xiàn)場(chǎng)目睹了那些3D打印建筑：房子不大，面積或十來(lái)個(gè)平方，或二三十個(gè)平方，最高不過(guò)兩層。墻體呈年輪蛋糕狀結(jié)構(gòu)，由一層層類似混凝土的“油墨”堆疊而成，每層大約2厘米高。這種與眾不同的墻體，是用特殊的“油墨”根據(jù)電腦設(shè)計(jì)圖紙和方案，在現(xiàn)場(chǎng)層層疊加“噴繪”而成。從現(xiàn)場(chǎng)提供的打印現(xiàn)場(chǎng)視頻片段可以看到，一只巨大噴頭像奶油裱花一樣源源不斷噴出灰色油墨，油墨呈“Z”字形排列，層層疊加，很快便砌起了一堵墻。之后，墻與墻之間還可像搭積木一樣壘起來(lái)，再用鋼筋水泥進(jìn)行二次“打印”灌注，連成一體。

 

　　據(jù)介紹，這臺(tái)打印機(jī)，高6.6米、寬10米、長(zhǎng)32米，底面占地面積足有一個(gè)籃球場(chǎng)那么大，高度有三層樓高。這些亮相于世人面前的3D打印房屋，是在異地打印好后搬運(yùn)到上海的。

 

　　在人們的傳統(tǒng)概念中，油墨總是液體的。其實(shí)，3D打印房屋所用的“油墨”是一種經(jīng)過(guò)特殊玻璃纖維強(qiáng)化處理的混凝土材料。這些“油墨”擠出后會(huì)很快凝固、不塌落，保證打印機(jī)能連續(xù)打印。

 

　　曾有媒體引用當(dāng)事人對(duì)3D打印房屋的溢美之詞：與傳統(tǒng)建筑施工工藝相比，3D打印的建筑不但建材質(zhì)量可靠，還可節(jié)約建筑材料30%~60%、縮短工期50%~70%、減少人工50%~80%，3D打印的建筑至少能使建筑成本降低50%以上……。

 

　　依據(jù)何在？存疑有三：

 

　　其一，現(xiàn)在所見(jiàn)的3D打印建筑大抵是一些迷你建筑物，倘若打高大建筑，其主體受力的墻、柱、梁的鋼筋結(jié)構(gòu)的綁扎是萬(wàn)萬(wàn)不能被節(jié)約的，那樣的話，3D打印機(jī)豈不自貶身價(jià)，成了通常建筑施工使用的混凝土泵車？

 

　　其二，如果3D打印建筑是采取特定空間預(yù)制構(gòu)件，然后現(xiàn)場(chǎng)拼裝，那么，現(xiàn)在住建部力推、正在全國(guó)各地開(kāi)花結(jié)果的建筑工業(yè)化，不是比3D打印速度更快、成本更低、更成熟？

 

　　其三，據(jù)有關(guān)知情人士透露，3D打印建筑的“油墨”其實(shí)都是由優(yōu)質(zhì)材料碾軋粉碎后，與特種粘結(jié)劑攪拌而成，成本不菲。退一步說(shuō)，即便“油墨”的基料真可以用碎磚、碎石碾軋粉碎后與粘結(jié)劑攪拌合成，工地上哪有那么多廢碎磚、碎石？何況碾軋的成本也不會(huì)低。

 

　　業(yè)內(nèi)不少資深人士的看法是：對(duì)于“3D打印建筑”將徹底顛覆傳統(tǒng)建筑行業(yè)的觀點(diǎn)不敢茍同。但3D打印在打印曲面及其復(fù)雜的建筑裝飾構(gòu)件方面，相比傳統(tǒng)工藝，無(wú)疑具有巨大的優(yōu)勢(shì)，大有用武之地。

 

 

　　市場(chǎng)呼喚相關(guān)國(guó)標(biāo)與政策扶持

 

　　3D打印業(yè)務(wù)在國(guó)外的發(fā)展勢(shì)頭十分迅猛。據(jù)前瞻產(chǎn)業(yè)研究院發(fā)布的《2014-2018年中國(guó)3D打印產(chǎn)業(yè)市場(chǎng)需求與投資潛力分析報(bào)告》顯示，2009年全球3D打印市場(chǎng)規(guī)模為10.69億美元，此后三年保持在20%以上的速度增長(zhǎng)，至2012年市場(chǎng)規(guī)模達(dá)到22.04億美元。2013年全球3D產(chǎn)業(yè)的發(fā)展更是突飛猛進(jìn)，增速達(dá)到81.49%，市場(chǎng)規(guī)模達(dá)40億美元。其中，美國(guó)、日本、德國(guó)占據(jù)了3D打印市場(chǎng)的主導(dǎo)，尤其是美國(guó)占據(jù)了全球近40%的比重。

 

　　國(guó)內(nèi)3D打印技術(shù)起步晚。與美國(guó)、德國(guó)等發(fā)達(dá)國(guó)家相比，中國(guó)的3D打印產(chǎn)業(yè)仍處于起步階段。國(guó)內(nèi)3D打印應(yīng)用仍主要停留在科研階段，并未實(shí)現(xiàn)在工業(yè)及個(gè)人消費(fèi)領(lǐng)域大規(guī)模推廣。據(jù)中國(guó)產(chǎn)業(yè)調(diào)研網(wǎng)發(fā)布的《2015年版中國(guó)3D打印市場(chǎng)專題研究分析與發(fā)展趨勢(shì)預(yù)測(cè)報(bào)告》分析：對(duì)標(biāo)美歐等地發(fā)達(dá)國(guó)家，我國(guó)對(duì)這項(xiàng)技術(shù)重視和規(guī)劃不夠。一是主導(dǎo)的技術(shù)標(biāo)準(zhǔn)、公共技術(shù)平臺(tái)尚未確立，缺乏產(chǎn)學(xué)研一體化機(jī)構(gòu)，技術(shù)研發(fā)和推廣應(yīng)用還處于無(wú)序狀態(tài)；二是產(chǎn)業(yè)規(guī)?；潭鹊停a(chǎn)業(yè)鏈尚未有效形成，產(chǎn)業(yè)整合度較低；三是缺乏市場(chǎng)機(jī)制，技術(shù)進(jìn)步主要在國(guó)家項(xiàng)目資助下開(kāi)展，企業(yè)的主體作用不明顯；四是教育培訓(xùn)和社會(huì)推廣乏力，3D打印相關(guān)課程尚未列入機(jī)械、材料、信息技術(shù)等工程學(xué)科的教學(xué)必修課程體系，企業(yè)對(duì)3D打印技術(shù)的前景認(rèn)識(shí)不到位導(dǎo)致產(chǎn)業(yè)需求不足。

 

　　對(duì)于正處于培育推廣階段的中國(guó)3D產(chǎn)業(yè)而言，政府的重視與政策扶持顯得尤為重要。目前國(guó)內(nèi)已有多省市成立了地方3D打印產(chǎn)業(yè)聯(lián)盟，并在相關(guān)政策中提及要重點(diǎn)發(fā)展3D產(chǎn)業(yè)。教育部也正在制訂方案，讓3D打印走進(jìn)學(xué)校。但是，3D打印產(chǎn)業(yè)多年來(lái)缺乏全國(guó)性的產(chǎn)業(yè)宏觀規(guī)劃和引導(dǎo)，沒(méi)有一個(gè)方向性的指引。不久前，工信部、發(fā)改委和財(cái)政部明確提出，將“研究制訂增材制造(即3D打印)工藝、裝備、材料、數(shù)據(jù)接口、產(chǎn)品質(zhì)量控制與性能評(píng)價(jià)等行業(yè)及國(guó)家標(biāo)準(zhǔn)”。業(yè)內(nèi)人士均認(rèn)為，這一標(biāo)準(zhǔn)的盡快出臺(tái)，將有助于3D打印技術(shù)的推廣應(yīng)用，避免行業(yè)無(wú)序競(jìng)爭(zhēng)?！秶?guó)家增材制造發(fā)展推進(jìn)計(jì)劃(2014-2020年)》，進(jìn)一步明確了產(chǎn)業(yè)的發(fā)展方向，并在政策上給予更多的支持，將成為推動(dòng)3D打印產(chǎn)業(yè)發(fā)展重要力量，進(jìn)一步引爆中國(guó)的3D打印。

 

　　3D打印技術(shù)，屬于新一代綠色高端制造業(yè)，與智能機(jī)器人、人工智能并稱為實(shí)現(xiàn)數(shù)字化制造的三大關(guān)鍵技術(shù)。這項(xiàng)技術(shù)及其產(chǎn)業(yè)發(fā)展是全球正在興起新一輪數(shù)字化制造浪潮的重要基礎(chǔ)。加快3D打印產(chǎn)業(yè)發(fā)展，有利于國(guó)家在全球科技創(chuàng)新和產(chǎn)業(yè)競(jìng)爭(zhēng)中占領(lǐng)高地，進(jìn)一步推動(dòng)我國(guó)由“工業(yè)大國(guó)”向“工業(yè)強(qiáng)國(guó)”轉(zhuǎn)變。

 

　　3D打印真正在國(guó)內(nèi)普及，并要走向世界的前列，需要有一大批具有核心競(jìng)爭(zhēng)力的優(yōu)秀3D打印企業(yè)。業(yè)內(nèi)人士呼吁：盡快出臺(tái)相關(guān)國(guó)標(biāo)的同時(shí)，需要對(duì)3D打印的龍頭企業(yè)予以培育，加大研發(fā)投入，提供政策優(yōu)惠，輔助關(guān)鍵技術(shù)攻克。