3D打印顛覆傳統制造業

某3D打印體驗中心

　　3D打印提高了難加工材料的可加工性，拓展了材料的應用領域，并帶動了材料、軟件開發等龐大的新興產業的崛起。3D打印推動了傳統制造生產模式的變革，培育出了新的制造體系。

　　在資本和技術的雙重推動之下，3D打印新應用層出不窮。在日前閉幕的美國芝加哥2014國際制造科技大展上，Local Motors公司推出了全球首款3D打印電動車——Strati。此前，GE航空公司表示，將建立新的工廠，用3D打印方式大規模生產LEAP渦扇噴氣發動機金屬零件。

　　IDC今年3月發布的一份報告指出，3D打印已由一種新興技術逐漸發展成為主流技術，很多企業開始認可并接受該技術帶來的成本和生產效益。IDC預測，從2012年到2017年，全球3D打印市場將出現出貨量和銷售額的巨大增長，復合年增長率將分別達到59%和29%。

　　在市場快速發展的同時，3D打印正越來越深刻地改變著傳統制造業。

　　3D打印改變了什么

　　2008年爆發國際金融危機至今，世界經濟復蘇仍然乏力，亟須制造業等傳統產業轉型升級，成為新的經濟增長點。而在這一過程中，新興技術和新興產業將發揮主導作用，成為傳統產業轉型升級的重要推動力。

　　3D打印技術無疑為傳統制造業的發展帶來了新契機。以3D打印技術為代表的數字化制造模式，被英國《經濟學人》雜志認為是“第三次工業革命最具標志性的生產工具”。

　　那么，3D打印究竟將如何改變傳統制造業？

　　在媒體的熱炒之下，3D打印的概念已經被越來越多的人所熟知，并對其優勢有了初步了解：3D打印所采用的增材制造技術，比傳統的減材制造技術更節省材料，同時，3D打印可以制造出傳統制造方法難以勝任的復雜部件。

　　不過，3D打印顯然還有更深遠的影響。

　　比如，在材料方面，亞洲制造業協會CEO兼秘書長羅軍指出，3D打印提高了難加工材料的可加工性，拓展了材料的應用領域，并帶動了材料、軟件開發等龐大的新興產業的崛起。

　　在制造方面，3D打印則推動了傳統制造生產模式的變革，培育出了新的制造體系。

　　比利時Materialise公司駐中國首席代表Kim告訴《中國科學報》記者，目前國外已經出現了“云制造”的案例，即建立一個3D打印的加工服務中心，進行生產工作，然后將3D打印與云計算技術進行結合，這樣用戶在任何位置都可以進行3D打印。

　　技術在進步

　　不過，3D打印作為一項先進的技術，市場規模卻比較有限。2013年，全球3D打印市場規模約40億美元，較2012年翻了一番，尚不如一家大型互聯網上市公司的市值。

　　Stratasys中國區總經理汪良艮告訴《中國科學報》記者，由于3D打印技術自身的特點和優勢，更適合用于設計環節。“通過3D打印技術，設計師的理念不需要經過開模，就可以把原型做出來，并對外觀進行測試，驗證設計方案和設計理念。”汪良艮說。

　　據汪良艮介紹，目前設計環節的應用，占據了3D打印市場80%之多。而在大規模生產方面，3D打印在成本和效率上則被認為缺乏優勢。

　　不過，隨著技術的進步，上述現狀正在發生改變。

　　汪良艮告訴記者，一方面，材料的種類越來越多，讓3D打印更有用武之地。另外，在一些領域，3D打印也已經用于直接生產產品。比如，Stratasys公司專門成立了一個團隊，進行數碼直接制造。

　　Local Motors公司推出的全球首款3D打印電動汽車——Strati更是一個典型的例子。據了解，這款汽車有很多零件直接經3D打印而成。同時，一部汽車大概由2萬個零部件組成，但Strati則僅由不到50個零部件組成。Local Motors公司總裁約翰·羅杰斯表示，新工業減少了加工和安裝的工作量，同時也避免了材料浪費。

　　應用在行動

　　在技術進步的同時，3D打印的應用市場也需要進一步打開。

　　“3D打印的發展關鍵在應用。未來三到五年是3D打印產業發展的關鍵期，如果不能把應用市場打開，那么3D打印的前景將會更加撲朔迷離。”羅軍說。

　　羅軍還援引工業機器人發展的歷史，來說明應用對產業發展的重要性。他告訴記者，工業機器人最早誕生于美國，但二戰之后，日本勞動力大量缺失，于是大量采購美國的工業機器人。到了上世紀70年代，由于日本在工業機器人的應用中不斷發現、完善和解決問題，因此在技術水平上超越了美國。“應用市場決定了產業發展。”羅軍說。

　　在推動3D打印應用方面，由羅軍擔任秘書長的中國3D打印技術產業聯盟正在積極行動。據羅軍介紹，目前該聯盟主要從以下三方面展開工作，首先是集納會員企業的設備，打造展覽展示中心，通過開放的環境，讓用戶對3D打印技術有全面的認識和了解。其次是加強科普，最后是開展加工服務業務。

　　據了解，目前中國3D打印創新服務中心總部已落戶山東青島。該中心包括展示體驗中心、加工服務中心及技術研發中心。在工業領域的應用目前瞄準的是磨具模型，在文化創意領域的應用則是與時尚相結合。此外，還將成立文物俱樂部和云工廠。

　　根據3D打印技術產業聯盟的規劃，未來三年內，將再建立10個分中心，以推進3D打印的應用發展。“應用市場只要撕開一條口子，3D打印的發展一定是幾何級數的增長。”羅軍說。