當(dāng)前，新一輪世界科技革命正在孕育，以增材制造技術(shù)為重要代表的第三次工業(yè)革命初見端倪。我國正處于工業(yè)轉(zhuǎn)型升級(jí)的關(guān)鍵時(shí)期，增材制造技術(shù)的發(fā)展，對(duì)我國既是重大機(jī)遇，又帶來了挑戰(zhàn)。加快推進(jìn)增材制造技術(shù)研發(fā)及產(chǎn)業(yè)化，對(duì)于提升我國制造業(yè)的整體創(chuàng)新能力，取得在數(shù)字化制造、智能制造方面發(fā)展的主動(dòng)權(quán)，搶占先進(jìn)制造業(yè)發(fā)展制高點(diǎn)，加快工業(yè)轉(zhuǎn)型升級(jí)和經(jīng)濟(jì)發(fā)展方式轉(zhuǎn)變具有重要意義。

　　增材制造技術(shù)與3D打印產(chǎn)業(yè)發(fā)展現(xiàn)狀

　　增材制造（Additive Manufacturing，AM）技術(shù)是利用計(jì)算機(jī)設(shè)計(jì)數(shù)據(jù)，采用材料逐層堆積的方法制造實(shí)體零件的技術(shù)，AM技術(shù)與傳統(tǒng)制造技術(shù)的融合發(fā)展將對(duì)制造業(yè)產(chǎn)生重要影響。歐美發(fā)達(dá)國家密切關(guān)注這一最新動(dòng)向，加緊戰(zhàn)略部署，推動(dòng)AM技術(shù)創(chuàng)新及產(chǎn)業(yè)化。自1990年由美國麻省理工學(xué)院申請(qǐng)的專利“三維印刷技術(shù)”獲得批準(zhǔn)后，二十多年來，隨著AM技術(shù)取得快速發(fā)展，包括“快速原型制造（Rapid Prototyping）”“實(shí)體自由制造(Solid-formFabrication)”等新型制造業(yè)態(tài)都被統(tǒng)稱為3D打印產(chǎn)業(yè)，并預(yù)測(cè)這種實(shí)體自由成形制造技術(shù)將帶來“第三次工業(yè)革命”。

　　3D打印產(chǎn)業(yè)代表制造業(yè)特別是大型航空航天制造發(fā)展新趨勢(shì)。美國Wohlers協(xié)會(huì)在2012年度報(bào)告指出，AM技術(shù)誕生25年以來，相關(guān)設(shè)備和服務(wù)平均年增長率27%。據(jù)預(yù)測(cè)，到2016年該市場(chǎng)規(guī)模將達(dá)到31億美元，到2020年將增長到52億美元。AM技術(shù)正處于發(fā)展期，具有旺盛的生命力，還在不斷發(fā)展；隨著技術(shù)發(fā)展，應(yīng)用領(lǐng)域也將越來越廣泛。

　　目前，該技術(shù)與不同的材料和工藝結(jié)合形成了20多種AM設(shè)備，并呈現(xiàn)出三個(gè)方面的發(fā)展態(tài)勢(shì)：一是利用3D打印機(jī)直接制造日常消費(fèi)品；二是采用激光或電子束直接成形制造功能零件；三是將復(fù)合材料組織與外形結(jié)構(gòu)的設(shè)計(jì)同步并制造一體化組織與結(jié)構(gòu)。

　　我國3D打印產(chǎn)業(yè)發(fā)展現(xiàn)狀及存在的問題

　　自20世紀(jì)90年代初以來，清華大學(xué)等高校，在3D打印設(shè)備制造技術(shù)、3D打印材料技術(shù)等方面開展了積極的探索。盡管已有部分技術(shù)處于世界先進(jìn)水平，但國內(nèi)3D打印成本較高，多用于實(shí)驗(yàn)，規(guī)模化應(yīng)用尚需時(shí)日。用3D打印替代傳統(tǒng)制造業(yè)批量生產(chǎn)，從效率、成本和可靠性等方面來看都面臨著極大挑戰(zhàn)。從產(chǎn)業(yè)發(fā)展角度來說，我國3D打印產(chǎn)業(yè)主要存在以下四個(gè)方面亟待破解的問題：

　　產(chǎn)業(yè)布局層面，3D打印技術(shù)路線和國家層面產(chǎn)業(yè)發(fā)展戰(zhàn)略亟待出臺(tái)。首先，3D打印技術(shù)沒有被確立為國家主流制造技術(shù)范疇。3D打印技術(shù)往往被看作工業(yè)設(shè)計(jì)的一種輔助手段，國家對(duì)3D打印這一交叉學(xué)科的技術(shù)總體規(guī)劃與重視不夠。其次，3D打印產(chǎn)業(yè)培育的基礎(chǔ)較為薄弱。3D打印產(chǎn)業(yè)沒有形成產(chǎn)業(yè)鏈、工業(yè)環(huán)境不配套等等；在一些核心技術(shù)和關(guān)鍵器件上仍然對(duì)國外依賴較大；在應(yīng)用方面，我國的3D打印產(chǎn)業(yè)分布領(lǐng)域也較為狹窄。

　　產(chǎn)業(yè)規(guī)模層面，3D打印行業(yè)共性標(biāo)準(zhǔn)沒有建立，制約了大規(guī)模商業(yè)化。3D打印技術(shù)應(yīng)用特征是小批量、多品種和個(gè)性化，這就凸顯行業(yè)共性標(biāo)準(zhǔn)的決定性意義。目前國內(nèi)的3D打印企業(yè)整合度較低，主導(dǎo)的技術(shù)標(biāo)準(zhǔn)、開發(fā)平臺(tái)尚未確立，技術(shù)研發(fā)和推廣應(yīng)用還處于無序狀態(tài)等等。可見，3D打印行業(yè)共性標(biāo)準(zhǔn)體系一日不建立，3D打印就一日不能大規(guī)模商業(yè)化。

　　產(chǎn)業(yè)支撐層面，3D打印材料供給不足成為產(chǎn)業(yè)發(fā)展的一個(gè)巨大瓶頸。3D打印產(chǎn)業(yè)特殊性之一就是材料為王。耗材對(duì)3D打印技術(shù)的應(yīng)用和發(fā)展起決定作用。國內(nèi)有能力生產(chǎn)3D打印材料的企業(yè)并不多，主要依賴進(jìn)口，特別是金屬材料。由于國內(nèi)3D打印產(chǎn)業(yè)還處于弱小階段，過小的市場(chǎng)導(dǎo)致企業(yè)缺少加大研發(fā)投入的能力與動(dòng)機(jī)，而且即便耗材研發(fā)成功，也存在規(guī)?；a(chǎn)、材料配比等問題。

　　產(chǎn)業(yè)成長層面，3D打印產(chǎn)業(yè)的技術(shù)產(chǎn)品化開發(fā)滯后于國內(nèi)市場(chǎng)開發(fā)。一方面，我國3D打印技術(shù)大多積淀在高校，代表一定實(shí)力的3D技術(shù)開發(fā)大多為清華大學(xué)等高校所掌握。但由于高校在技術(shù)產(chǎn)業(yè)化方面固有缺陷，使得這些技術(shù)的產(chǎn)品化開發(fā)還很不充分；已有的幾家自主制造3D打印設(shè)備企業(yè)規(guī)模較小，研發(fā)力量不足。另一方面，國內(nèi)3D打印服務(wù)的市場(chǎng)開發(fā)由于進(jìn)入門檻低而出現(xiàn)過度開發(fā)特征。雖然，他們迅速開拓了3D打印服務(wù)市場(chǎng)，但同時(shí)由于原發(fā)性創(chuàng)新與產(chǎn)業(yè)核心技術(shù)的缺失也給整個(gè)處于孵化期的行業(yè)增添了風(fēng)險(xiǎn)。

　加快培育我國3D打印產(chǎn)業(yè)的對(duì)策

　　3D打印產(chǎn)業(yè)發(fā)展是推動(dòng)我國由“工業(yè)大國”向“工業(yè)強(qiáng)國”轉(zhuǎn)變的重大機(jī)遇之一。如果我們不能占據(jù)在以3D打印為代表的數(shù)字化制造技術(shù)上制高點(diǎn)，我國企業(yè)躑躅于產(chǎn)業(yè)鏈低端的現(xiàn)實(shí)將進(jìn)一步惡化，特別是現(xiàn)有傳統(tǒng)的制造手段和生產(chǎn)模式將很快被3D打印取代。因此，我們提出以下幾點(diǎn)建議。

　　首先，要加快國家3D打印產(chǎn)業(yè)的頂層設(shè)計(jì)和統(tǒng)籌規(guī)劃。加快研究和出臺(tái)國家3D打印產(chǎn)業(yè)的發(fā)展規(guī)劃，并在我國工業(yè)轉(zhuǎn)型升級(jí)、發(fā)展智能制造業(yè)的相關(guān)規(guī)劃中對(duì)涉及3D打印產(chǎn)業(yè)給予政策銜接。

　　其次，加快國家優(yōu)勢(shì)資源在打印材料、設(shè)計(jì)制造及應(yīng)用領(lǐng)域等3D打印產(chǎn)業(yè)的三大環(huán)節(jié)集聚。政府主要負(fù)責(zé)引導(dǎo)方向，特別是要讓從事3D打印產(chǎn)業(yè)的民營企業(yè)有充分的自主發(fā)展空間；發(fā)揮財(cái)稅杠桿力度，針對(duì)已有3D打印重點(diǎn)企業(yè)在降低制造成本、提高制造效率低和制造精度等方面給予研發(fā)補(bǔ)貼和稅費(fèi)優(yōu)惠。鼓勵(lì)企業(yè)投資、研發(fā)、生產(chǎn)和應(yīng)用3D打印并走向批量生產(chǎn)的發(fā)展模式，支持3D打印設(shè)備的進(jìn)出口等。

　　再次，將3D打印技術(shù)作為國防科技和重工業(yè)以及占有重要經(jīng)濟(jì)地位的產(chǎn)業(yè)的重要支撐發(fā)展技術(shù)之一。國家應(yīng)重點(diǎn)選擇在航空航天、汽車模具等領(lǐng)域進(jìn)行3D打印技術(shù)的推廣應(yīng)用，加快推進(jìn)產(chǎn)業(yè)化；將3D打印技術(shù)定位為生產(chǎn)性服務(wù)業(yè)、工業(yè)設(shè)計(jì)、先進(jìn)制造及制造業(yè)信息化工程的關(guān)鍵技術(shù)，將該產(chǎn)業(yè)納入優(yōu)先發(fā)展產(chǎn)業(yè)及產(chǎn)品目錄。

　　最后，對(duì)于材料為王的3D打印產(chǎn)業(yè)來說，中國搶占該領(lǐng)域的經(jīng)濟(jì)科技最高點(diǎn)首選就是要從打印材料實(shí)現(xiàn)突破，而國家支持部分3D打印研發(fā)機(jī)構(gòu)和重點(diǎn)企業(yè)全球招聘材料科學(xué)領(lǐng)域領(lǐng)軍人才和團(tuán)隊(duì)是關(guān)鍵所在。