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【解析】3D打印制造技術(shù)發(fā)展趨勢(shì)及對(duì)我國(guó)結(jié)構(gòu)轉(zhuǎn)型的影響

3D打印動(dòng)態(tài)
2017
10/31
11:49
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評(píng)論
隨著經(jīng)濟(jì)全球化和知識(shí)化進(jìn)程日趨加快,制造業(yè)已從單純的工業(yè)時(shí)代的離散型傳統(tǒng)制造向全球化時(shí)代的綠色、智能型先進(jìn)制造業(yè)轉(zhuǎn)變。作為一項(xiàng)可能使全球制造業(yè)面目一新的新興技術(shù)和第三次工業(yè)革命的重要標(biāo)志,3D打印制造技術(shù)發(fā)展迅速,并廣受重視。3D打印制造技術(shù)可能從根本上改變?nèi)蚬⿷?yīng)鏈,徹底影響全球制造業(yè)的生產(chǎn)方式,并對(duì)當(dāng)前我國(guó)產(chǎn)業(yè)發(fā)展和結(jié)構(gòu)轉(zhuǎn)型造成深刻影響。

1 第三次工業(yè)革命與3D打印制造技術(shù)
第三次工業(yè)革命也被稱作新工業(yè)革命,美國(guó)著 名未來(lái)學(xué)家杰里米·里夫金所著《第三次工業(yè)革命:新經(jīng)濟(jì)模式如何改變世界》一書(shū)中稱,互聯(lián)網(wǎng)與新能源的結(jié)合將會(huì)產(chǎn)生新一輪工業(yè)革命,使全球技術(shù)要素和市場(chǎng)要素配置方式發(fā)生革命性變化,這將是人類繼19世紀(jì)的蒸汽機(jī)和20世紀(jì)的電氣化之后的第三次工業(yè)革命。第三次工業(yè)革命以光電效應(yīng)和信息網(wǎng)絡(luò)理論為基礎(chǔ),以“綠色能源”和“云技術(shù)”為基本標(biāo)志。它將會(huì)深刻影響經(jīng)濟(jì)的生產(chǎn)方式,重組產(chǎn)業(yè)格局和競(jìng)爭(zhēng)格局;它也將深刻改變?nèi)藗兊纳罘绞胶蜕鐣?huì)組織形式,并帶動(dòng)一系列的變革。第三次工業(yè)革命具有把綠色能源作為“血液系統(tǒng)” 、把信息網(wǎng)絡(luò)作為“神經(jīng)中樞”、把“三維制造”(3D打印)作為生產(chǎn)模式的突破 口、把“分布式”作為格局的重組特征。

3D打印制造技術(shù)是指依據(jù)計(jì)算機(jī)的三維設(shè)計(jì)和三維計(jì)算,通過(guò)軟件和數(shù)控系統(tǒng)將特制功能材料逐層堆積固化的成形制造技術(shù),與過(guò)去通過(guò)零件拼裝及切割、焊接技術(shù)制造產(chǎn)品的傳統(tǒng)制造業(yè)有很大不同。它起源于上世紀(jì)80年代出現(xiàn)的快速原型制造技術(shù),也被稱之為堆積制造、增材制造、增量制造,是生產(chǎn)模式在制造業(yè)發(fā)生的巨大變化,是一種全新 的制造方式。2012年英國(guó)《經(jīng)濟(jì)學(xué)人》雜志在《第三次工業(yè)革命》一文,以及由胡迪·利普森等所著《3D打。簭南胂蟮浆F(xiàn)實(shí)》一書(shū)中,都將3D打印制造技術(shù)作為第三次工業(yè)革命的重要標(biāo)志,并指出盡管仍有待完善,但3D打印技術(shù)市場(chǎng)潛力巨大,作為傳統(tǒng)制造業(yè)向智能化、數(shù)字化制造業(yè)不斷演進(jìn)的階段,其勢(shì)必成為引領(lǐng)未來(lái)制造業(yè)趨勢(shì)的眾多突破之一,并推動(dòng)新業(yè)態(tài)、新模式、新機(jī)制、新技術(shù)和新領(lǐng)軍人物的異軍突起。

2 國(guó)際3D打印制造技術(shù)發(fā)展的趨勢(shì)
2.1各國(guó)重視3D打印制造技術(shù)的研發(fā),美歐處于領(lǐng)先地位
美國(guó)在2009年發(fā)布添加制造技術(shù)發(fā)展路線圖, 在2011年出臺(tái)“先進(jìn)制造伙伴關(guān)系計(jì)劃” ,2012年奧巴馬在卡內(nèi)基梅隆大學(xué)宣布創(chuàng)立美國(guó)“制造創(chuàng)新國(guó)家網(wǎng)絡(luò)”計(jì)劃,由美國(guó)聯(lián)邦政府和工業(yè)部門共同出資10億美元,遴選出制造領(lǐng)域15項(xiàng)前沿性、前瞻性的制造技術(shù),成立15個(gè)制造創(chuàng)新中心,以全面 提升美國(guó)制造業(yè)競(jìng)爭(zhēng)力。經(jīng)過(guò)5個(gè)多月的論證 ,“增材制造技術(shù)”被確定為首個(gè)制造業(yè)創(chuàng)新中心主題, 并建立了“國(guó)家增材制造創(chuàng)新研究院” ,同時(shí)在全國(guó)600個(gè)國(guó)家實(shí)驗(yàn)室推動(dòng)3D打印技術(shù)的研發(fā),意在未來(lái)的10年時(shí)間替代世界50%左右的傳統(tǒng)產(chǎn)品。歐洲研究人員和企業(yè)領(lǐng)導(dǎo)者也將添加制造技術(shù)視作一種重要的新興技術(shù),大學(xué)、企業(yè)和政府之間建立了多個(gè)添加制造技術(shù)聯(lián)盟,有些甚至是跨國(guó)的聯(lián)盟。此外,澳大利亞近期制定了金屬3D打印技術(shù)路線,南非正在扶持基于激光的大型3D打印機(jī)的開(kāi)發(fā)。


2.23D打印制造技術(shù)的工藝裝備從高端昂貴向產(chǎn)品系列化、專業(yè)化、普及化方向發(fā)展,行業(yè)巨頭正在加速崛起

裝備是3D打印制造技術(shù)的核心之一,目前歐美及日本在該領(lǐng)域處于世界領(lǐng)先水平,同時(shí)國(guó)際3D打印裝備制造業(yè)正處于迅速的兼并與整合過(guò)程中。在全球3D打印機(jī)行業(yè),美國(guó)3DSystems和Stratasys兩家公司的產(chǎn)品占據(jù)了絕大多數(shù)市場(chǎng)份額,其中3DSystems公司是全世界最大的快速成型設(shè)備開(kāi)發(fā)公司,于2011年11月收購(gòu)了3D打印技術(shù)的最早發(fā)明 者和最初專利擁有者ZCorporation公司;Stratasys公司于2011年宣布與美國(guó)惠普公司合作生產(chǎn)3D打印機(jī),2012年4月與以色列著名3D打印系統(tǒng)提供商O(píng)bjet宣布合并。在此領(lǐng)域具有較強(qiáng)技術(shù)實(shí)力和特色的企業(yè)/研發(fā)團(tuán)隊(duì)還有瑞典的Arcam公司(三維金屬直接制造)、德國(guó)的EOS公司(激光束三維制造)和荷蘭的Shapeways公司(基于客戶定制需求制造)等。

2.33D打印制造技術(shù)的產(chǎn)業(yè)鏈形態(tài)正在形成,未來(lái)發(fā)展?jié)摿薮?
隨著信息、材料和生物領(lǐng)域技術(shù)的快速發(fā)展,3D打印制造技術(shù)已在航空、航天、汽車、生物、電子等領(lǐng)域的器件制造過(guò)程中進(jìn)行了驗(yàn)證性應(yīng)用。據(jù)美國(guó)專門從事添加制造技術(shù)的技術(shù)咨詢服務(wù)協(xié)會(huì)Wohlers發(fā)布的《WohlersReport2011》統(tǒng)計(jì),全球3D打印產(chǎn)業(yè)產(chǎn)值在1988—2010年間保持著26%的年均增長(zhǎng)速度,2010年3D打印制造的全球產(chǎn)業(yè)規(guī)模為20億美元左右;并預(yù)計(jì)到2020年,市場(chǎng)規(guī)模將達(dá)到108億美元。就全球的裝機(jī)數(shù)量而言,北美和歐洲分別占全球裝機(jī)數(shù)量的43%和30%,亞太地區(qū)占23%。目前全球3D打印制造技術(shù)發(fā)展速度較快,歐美國(guó)家已經(jīng)逐步形成了包含材料制備、相關(guān)軟件、工藝、裝備、管理及創(chuàng)意服務(wù)和應(yīng)用的相關(guān)產(chǎn)業(yè)鏈。預(yù)計(jì)在未來(lái)10年,3D打印制造技術(shù)的應(yīng)用范圍不斷擴(kuò)大,產(chǎn)業(yè)規(guī)模將會(huì)較快增長(zhǎng)。

3 我國(guó)3D打印制造技術(shù)發(fā)展現(xiàn)狀
3.1我國(guó)已形成3D打印制造技術(shù)的研發(fā)力量,并研發(fā)了3D打印的相關(guān)工藝和裝備
20多年來(lái),我國(guó)在多項(xiàng)科研計(jì)劃中對(duì)3D打印制造技術(shù)進(jìn)行了持續(xù)支持,建成了華中科技大學(xué)材料成形與模具技術(shù)國(guó)家重點(diǎn)實(shí)驗(yàn)室、西安交通大學(xué)快速制造國(guó)家工程研究中心,形成初步研發(fā)基礎(chǔ)。其中,華中科技大學(xué)的選擇性激光燒結(jié)技術(shù)在玉柴、東風(fēng)汽車等公司的發(fā)動(dòng)機(jī)鋼鐵缸蓋等復(fù)雜鑄件蠟?zāi):蜕靶涂焖僦圃熘羞M(jìn)行了應(yīng)用,提升了企業(yè)發(fā)動(dòng)機(jī)的自主研發(fā)能力;西安交通大學(xué)利用光固化成形方法制作飛機(jī)風(fēng)洞模型,促進(jìn)了飛機(jī)創(chuàng)新設(shè)計(jì)與開(kāi)發(fā);北京航空航天大學(xué)和西北工業(yè)大學(xué)利用激光燒結(jié)成形技術(shù)制造出鈦合金飛機(jī)大型結(jié)構(gòu)件,在C919機(jī)頭的樣機(jī)/樣件中得到了應(yīng)用,并且北京航空航天大學(xué)王華明團(tuán)隊(duì)研發(fā)的“飛機(jī)鈦合金大型復(fù)雜整體構(gòu)件激光成形”技術(shù)成果獲得2012年國(guó)家科技發(fā)明一等獎(jiǎng),代表著增材制造技術(shù)和重大裝備高性能關(guān)鍵金 屬構(gòu)件制造技術(shù)的國(guó)際戰(zhàn)略競(jìng)爭(zhēng)制高點(diǎn)。

3.2我國(guó)成立3D打印技術(shù)產(chǎn)業(yè)聯(lián)盟和技術(shù)創(chuàng)新中心,推動(dòng)3D打印技術(shù)在我國(guó)的產(chǎn)業(yè)化、市場(chǎng)化進(jìn)程
我國(guó)工業(yè)和信息化部積極推動(dòng)3D打印技術(shù)的產(chǎn)業(yè)化,并著手制定3D打印技術(shù)發(fā)展路線圖和中長(zhǎng)期發(fā)展戰(zhàn)略,推動(dòng)3D打印技術(shù)規(guī)范與標(biāo)準(zhǔn)制定。為推動(dòng)我國(guó)3D打印技術(shù)產(chǎn)業(yè)化、市場(chǎng)化進(jìn)程,促進(jìn)3D打印技術(shù)與傳統(tǒng)制造技術(shù)的有機(jī)結(jié)合,2012年10月,亞洲制造業(yè)協(xié)會(huì)聯(lián)合華中科技大學(xué)、北京航空航天大學(xué)、清華大學(xué)等科研機(jī)構(gòu)及相關(guān)企業(yè)成立“中國(guó)3D打印技術(shù)產(chǎn)業(yè)聯(lián)盟”,從平臺(tái)、標(biāo)準(zhǔn)、投融資等方面推進(jìn)我國(guó)的3D打印技術(shù)產(chǎn)業(yè)化。2013年3月,中國(guó)3D打印技術(shù)創(chuàng)新中心在南京成立,為積聚3D打印技術(shù)上下游資源,引進(jìn)和培育3D打印技術(shù)及其產(chǎn)業(yè)化打下了良好的基礎(chǔ)。

3.3我國(guó)在3D打印制造技術(shù)研究開(kāi)發(fā)和應(yīng)用方面與國(guó)外還存在一定差距
截止2012年底,全球大約1/4的3D打印設(shè)備都在亞洲使用,其中,日本約占亞洲的一半,中國(guó)約占1/4。這個(gè)趨勢(shì)表明,3D打印產(chǎn)品價(jià)值鏈的低端已經(jīng)向亞洲移動(dòng),主要是3D打印技術(shù)的應(yīng)用,而非創(chuàng)新。同時(shí),在我國(guó)整個(gè)3D打印產(chǎn)業(yè)缺少龍頭產(chǎn)業(yè)的帶動(dòng)作用,整體產(chǎn)業(yè)體量較小。另一方面,中國(guó)制造業(yè)還處于粗放形式,各個(gè)環(huán)節(jié)對(duì)3D打印技術(shù)帶來(lái)的沖擊認(rèn)識(shí)不足。此外,在裝備制造和工藝控制方面,工藝控制、工藝穩(wěn)定性、核心元器件等關(guān)鍵技術(shù)及產(chǎn)品有待突破;在材料制備方面,材料特性研究、材料制備裝備開(kāi)發(fā)有待加強(qiáng);在科研和產(chǎn)業(yè)化的組織方面,以企業(yè)為主體、產(chǎn)學(xué)研用相結(jié)合的組織模式需進(jìn)一步完善。

4 3D打印制造技術(shù)對(duì)世界經(jīng)濟(jì)的影響
當(dāng)前規(guī)模經(jīng)濟(jì)是制造業(yè)的典型特征,制造以規(guī);笊a(chǎn)方式進(jìn)行,需要大量的固定工廠和設(shè)備投資,但是資源的制約、成本的提升使得規(guī)模經(jīng)濟(jì)的優(yōu)勢(shì)下降。而現(xiàn)實(shí)中,由于物聯(lián)網(wǎng)和云計(jì)算的發(fā)展,能源與信息共同驅(qū)動(dòng)經(jīng)濟(jì)發(fā)展,分布式成為新興模式的代表,從分布式能源到云計(jì)算、從工業(yè)機(jī)器人到3D打印,這些都是分布式的具體應(yīng)用,而通過(guò)分布式之后重新組合的規(guī)模經(jīng)濟(jì)提升了資源利用率,降低了成本開(kāi)銷,可以說(shuō)是下一次工業(yè)革命的基本形態(tài)。

4.13D打印制造技術(shù)有可能從各個(gè)方面徹底影響全球制造業(yè),使工廠化生產(chǎn)轉(zhuǎn)向社會(huì)化生產(chǎn),大規(guī)模批量生產(chǎn)轉(zhuǎn)向本地化、個(gè)性化定制生產(chǎn)
3D打印技術(shù)是個(gè)體化的最好體現(xiàn),也是制造業(yè)可以采用的生產(chǎn)方式,它不是在某一個(gè)地方生產(chǎn)產(chǎn)品后再運(yùn)至世界各地,而是能夠通過(guò)互聯(lián)網(wǎng)即時(shí)發(fā)送設(shè)計(jì)圖,并在需求所在地制造產(chǎn)品,拋棄了工廠大規(guī)模制造的雷同形式,具有個(gè)性化、小型化、節(jié)約化的特點(diǎn)。其真正革命之處在于它能在世界各地生產(chǎn)個(gè)性化的定制產(chǎn)品,設(shè)計(jì)和生產(chǎn)環(huán)節(jié)被不同時(shí)間和空間細(xì)分,從而呈現(xiàn)出社會(huì)化特征,而且設(shè)計(jì)和制造過(guò)程的聯(lián)系將更加緊密。今后,制造一個(gè)產(chǎn) 品并不難,難的是誰(shuí)能夠設(shè)計(jì)出來(lái),這種設(shè)計(jì)變成一種個(gè)性化互動(dòng)式的,變成創(chuàng)新與市場(chǎng)聯(lián)動(dòng),市場(chǎng)需要什么就設(shè)計(jì)什么,或者是設(shè)計(jì)新的產(chǎn)品很快被市場(chǎng)接受,不僅大規(guī)模壟斷的生產(chǎn)模式會(huì)發(fā)生改變,需求多樣化、生產(chǎn)制造多樣化,而且精密制造會(huì)深入到千家萬(wàn)戶,任何人都可以享受到精密制造的產(chǎn)品,它全面超越了傳統(tǒng)集中型的生產(chǎn)體系結(jié)構(gòu)。

4.23D打印制造技術(shù)將創(chuàng)造新的商業(yè)模式,并改變現(xiàn)有產(chǎn)業(yè)結(jié)構(gòu)
目前,3D打印技術(shù)已經(jīng)在工業(yè)設(shè)計(jì)、模具制造等諸多領(lǐng)域得到廣泛應(yīng)用,展現(xiàn)出廣闊的應(yīng)用前景。隨著大規(guī)模批量生產(chǎn)轉(zhuǎn)向本地化、個(gè)性化定制生產(chǎn),3D打印不僅會(huì)減少交通和物流成本,還會(huì)大幅降低固定資產(chǎn)投資,減少產(chǎn)品碳足跡和碳排放。3D打印 可以使“及時(shí)生產(chǎn)方式”取代“及時(shí)物流” ,使商業(yè)流程更節(jié)省成本并且更便捷,這有可能從根本上改變?nèi)蚬⿷?yīng)鏈,造成工作崗位的重新分布,并改變企業(yè)與用戶之間的互動(dòng)方式。這意味著一些制造業(yè)可以遠(yuǎn)離低成本勞動(dòng)力聚集地,重返更靠近消費(fèi)者的地方。這些變化都在不同程度上改變了經(jīng)濟(jì)模式,成為未來(lái)新的經(jīng)濟(jì)增長(zhǎng)點(diǎn)。


4.33D打印制造技術(shù)可能會(huì)帶來(lái)巨大的市場(chǎng)機(jī)遇,并成為未來(lái)經(jīng)濟(jì)增長(zhǎng)的重要源泉
3D打印技術(shù)帶來(lái)的機(jī)遇是巨大的,它會(huì)成為經(jīng)濟(jì)增長(zhǎng)的重要源泉,可能使就業(yè)崗位向歐美發(fā)達(dá)國(guó)家回流。通過(guò)大量減少全球貨物運(yùn)輸,使用可持續(xù)的新材料,它也會(huì)帶來(lái)顯著的環(huán)境效益;能大幅減少制造業(yè)的資本成本,使企業(yè)家更加輕松地推出新創(chuàng)意;能根據(jù)客戶及環(huán)境的需求定制產(chǎn)品,使客戶擁有前所未有的選擇度。據(jù)分析,未來(lái)最重要、最有希望的3D打印市場(chǎng)包括:設(shè)計(jì)(全球性的數(shù)字化設(shè)計(jì)市場(chǎng),通用設(shè)計(jì)圖和定制設(shè)計(jì)服務(wù))、家用三維打。◤臄(shù)字化設(shè)計(jì)目錄直接打印家用簡(jiǎn)單物品,材料供應(yīng)和三維打印機(jī)維修服務(wù))、定制生產(chǎn)服務(wù)(零售、生產(chǎn)與定制服務(wù)相融合)、三維打印機(jī)(生產(chǎn)與服務(wù))和材料(開(kāi)發(fā)新材料,從以石油為原料的丙烯酸塑料向更加可持續(xù)和更高質(zhì)量的材料轉(zhuǎn)變)。

4.43D打印制造技術(shù)實(shí)現(xiàn)成熟產(chǎn)業(yè)化的目標(biāo)還需要較長(zhǎng)時(shí)間去克服技術(shù)、經(jīng)濟(jì)和社會(huì)層面的種種挑戰(zhàn)
3D打印技術(shù)有可能是未來(lái)一二十年里最具顛覆性的技術(shù)之一,但是將新技術(shù)轉(zhuǎn)化為新市場(chǎng)、新增長(zhǎng)和新就業(yè)的過(guò)程是復(fù)雜的,有一系列的非技術(shù)障礙需要克服,包括從消費(fèi)者信任的建立到有效的標(biāo)準(zhǔn)。而且,3D打印技術(shù)生產(chǎn)過(guò)程慢,難以快速生產(chǎn)大批量產(chǎn)品,而未來(lái)復(fù)制有形產(chǎn)品的成本會(huì)更低,這有可能會(huì)打消企業(yè)開(kāi)展3D打印研發(fā)和設(shè)計(jì)的積極性,需要大力激勵(lì)企業(yè)在設(shè)計(jì)和申請(qǐng)專利的創(chuàng)意上進(jìn)行投資,加強(qiáng)知識(shí)產(chǎn)權(quán)保護(hù)。此外,3D打印引起的顛覆性效果很可能因行業(yè)而異,如在服裝、工藝品和生活消費(fèi)品等價(jià)值相對(duì)較低的制造業(yè),3D打印制造技術(shù)在近期內(nèi)能夠與大批量生產(chǎn)方式競(jìng)爭(zhēng);而更加復(fù)雜的制造業(yè)部門則可能不會(huì)輕易地拋棄生產(chǎn)裝配線,如在汽車行業(yè),3D打印會(huì)在零部件制造中發(fā)揮作用,但不大可能終結(jié)大規(guī)模生產(chǎn)方式。

5 3D打印制造技術(shù)對(duì)我國(guó)結(jié)構(gòu)轉(zhuǎn)型的影響
5.13D打印制造技術(shù)對(duì)我國(guó)傳統(tǒng)制造業(yè)造成較大壓力
第三次工業(yè)革命帶來(lái)的數(shù)字化制造旨在降低產(chǎn)品成本,基于3D打印技術(shù)和互聯(lián)網(wǎng)平臺(tái)的全球云制造模式將體現(xiàn)出更廉價(jià)、更快捷并且更綠色環(huán)保的優(yōu)勢(shì),我國(guó)廉價(jià)勞動(dòng)力的優(yōu)勢(shì)將隨之消失;同時(shí),3D打印的廣泛應(yīng)用使得整個(gè)產(chǎn)品研發(fā)過(guò)程都可以在企業(yè)內(nèi)部進(jìn)行,這將使研發(fā)周期縮短并且很好地保護(hù)了設(shè)計(jì)方案,然而,對(duì)于大量依靠模仿而生存且缺乏原創(chuàng)設(shè)計(jì)力量的中國(guó)微小企業(yè)來(lái)說(shuō)這非常不利。面對(duì)第三次工業(yè)革命的挑戰(zhàn),在3D打印制造技術(shù)成熟之前,規(guī)模制造型企業(yè)、以勞動(dòng)力和大型設(shè)備等為依托的傳統(tǒng)制造業(yè)地位還會(huì)存續(xù)一段時(shí)間,但隨著制造業(yè)數(shù)字化進(jìn)程加速,不具備創(chuàng)新能力的企業(yè)將面臨淘汰。除了當(dāng)前我國(guó)經(jīng)濟(jì)發(fā)展的資源、環(huán)境、人力成本都在上升這一因素外,金融危機(jī)之后,發(fā)達(dá)國(guó)家提出的“再工業(yè)化”計(jì)劃也將導(dǎo)致我國(guó)低端產(chǎn)業(yè)面臨著巨大壓力。

5.23D打印制造技術(shù)可以推動(dòng)我國(guó)結(jié)構(gòu)轉(zhuǎn)型調(diào)整步伐,提升制造業(yè)水平
在全球產(chǎn)業(yè)分工協(xié)作中,我國(guó)被定義為“制造 者”而不是產(chǎn)品的“設(shè)計(jì)者” ,是“工業(yè)大國(guó)”而非“工業(yè)強(qiáng)國(guó)” 。由于我國(guó)沒(méi)有完成工業(yè)現(xiàn)代化,傳統(tǒng)的粗放式的工業(yè)發(fā)展模式已經(jīng)嚴(yán)重阻礙了生產(chǎn)力發(fā)展,產(chǎn)業(yè)升級(jí)和結(jié)構(gòu)轉(zhuǎn)型調(diào)整成為一項(xiàng)長(zhǎng)期的艱巨任務(wù)。低端制造在技術(shù)不斷發(fā)展的今天面臨成本上升、利潤(rùn)微薄的巨大壓力,因此中國(guó)必須要實(shí)施產(chǎn)業(yè)結(jié)構(gòu)轉(zhuǎn)型調(diào)整來(lái)扭轉(zhuǎn)不利局面。盡管3D打印制造技術(shù)會(huì)給我國(guó)經(jīng)濟(jì)帶來(lái)一些負(fù)面影響,但是該技術(shù)被認(rèn)為是第三次工業(yè)革命的重要標(biāo)志,是高端制造業(yè)實(shí)現(xiàn)的重要手段之一。產(chǎn)業(yè)結(jié)構(gòu)轉(zhuǎn)型調(diào)整已經(jīng)在國(guó)家層面得到重視,而在實(shí)際操作中由于各地區(qū)情況不同,進(jìn)展緩慢。3D打印技術(shù)的不斷成熟,能夠加速中國(guó)產(chǎn)業(yè)結(jié)構(gòu)轉(zhuǎn)型調(diào)整的步伐,提升制造業(yè)水平,3D打印技術(shù)的產(chǎn)業(yè)化可以為我國(guó)新型工業(yè)化、城鎮(zhèn)化建設(shè)和促進(jìn)傳統(tǒng)產(chǎn)業(yè)的升級(jí)、優(yōu)化產(chǎn)業(yè)結(jié)構(gòu)發(fā)揮十分重要的引領(lǐng)作用。

6 我國(guó)3D打印制造技術(shù)和產(chǎn)業(yè)未來(lái)發(fā)展建議
3D打印制造技術(shù)事關(guān)我國(guó)跟上第三次工業(yè)革命 的步伐,關(guān)乎國(guó)家工業(yè)實(shí)力的提升和國(guó)防重大裝備制造能力的提高,為使我國(guó)保持在這一技術(shù)領(lǐng)域的領(lǐng)先優(yōu)勢(shì),我國(guó)必須高度重視對(duì)3D打印制造技術(shù)的支持和引導(dǎo),鼓勵(lì)3D打印制造技術(shù)的發(fā)展和推廣應(yīng)用。為此,建議:

(1)加強(qiáng)對(duì)3D打印制造技術(shù)及產(chǎn)業(yè)創(chuàng)新工作的頂層設(shè)計(jì),制定推進(jìn)我國(guó)3D打印技術(shù)開(kāi)發(fā)應(yīng)用的國(guó)家戰(zhàn)略。立足現(xiàn)有基礎(chǔ),瞄準(zhǔn)國(guó)際前沿,把握產(chǎn)業(yè)技術(shù)發(fā)展方向,加強(qiáng)發(fā)展戰(zhàn)略研究,針對(duì)我國(guó)制造業(yè)發(fā)展的重大需求和我國(guó)工業(yè)轉(zhuǎn)型升級(jí)、發(fā)展智能制造業(yè)的時(shí)機(jī),制定我國(guó)未來(lái)10—15年的3D打印制造技術(shù)發(fā)展路線路,對(duì)3D打印產(chǎn)業(yè)進(jìn)行規(guī)劃和引導(dǎo),找到我國(guó)3D打印產(chǎn)業(yè)的定位,實(shí)現(xiàn)3D打印產(chǎn)業(yè)的良性發(fā)展。


(2)協(xié)同國(guó)家科研計(jì)劃開(kāi)展3D打印制造技術(shù)的研發(fā),帶動(dòng)我國(guó)制造業(yè)的換代升級(jí)。推動(dòng)國(guó)家科研計(jì)劃的緊密結(jié)合,加強(qiáng)對(duì)3D打印制造技術(shù)的基礎(chǔ)理論研究、技術(shù)創(chuàng)新研究和推廣應(yīng)用的有機(jī)銜接。國(guó)家應(yīng)制定專門的科技戰(zhàn)略,鼓勵(lì)在有條件的大學(xué)、國(guó)家實(shí)驗(yàn)室、企業(yè)工程中心加強(qiáng)研究和才人培養(yǎng)。聚焦航空航天、汽車模具、生物醫(yī)療、電子制造等行業(yè),重點(diǎn)支持在關(guān)鍵技術(shù)領(lǐng)域開(kāi)展技術(shù)攻關(guān),大力推動(dòng)先進(jìn)技術(shù)的推廣和應(yīng)用,以此帶動(dòng)我國(guó)制造業(yè)的全面更新、改造、換代和升級(jí),加快產(chǎn)業(yè)結(jié)構(gòu)的調(diào)整。


(3)加快培養(yǎng)3D打印制造時(shí)代的勞動(dòng)力和創(chuàng)新領(lǐng)軍人才,充分滿足未來(lái)制造業(yè)發(fā)展對(duì)人才的需求。3D打印制造時(shí)代,全球制造業(yè)呈現(xiàn)分布式、網(wǎng)絡(luò)化和扁平化的特征,對(duì)勞動(dòng)力和人才的素質(zhì)和能力以及如何培養(yǎng)人才的教育體系提出了新的要求。一方面,需要加快對(duì)3D打印制造技術(shù)研發(fā)及產(chǎn)業(yè)發(fā)展領(lǐng)軍人才、復(fù)合型人才的引進(jìn)和培養(yǎng),提高產(chǎn)業(yè)的自主創(chuàng)新能力;另一方面,注重培養(yǎng)第三次工業(yè)革命和3D打印制造時(shí)代的勞動(dòng)者及創(chuàng)新領(lǐng)軍人才。該時(shí)代的勞動(dòng)者標(biāo)志是通過(guò)網(wǎng)絡(luò)獲得優(yōu)質(zhì)資源,具備大數(shù)據(jù)時(shí)代的自學(xué)習(xí)、自組織和知識(shí)加工能力,并實(shí)現(xiàn)開(kāi)發(fā)新的商業(yè)運(yùn)行模式和技術(shù)運(yùn)行組織體系,促進(jìn)產(chǎn)業(yè)可持續(xù)發(fā)展。

(4)探索3D打印制造技術(shù)成果轉(zhuǎn)移轉(zhuǎn)化和產(chǎn)業(yè)化新機(jī)制,促進(jìn)產(chǎn)業(yè)鏈、創(chuàng)新鏈和價(jià)值鏈的相互融合與發(fā)展完善。一個(gè)產(chǎn)業(yè)的興起不僅需要技術(shù)突破,還需要各個(gè)方面經(jīng)濟(jì)技術(shù)條件的配套和支持,包括市場(chǎng)培育、專業(yè)技術(shù)服務(wù)、基礎(chǔ)設(shè)施建設(shè)、相關(guān)產(chǎn)業(yè)的發(fā)展等;此外,要想使整個(gè)產(chǎn)業(yè)充滿活力,還要構(gòu)建靈活、完整的價(jià)值鏈,使得任何一個(gè)環(huán)節(jié)都可以創(chuàng)造價(jià)值并實(shí)現(xiàn)價(jià)值,順利實(shí)現(xiàn)企業(yè)的進(jìn)入和退出,大大激發(fā)各類投資主體和企業(yè)的進(jìn)入,使得技術(shù)創(chuàng)新和產(chǎn)業(yè)鏈的形成得以順利完成。在3D打印制造技術(shù)創(chuàng)新的組織過(guò)程中,需進(jìn)一步圍繞3D打印的材料制備、設(shè)計(jì)、軟件、工藝、裝備、管理及創(chuàng)意服務(wù)和應(yīng)用的相關(guān)產(chǎn)業(yè)鏈部署創(chuàng)新鏈,加強(qiáng)產(chǎn)學(xué)研用相結(jié)合,突出企業(yè)研發(fā)的主體地位,積極支持建立產(chǎn)學(xué)研用相結(jié)合的3D打印制造技術(shù)創(chuàng)新聯(lián)盟,聚焦國(guó)內(nèi)3D打印制造技術(shù)研發(fā)優(yōu)勢(shì)力量,共享資源,協(xié)同創(chuàng)新,加速科技成果的轉(zhuǎn)移轉(zhuǎn)化和產(chǎn)業(yè)化,營(yíng)造支撐3D打印制造技術(shù)及產(chǎn)業(yè)又好又快發(fā)展的良好環(huán)境,推進(jìn)3D打印技術(shù)創(chuàng)新體系建設(shè),全面提升3D打印的產(chǎn)品價(jià)值鏈。

編輯:南極熊
作者:王文濤  劉燕華


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