12月2日下午，天空下著細(xì)雨。當(dāng)記者來到廣州南沙3D打印創(chuàng)新研究院時(shí)，研究人員正在使用電腦軟件控制激光點(diǎn)。“激光點(diǎn)的尺寸、精準(zhǔn)度對(duì)產(chǎn)品的打印都有影響，需要不斷實(shí)驗(yàn)。”負(fù)責(zé)研究該項(xiàng)目的團(tuán)隊(duì)成員表示，這是提升3D打印機(jī)速度的一項(xiàng)重點(diǎn)技術(shù)。

    目前，南沙3D打印創(chuàng)新研究院已經(jīng)擁有了被稱為“最牛”，也是全世界最快的工業(yè)級(jí)3D打印機(jī)——FARSOON 402。據(jù)介紹，該款設(shè)備的激光掃描速度達(dá)到了12.7m/s，配合其他系統(tǒng)模塊的升級(jí)，其打印速度相比之前提高了60%。研究人員告訴記者，不同于傳統(tǒng)制造業(yè)的“減材制造”過程，3D打印采用的是“增材制造”。其產(chǎn)品是按照三維數(shù)據(jù)模型，由材料層層疊加“燒結(jié)”或“黏合”而成，整個(gè)生產(chǎn)過程不受任何復(fù)雜結(jié)構(gòu)和生產(chǎn)工藝限制。任何空間結(jié)構(gòu)復(fù)雜的產(chǎn)品，在3D打印機(jī)面前都是同樣的程序生產(chǎn)。正是憑借這一優(yōu)勢(shì)，3D打印也成為了制造智能化的“寵兒”，是邁向“工業(yè)4.0”時(shí)代的關(guān)鍵技術(shù)。在國內(nèi)的制造業(yè)重鎮(zhèn)廣州，3D打印也受到了企業(yè)的青睞。目前，廣州的企業(yè)也正競(jìng)相角逐3D打印市場(chǎng)，其中有企業(yè)的產(chǎn)品在部分歐洲國家的市場(chǎng)占有率超過了50%。

現(xiàn)狀

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3D打印熱潮興起

據(jù)統(tǒng)計(jì)，全球3D打印的蛋糕越做越大，2013年行業(yè)產(chǎn)值已經(jīng)達(dá)到了30億美元，而且每年還在以30%的速度增長(zhǎng)。在廣州從事生物3D打印的“千人計(jì)劃”專家、邁普再生醫(yī)學(xué)科技公司董事長(zhǎng)袁玉宇也認(rèn)為，僅以中國市場(chǎng)為例，預(yù)計(jì)未來3年內(nèi)，3D打印的市場(chǎng)份額將從10億元人民幣增至百億元。“這還僅僅是3D打印機(jī)產(chǎn)業(yè)本身的估值，并未包括附加的服務(wù)價(jià)值。”

正是其所具有的廣闊前景，3D打印在國內(nèi)各大城市受到了熱捧。作為國內(nèi)制造業(yè)的重要基地之一，廣州也興起了3D打印的熱潮——部分區(qū)域相繼布局3D打印產(chǎn)業(yè)，不少企業(yè)爭(zhēng)相競(jìng)逐這一市場(chǎng)，科研單位也在該領(lǐng)域發(fā)力。

在荔灣東沙工業(yè)區(qū)內(nèi)，一個(gè)3D打印產(chǎn)業(yè)園區(qū)于近期掛牌成立，并吸引了3D打印領(lǐng)域的企業(yè)落戶。進(jìn)駐園區(qū)的廣州網(wǎng)能產(chǎn)品設(shè)計(jì)公司，從2002年開始花了十年時(shí)間自主研發(fā)出3D打印機(jī)，近年才投入市場(chǎng)。該公司總經(jīng)理鄧以翔說，2013年售出近200臺(tái)自主研發(fā)的3D打印機(jī)，其中約有三分之一的客戶在廣州，主體是中小企業(yè)。處于同一競(jìng)爭(zhēng)領(lǐng)域的廣州捷和電子科技有限公司，是搬進(jìn)上述產(chǎn)業(yè)園區(qū)的第二家3D打印企業(yè)，同網(wǎng)能公司一樣也采用了FDM工藝，且其產(chǎn)品也為桌面準(zhǔn)工業(yè)級(jí)3D打印機(jī)。

在廣州高新技術(shù)產(chǎn)業(yè)開發(fā)區(qū)，一家企業(yè)已經(jīng)在生物3D打印領(lǐng)域取得了不俗的成績(jī)。這家叫邁普再生醫(yī)學(xué)（以下簡(jiǎn)稱“邁普醫(yī)學(xué)”）的科技公司，于今年4月殺入了國內(nèi)市場(chǎng)。其運(yùn)用生物3D打印技術(shù)所生產(chǎn)的產(chǎn)品睿膜可吸收硬腦（脊）膜補(bǔ)片，獲得了中國食品藥品監(jiān)督管理總局（CFDA）注冊(cè)證。而早在2011年，睿膜即已獲得了歐盟CE認(rèn)證，成為中國唯一出口到歐洲高端市場(chǎng)的硬腦（脊）膜補(bǔ)片，已銷售過萬例，在部分國家市場(chǎng)占有率超過50%。邁普醫(yī)學(xué)的工作人員羅林波告訴記者，2013年公司的銷售額在800萬元至1000萬元之間，今年銷售額有望突破1000萬元。

在南沙新區(qū)，廣州南沙3D打印創(chuàng)新研究院將為該產(chǎn)業(yè)發(fā)展注入一股新的空氣，目前該研究院已經(jīng)引進(jìn)了4名外籍專家和12位國內(nèi)相關(guān)領(lǐng)域的博士、碩士。該院院長(zhǎng)許小曙，此前僅用一年時(shí)間，就帶領(lǐng)團(tuán)隊(duì)將自主研發(fā)的3D打印機(jī)從1個(gè)型號(hào)1種材料增加至5個(gè)型號(hào)17種材料，目前該團(tuán)隊(duì)正研發(fā)新一代的工業(yè)級(jí)3D打印機(jī)和材料，以滿足市場(chǎng)需求。除了南沙#p#分頁標(biāo)題#e#3D打印創(chuàng)新研究院，中科院先進(jìn)所也是落戶南沙并啟動(dòng)3D打印技術(shù)研究的科研單位。中科院先進(jìn)所則將目光瞄準(zhǔn)醫(yī)療應(yīng)用領(lǐng)域，目前相關(guān)技術(shù)成果已經(jīng)應(yīng)用于牙科和骨科等領(lǐng)域，并已成功實(shí)現(xiàn)科研成果產(chǎn)業(yè)轉(zhuǎn)化。

趨勢(shì)

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今年7月，南沙3D打印創(chuàng)新研究院成立3個(gè)月后，院長(zhǎng)許小曙帶領(lǐng)團(tuán)隊(duì)開始著手一項(xiàng)“趕超”計(jì)劃——在現(xiàn)有基礎(chǔ)上研究出速度更快的工業(yè)級(jí)3D打印機(jī)，激光掃描速度預(yù)計(jì)可達(dá)40m/s，從而超越3DSystems的設(shè)備。

研究院工作人員告訴記者，目前院內(nèi)擁有的設(shè)備采用的是“SLS”技術(shù)，即激光燒結(jié)。在其設(shè)備中，激光將產(chǎn)品需要的粉末材料按每小時(shí)10毫米的厚度逐層燒結(jié)，疊加“打印”產(chǎn)品的各橫截面，最終形成成型產(chǎn)品。

憑借這樣的特點(diǎn)，3D打印技術(shù)可以讓研發(fā)設(shè)計(jì)人員不必遷就現(xiàn)有工藝，大膽設(shè)計(jì)新產(chǎn)品，突破思維的“天花板”。3D打印帶來的另一個(gè)好處則是，研發(fā)設(shè)計(jì)人員不用耗費(fèi)巨資開模，從而節(jié)約了時(shí)間和成本。

據(jù)介紹，進(jìn)氣歧管是發(fā)動(dòng)機(jī)中結(jié)構(gòu)最復(fù)雜的部件之一，該部件的傳統(tǒng)開發(fā)流程大約需要經(jīng)過4個(gè)月的時(shí)間，并且開模設(shè)計(jì)一旦效果不佳，前期的投入也很可能“付之東流”。長(zhǎng)沙理工大學(xué)方程式賽車隊(duì)利用許小曙研發(fā)的工業(yè)級(jí)3D打印機(jī)，制作出發(fā)動(dòng)機(jī)進(jìn)氣歧管原型部件，耗時(shí)僅需48小時(shí)。測(cè)力試驗(yàn)證明，零件的力度、準(zhǔn)確度和耐久性均未出現(xiàn)任何問題，而發(fā)動(dòng)機(jī)效率增加了10%。

如今，3D打印已陸續(xù)走進(jìn)人們熟知的生產(chǎn)、生活領(lǐng)域：從手板制造到玩具工藝品、汽車、航空航天、生物醫(yī)療領(lǐng)域，甚至日常的照相館也能見到3D打印的應(yīng)用。這使其成為了支撐智能制造的關(guān)鍵技術(shù)之一。伴隨著在制造領(lǐng)域的廣泛應(yīng)用，3D打印正在呼喚著“工業(yè)4.0”時(shí)代的到來。

值得一提的是，作為“工業(yè)4.0”時(shí)代的代表性領(lǐng)域，3D打印之關(guān)鍵也在于整合現(xiàn)有成熟的技術(shù)。“3D打印所涉及的技術(shù)，如激光技術(shù)、材料學(xué)、軟件控制，都是目前已經(jīng)發(fā)展成熟的技術(shù)。”南沙3D打印創(chuàng)新研究院常務(wù)副院長(zhǎng)趙陽表示，該研究院目前就是要整合各方面的人才，打造“科研院”和“工研院”的結(jié)合體，從而研發(fā)滿足市場(chǎng)需求的設(shè)備和材料。

問題

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3D打印

呼喚“工業(yè)4.0”時(shí)代到來

工業(yè)級(jí)應(yīng)用瓶頸亟待破除

任何事物的發(fā)展都不是一帆風(fēng)順的。當(dāng)前，3D打印也面臨著一個(gè)“尷尬”：盡管市場(chǎng)很熱鬧，但也潛藏著廣州企業(yè)3D打印業(yè)務(wù)不能滿足市場(chǎng)旺盛需求與本地有效供給不足的問題。

以廣州為代表的珠三角地區(qū)，是國內(nèi)乃至全球的制造業(yè)重鎮(zhèn)，既是生產(chǎn)的中心，也是消費(fèi)的中心。而珠三角地區(qū)在消費(fèi)產(chǎn)品、家電行業(yè)、機(jī)械制造以及醫(yī)療器械等領(lǐng)域相對(duì)領(lǐng)先，這些領(lǐng)域也是3D打印“長(zhǎng)袖善舞”的“地盤”。像地處廣州的華南理工大學(xué)建筑設(shè)計(jì)院和廣州藍(lán)弧文化傳播有限公司等，都曾通過美國Stratasys在廣州的分銷商購買3D打印設(shè)備和材料，分別制造建筑模型和創(chuàng)意產(chǎn)品，而廣州生產(chǎn)力中心和廣州一家模具企業(yè)也曾通過美國、日本等引進(jìn)3D打印產(chǎn)品，幫助企業(yè)制造手板。

值得注意的是，這些企業(yè)所需要的3D打印設(shè)備、材料，要么是進(jìn)口的，要么是通過廣州的代理商購買的外國產(chǎn)品。即使在家門口，廣州本土3D打印企業(yè)也面臨著被國外企業(yè)從市場(chǎng)上“擠出去”的危險(xiǎn)。

據(jù)了解，3D打印機(jī)分為桌面級(jí)和工業(yè)級(jí)，前者主要是民用，后者則以工業(yè)應(yīng)用為主。國內(nèi)生產(chǎn)的3D打印機(jī)主要集中在桌面級(jí)，且產(chǎn)品局限于玩具、禮品、展會(huì)及3D#p#分頁標(biāo)題#e#影像等低端市場(chǎng)，帶有普及功能，面向民用以及少部分中小企業(yè)。制造出一臺(tái)桌面級(jí)的FDM（熔融擠出成型，3D打印領(lǐng)域的一種技術(shù)）3D打印機(jī)僅需數(shù)千元。目前低端市場(chǎng)占大頭，但已經(jīng)趨于飽和，利潤(rùn)趨薄。不過，工業(yè)級(jí)應(yīng)用集中在高精度、高質(zhì)量類型產(chǎn)品，利潤(rùn)和產(chǎn)值也集中這一部分，但是國內(nèi)能夠進(jìn)入這一領(lǐng)域的企業(yè)卻寥寥無幾。

中國3D打印技術(shù)產(chǎn)業(yè)聯(lián)盟副理事長(zhǎng)、廣州市3D打印技術(shù)產(chǎn)業(yè)聯(lián)盟理事長(zhǎng)、華南理工大學(xué)教授楊永強(qiáng)也指出：“目前我省3D打印技術(shù)產(chǎn)業(yè)還缺乏宏觀規(guī)劃和引導(dǎo)，產(chǎn)業(yè)鏈缺乏統(tǒng)籌發(fā)展，從事3D打印技術(shù)研發(fā)和生產(chǎn)的單位及企業(yè)較少，且規(guī)模小、研發(fā)力量不足，難以滿足產(chǎn)品制造的需求，與國外存在較大的差距。”

從事3D打印服務(wù)的大業(yè)激光企業(yè)負(fù)責(zé)人陳玹告訴記者，3D打印領(lǐng)域的國際巨頭由于掌握著核心技術(shù)，其產(chǎn)值已經(jīng)達(dá)到了10億元的量級(jí)，但是國內(nèi)最大的企業(yè)年產(chǎn)值也不超過5000萬元，兩者相去甚遠(yuǎn)。而廣州也不例外，目前十?dāng)?shù)家3D打印企業(yè)，各自的年產(chǎn)值也多停留在1000萬元這個(gè)量級(jí)。

業(yè)內(nèi)人士表示，如果這種格局不盡快扭轉(zhuǎn)，中國在“工業(yè)2.0”和“工業(yè)3.0”時(shí)代遭遇的國際分工的“不平等”待遇，還可能繼續(xù)在“工業(yè)4.0”時(shí)代上演。目前在3D打印領(lǐng)域，國內(nèi)企業(yè)花高價(jià)進(jìn)口3D打印設(shè)備的同時(shí)，還要接受國外企業(yè)“捆綁銷售”的3D打印材料與售后服務(wù)，且價(jià)格不菲。這最終也影響到國內(nèi)企業(yè)對(duì)3D打印技術(shù)的應(yīng)用，從而成為3D打印技術(shù)推廣與升級(jí)的“絆腳石”。

在接受南方日?qǐng)?bào)記者采訪時(shí)，趙陽就談到了一個(gè)頗具代表性的例子：廣州某服務(wù)機(jī)構(gòu)耗資400多萬元從美國購買了當(dāng)時(shí)廣州市場(chǎng)上的第一臺(tái)3D打印機(jī)。之后機(jī)器壞了，美國企業(yè)過來維修一次報(bào)價(jià)40萬元。由于接受不了昂貴的售后服務(wù)，這臺(tái)機(jī)器后來便閑置不再使用。這可謂一個(gè)“警告”。

因此，如何破除當(dāng)前3D打印在工業(yè)級(jí)應(yīng)用方面的瓶頸，從而掌握核心技術(shù)，是廣州乃至中國邁向“工業(yè)4.0”時(shí)代所必須面對(duì)的問題。

應(yīng)對(duì)

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制定3D打印產(chǎn)業(yè)發(fā)展路線圖

站在工業(yè)升級(jí)換代的角度，廣州要從現(xiàn)階段跨入“工業(yè)4.0”時(shí)代，必須有清晰的戰(zhàn)略意識(shí)。

對(duì)此，楊永強(qiáng)建議，制定3D打印產(chǎn)業(yè)發(fā)展路線圖，明確未來十年乃至更長(zhǎng)時(shí)期3D打印產(chǎn)業(yè)的戰(zhàn)略需求、關(guān)鍵領(lǐng)域和優(yōu)先主題、實(shí)現(xiàn)時(shí)間以及發(fā)展途徑，合理配置創(chuàng)新資源，為系統(tǒng)設(shè)計(jì)并科學(xué)規(guī)劃3D打印產(chǎn)業(yè)創(chuàng)新發(fā)展提供決策依據(jù)。

“廣州首先要將3D打印確定為戰(zhàn)略方向。”趙陽表示，在這一戰(zhàn)略中，掌握產(chǎn)業(yè)的核心技術(shù)是關(guān)鍵，而引進(jìn)掌握核心技術(shù)的人才則是實(shí)現(xiàn)“彎道超車”的路徑之一。

不過，國內(nèi)的“留人”能力仍不夠強(qiáng)。

據(jù)悉，海外科技人才，尤其是外籍華裔人才來華進(jìn)行科技研發(fā)的路子不多，其中一個(gè)方法是高校、科研院所合作，“但現(xiàn)在的體制往往是專家奉獻(xiàn)全部，但研究成果卻是研究機(jī)構(gòu)占大頭。”而企業(yè)一般缺乏這種開展戰(zhàn)略性產(chǎn)業(yè)研究的實(shí)力。不愿意與科研院所合作的外籍專家，不得不自行設(shè)置研發(fā)機(jī)構(gòu)。但是，趙陽告訴記者，“可惜國內(nèi)各省市還沒有一個(gè)政策對(duì)境外人才、機(jī)構(gòu)在國內(nèi)設(shè)立科研機(jī)構(gòu)進(jìn)行扶持。”

目前，這種境外人才設(shè)立的科研機(jī)構(gòu)僅能以民辦非企業(yè)性質(zhì)存在。為了讓更多的經(jīng)費(fèi)用于科研，3D打印創(chuàng)新研究院一開始申報(bào)的名字前綴為“廣東”。趙陽解釋，“當(dāng)時(shí)最主要的考慮是，若申報(bào)成功，進(jìn)口科研器材達(dá)到一定數(shù)額就可以免稅。”可惜結(jié)果并不如意，由于缺乏現(xiàn)行法律的支持，最終還是冠名“廣州南沙”，而進(jìn)口科研器材將面臨征稅的問題。

值得注意的是，國內(nèi)其他地區(qū)對(duì)于科研單位已經(jīng)給出了融資租賃補(bǔ)貼、人才引進(jìn)獎(jiǎng)勵(lì)等政策。不過，趙陽表示，他們除了獲得南沙區(qū)給予免租的優(yōu)惠外，研究院目前還未獲得其他補(bǔ)貼，也無法享受“國民待遇”，“海外人才到廣州來辦居住證、就業(yè)證的過程和普通外國人一樣，沒有什么綠色通道”。#p#分頁標(biāo)題#e#

從事生物3D打印的邁普醫(yī)學(xué)也同樣面臨缺乏“綠色通道”的現(xiàn)象。據(jù)介紹，利用生物3D打印技術(shù)開發(fā)的新產(chǎn)品、開創(chuàng)的新產(chǎn)業(yè)，往往是現(xiàn)有的行業(yè)體制、監(jiān)管機(jī)制、審批制度所未面臨 過的，監(jiān)管部門缺乏可參考的經(jīng)驗(yàn)，因而對(duì)這些新技術(shù)、新產(chǎn)品提出了更多的審批要求，“一項(xiàng)產(chǎn)品的審批要經(jīng)過五六年甚至更長(zhǎng)時(shí)間”，影響了產(chǎn)品上市時(shí)機(jī)，讓創(chuàng)業(yè)者頗為“頭疼”。

對(duì)此，袁玉宇建議，政府可嘗試對(duì)相關(guān)經(jīng)過認(rèn)定的高科技企業(yè)，高科技產(chǎn)品給予在市場(chǎng)準(zhǔn)入、價(jià)格制定、政府采購等方面的綠色通道，從而支持一批創(chuàng)新型企業(yè)的發(fā)展壯大。

值得注意的是，楊永強(qiáng)開出的另一劑藥方則是：打造產(chǎn)業(yè)聯(lián)盟及產(chǎn)學(xué)研基地，重點(diǎn)支持一批重點(diǎn)實(shí)驗(yàn)室、工程技術(shù)研究中心、國際合作研究中心、大企業(yè)應(yīng)用中心、教育培訓(xùn)中心、區(qū)域服務(wù)中心等機(jī)構(gòu)。此外，還要結(jié)合廣東省特色產(chǎn)業(yè)和戰(zhàn)略性新興產(chǎn)業(yè)的發(fā)展，在醫(yī)療、汽車、模具、動(dòng)漫文化領(lǐng)域加強(qiáng)示范應(yīng)用。“在這個(gè)過程中，政府應(yīng)對(duì)3D打印技術(shù)的前沿探索、應(yīng)用轉(zhuǎn)化、重大裝備及應(yīng)用、區(qū)域產(chǎn)業(yè)應(yīng)用等分層次資助。”

行業(yè)觀察

“私人定制”時(shí)代

大制造會(huì)消失嗎？

黃少宏

作為邁向“工業(yè)4.0”時(shí)代的核心技術(shù)之一，3D打印以其迥異于傳統(tǒng)“減材制造”的模式，通過“增材制造”的方式實(shí)現(xiàn)了對(duì)復(fù)雜產(chǎn)品的快速生產(chǎn)，從而解放了研發(fā)設(shè)計(jì)人員的思想。有人也因此歡呼：未來的產(chǎn)品將可實(shí)現(xiàn)“私人定制”，傳統(tǒng)工業(yè)時(shí)代的大規(guī)模制造將會(huì)被顛覆乃至被取代。

那么，大制造真的會(huì)消失嗎？

“目前有些領(lǐng)域還處在“工業(yè)2.0”前期，“工業(yè)3.0”遠(yuǎn)未完成。”對(duì)此，業(yè)內(nèi)人士指出，盡管我國已經(jīng)開始進(jìn)軍3D打印市場(chǎng)，但現(xiàn)在說3D打印取代大規(guī)模制造還為時(shí)尚早。

我們注意到，3D打印在帶著中國步入“工業(yè)4.0”時(shí)代的同時(shí)，“工業(yè)2.0”與“工業(yè)3.0”仍然會(huì)在相當(dāng)長(zhǎng)一段時(shí)間內(nèi)存在。

事實(shí)上，廣州也不例外。這座地處華南的國家中心城市，同樣也將處在“工業(yè)2.0”、“工業(yè)3.0”以及“工業(yè)4.0”并存的階段。

但是，在人工成本、原材料成本上漲的背景下，智能化制造需求將越來越大。因此，站在長(zhǎng)遠(yuǎn)發(fā)展的角度來看，3D打印這種代表未來發(fā)展方向的產(chǎn)業(yè)，應(yīng)當(dāng)引起我們的重視。

而作為全國乃至全球的工業(yè)重鎮(zhèn)，廣州也具有較完善的市場(chǎng)基礎(chǔ)、較強(qiáng)的產(chǎn)業(yè)轉(zhuǎn)化能力、豐富的人力資源以及滿足醫(yī)療器械制造的良好生態(tài)環(huán)境，具備發(fā)展3D打印產(chǎn)業(yè)的基礎(chǔ)，另一方面，廣州乃至珠三角地區(qū)企業(yè)對(duì)于3D打印，還有著旺盛需求。

值得注意的是，目前廣州市部分區(qū)域也出臺(tái)了扶持政策，如《荔灣區(qū)3D打印產(chǎn)業(yè)發(fā)展資金補(bǔ)貼辦法》。根據(jù)該項(xiàng)政策，入駐3D打印產(chǎn)業(yè)園的3D打印企業(yè)，每年最高可獲100萬元獎(jiǎng)勵(lì)，同時(shí)還有企業(yè)落戶和場(chǎng)地租金補(bǔ)貼。

不過，廣州市層面尚未有這方面的政策，其他區(qū)的3D打印企業(yè)與研究單位仍然得不到相應(yīng)的扶持。因此，在筆者看來，廣州必須為3D打印創(chuàng)造更好的成長(zhǎng)空間，一方面要為該產(chǎn)業(yè)的發(fā)展引進(jìn)和培育一批優(yōu)秀人才，特別是要引進(jìn)掌握核心技術(shù)的人才，并為人才的科研、生活等創(chuàng)造良好的環(huán)境；另一方面為研發(fā)機(jī)構(gòu)和創(chuàng)業(yè)企業(yè)提供扶持，比如在融資租賃方面，成都對(duì)科研單位的補(bǔ)貼最高可達(dá)100萬元，也值得學(xué)習(xí)與借鑒。