我国3D打印产业发展的瓶颈与对策

我国３Ｄ打印产业发展的瓶颈与对策石庆新（中共信阳市委党校，河南信阳４６４０００）［摘　要］　３Ｄ打印技术被誉为“第三次工业革命”的重要标志，产业发展前景广阔，受到众多发达国家的关注和追捧。

作为“制造业大国”的中国理应抓住３Ｄ打印产业发展的机遇，在发展３Ｄ打印产业上克服整体规划缺乏、技术研发滞后、产权保护不力、社会推广不足的瓶颈因素，通过统筹规划积极扶持，推动３Ｄ打印产业健康发展；倡导产研互动统筹协作，提升３Ｄ打印技术的研发水平；注重刺激需求拓展市场，做好３Ｄ打印产业的社会推广；坚持逐步完善狠抓落实，强化３Ｄ打印产业的产权保护。

［关键词］　３Ｄ打印技术　发展瓶颈　３Ｄ打印产业［中图分类号］　Ｆ０６２．９ ［文献标识码］　Ａ ［文章编号］　１００８—３６４２（２０１３）０４—００２３—０３收稿日期：２０１３－０７－０８作者简介：石庆新，中共信阳市委党校教师。

著名杂志《经济学人》指出，３Ｄ打印是新型的社会化制造的生产方式，能够与其他数字技术一起促进第三次工业革命。

［１］随着３Ｄ打印产业战略意义的不断显现，世界各国纷纷将３Ｄ打印产业作为本国未来重要的发展战略，从而在世界范围内掀起了一股“３Ｄ打印热”。

美国高度重视３Ｄ打印产业，已投入巨资支持３Ｄ打印产业发展，决心使制造业向美国回流，抢占制造业制高点，重振美国制造业的辉煌。

德国和日本也纷纷出台政策大力发展３Ｄ打印产业。

作为制造业大国，我国在发展３Ｄ打印产业方面，还面临着那些瓶颈因素，应该如何把握机遇推动３Ｄ打印产业的发展，是当前我们面临的重大课题。

一、我国发展３Ｄ打印产业的重要意义３Ｄ打印是指运用计算机软件设计出立体的加工样式，然后通过特定的成型设备，用液化、粉末化、丝化的固体材料逐层“打印”出产品。

与传统的“减材制造”不同，３Ｄ打印技术属于“增材制造”，其无需原胚和磨具，就能直接根据计算机图形数据，通过增加材料的方法生产形状的物体，简化产品的制造程序，缩短产品的研发周期，提高效率并降低成本。

可见，３Ｄ打印是一种依托信息技术、精密机械和材料科学等多学科交叉的高新技术。

随着３Ｄ打印技术的不断成熟，３Ｄ打印被广泛地运用于多个领域。

在工业制造领域，其可应用于理念设计、产品制作和验证评审，也成为现代模型、磨具和零部件制造的有效手段；在建筑工程领域，可应用于建筑工程和施工模拟，以及建筑模型风动实验和效果展示；在航空航天领域，可对形状微小、性能复杂、工艺繁琐的零部件进行直接制造；在生物医疗领域，可应用于人造骨骼、皮肤、血管甚至是器官的制作；在消费品领域，可应用于衣帽、鞋类、玩具、首饰以及创意ＤＩＹ作品的设计和制造。

［２］（Ｐ９１）我国３Ｄ打印产业起步较早，在某些领域已达到世界领先水平。

早在上世纪末，我国的一些高校（如清华大学、华中科大和西安交大等）已开启３Ｄ打印的研究，依托高校的科研成果，３Ｄ打印产业已得到初步发展，并取得一定的成果。

由我国企业生产的便携式桌面３Ｄ打印机已成功进入欧美市场。

一些中小企业以代理的形式，经销国外全套３Ｄ打印设备、成型软件和特种材料。

还有一些中小企业通过直接购买先进的３Ｄ打印设备，专门为国内企业的研发、生产提供服务。

［２］（Ｐ９１）在航空航天、汽车摩配、医疗卫生、文化创意等领域，３Ｄ打印技术也日益受到广泛重视和应用。

如今，中国已成为继美、日、德之后的３Ｄ打印设备的拥有国。

３２我国理论界高度关注“３Ｄ打印的中国进程”［３］，认为“３Ｄ产业前景广阔”［４］，“酝酿着制造业革命的前夜”［５］，是“颠覆传统制造的革命”［６］，发展３Ｄ打印产业对我国经济发展和转型意义重大。

１．发展３Ｄ打印产业，有利于抢占制造业制高点。

３Ｄ打印技术作为新兴的数字化、智能化技术的突破，被誉为第三次工业革命的核心。

在这一新型技术方面，我国起步较早，与欧美发达国家的差距较小，在某些方面甚至达到了世界领先水平，因而在发展３Ｄ打印产业方面我国与发达国家处于同一起跑线上，若我们能够采取科学措施大力推进，必将能够抢得先机，占领国际制造业的制高点。

欧美等发达国家已经开始着手规划和大力发展３Ｄ打印产业，力图重振制造业辉煌，这也倒逼着我们这样的制造业大国全力一搏。

２．发展３Ｄ打印产业，有利于传统制造业的改造升级。

英国《金融时报》指出，３Ｄ打印技术就像蒸汽机、内燃机和计算机一样开创一个崭新的工业时代，可见３Ｄ制造方式和手段的革命化创新，代表着未来创造业信息化、智能化的发展方向。

当前，我国传统制造业面临改造升级，改造升级的方向在哪里呢？以３Ｄ打印技术为代表的数字化制造就是方向。

大力发展３Ｄ打印产业有利于推动制造业的产品研发设计，提升制造业的自动化水平，降低人力资源成本，适应当前市场创意化、个性化的服务要求，促进传统制造业焕发生机。

３．发展３Ｄ打印产业，有利于推动我国经济持续健康发展。

３Ｄ打印产业是包括软件开发与应用、新材料、成型装备、自化控制系统等领域的综合产业，它的发展既有利于信息技术、精密机械和材料科学的研发和提升，又能普惠于家用电器、汽车配件、通信技术、航空航天等行业的进步，［２］（Ｐ９２）也就是说，３Ｄ打印产业将会大大推动工业制造、软件工程、文化创意、生物医疗、建筑工程、国防军工等行业的兴盛和发展。

可见３Ｄ打印产业的发展必将有利于提升我国整体的技术研发水平，优化我国的经济发展方式，促进经济社会的持续健康发展。

二、我国３Ｄ打印产业发展面临的瓶颈当前，我国３Ｄ打印产业还处于起步阶段，在总体规划、技术研发、产权保护和市场开拓方面还存在着一些瓶颈。

（一）技术研发相对滞后３Ｄ打印技术考试依托信息技术、精密机械以及材料学等多学科的尖端技术。

当前，我国对３Ｄ打印产业技术研发的支持力度还不大。

各科研机构之间也基本上处于“单打独斗”状态，缺乏科研协作、联合攻关的机制。

在具体技术方面，我国自动化控制系统方面的技术和设备还远远落后于先进国家水平，有待进一步提升。

此外，材料研发的难度大也制约着３Ｄ打印产业的发展，现在市场的材料以塑料、无机粉料、光敏树脂和石膏为主，而“打印”高端设备的金属构件依然是３Ｄ打印发展的软肋。

３Ｄ打印的技术研发是３Ｄ打印产业持续健康发展的关键，我们只有加强研发，掌握核心技术，拥有核心知识产权，才能居于主导地位，推动３Ｄ打印产业健康发展。

（二）产业的规划统筹缺乏在我国传统产业改造升级、发展智能制造业的相关规划中，对３Ｄ打印产业的总体规划和统筹还不够完善。

虽然，我国政府已经认识到３Ｄ打印产业的广阔前景，但关于国家３Ｄ打印产业发展的总体规划尚未出台。

由于国家层面的统筹规划缺位，我国３Ｄ打印产业还处于单打独斗的无序状态，技术标准和开发平台尚未确立，产业化程度也较低。

若３Ｄ打印产业的统筹规划缺位，很可能导致我国地方政府发展３Ｄ打印产业的一轰而上，从而导致投资过度、产能过剩、盲目建设、恶性竞争现象的出现。

当前我国ＬＥＤ和光伏产业的困局更警示着我们必须加强３Ｄ打印产业的统筹规划。

（三）知识产权保护有待完善和加强３Ｄ打印技术不仅改变传统制造业生产模式，也将改变知识产权保护的规则，要求我们不断加强和完善知识产权的保护。

３Ｄ打印技术使一个企业的胜出不再取决于规模和物流，而是取决于创意，而若知识出安全保护不力，３Ｄ打印技术使用的成型技术和生产的数字化产品更容易被复制，使拥有知识产权的企业优势丧失，遭受重大经济损失。

这就要求根据新技术特点加强工业知识产权方面的研究，完善知识产权所有人和权属的利益关系。

（四）消费市场有待拓展任何产业无论多么被人推崇，若没有广阔的市场，不被消费者所认同，它也必将停滞不前，难逃亏损的命运，我国的ＬＥＤ和光伏产业当前所面临的尴尬境地便是如此。

因此大力开拓市场，做好社会推广对于３Ｄ打印产业意义重大。

３Ｄ打印技术具有“数字化设计”、个性化生产的特性，其性质决定了推４２广难度要比传统规模化生产要大得多，能否成功开拓这种个性化、高端化的潜力市场成为考验３Ｄ打印产业能否持续健康发展的关键。

三、推动我国３Ｄ打印产业发展的对策建议（一）统筹规划大力扶持，积极推动３Ｄ打印产业健康发展面对３Ｄ打印产业发展的热潮，我国政府应制定３Ｄ打印产业的整体发展规划，积极推动３Ｄ打印产业的健康发展。

首先，应该尽快出台国家层面的３Ｄ打印产业发展的整体规划，将３Ｄ打印产业作为重要的战略性新型产业，明确３Ｄ打印产业的长远目标、推进步骤、重点领域和具体措施。

其次，应加大政策支持力度，大力促进３Ｄ打印产业的发展。

制定优惠的财税政策，支持３Ｄ打印设备的进出口，鼓励企业对于３Ｄ打印技术的投资、研发、生产和应用；积极引导各类企业和组织组建产业联盟，利用有关学会、协会的平台加强研讨和交流，共同推动３Ｄ打印技术研发和行业标准制定；逐步完善３Ｄ打印产业的投融资机制、３Ｄ打印数据的安全保护机制、３Ｄ打印电子商务平台等，促进３Ｄ打印的产业化。

第三，重点扶持示范带动，稳步壮大３Ｄ打印产业。

应大力培养３Ｄ打印的龙头企业，通过示范带动，形成具有绝对优势的产业集群；建立重点产业园区，优化产业布局，避免圈地规划、盲目投资、重复建设现象的出现。

（二）产研互动统筹协作，努力提升３Ｄ打印技术的研发水平３Ｄ打印产业发展的好坏在根本上取决于３Ｄ打印技术水平的高低。

当前，我国当前自动化系统的控制和材料的研发都严重制约着我国３Ｄ打印产业的壮大和发展。

提升３Ｄ打印技术的研发水平。

首先，我们应加大对３Ｄ打印技术研发的投入，设立３Ｄ打印产业专项基金，重点推进数字化技术、软件控制、打印装置、材料技术等关键技术的研发。

其次，应做好重点扶持。

在研发扶持中，资金应重点向若干重点企业倾斜，鼓励其尽早占领产业技术创新高地，政策要重点向研发关键环节而不是产能爆发环节倾斜。

［７］最后，要注重产研互动统筹协作。

技术的研发一定要与生产相结合，解决生产中的难题，通过产品的检验促进研发的进步，从而形成产研的良性互动；同时，应围绕重大技术研发课题，开展科研协作联合攻关，促进在重点领域的关键技术方面取得重大突破。

（三）刺激需求拓展市场，坚持做好３Ｄ打印产业的社会推广当前对于３Ｄ打印产业的长远发展而言，加快市场培育，推动３Ｄ打印技术在的应用和试点示范尤为重要。

加快３Ｄ打印市场的培育，应着重在航空航天，高端汽车、医疗、家庭等领域进行示范和应用推广。

［８］同时，应选择在具有技术、人才、市场环境优势的省市建立示范基地，有重点地推广应用，推进产业、技术与应用的协同发展。

此外，我们的政府应制定优惠的政策促进３Ｄ打印技术的推广，可以对３Ｄ打印技术的消费者、使用者实行政策鼓励，对３Ｄ打印设备的采购企业进行政府补贴和增值税抵扣，以扩大内需市场。

［７］（四）逐步完善狠抓落实，不断强化３Ｄ打印产业的产权保护３Ｄ打印作为一门新兴技术，在的新型创意和个性化设计也更容易被复制和抄袭，因而３Ｄ打印产业能否健康持续发展取决于是否能做好３Ｄ打印技术的知识产权保护工作。