更新：2014年(nian)03月18日(ri)點擊：11977
OFweek3D打(da)(da)印網訊：3D打(da)(da)印，是(shi)增材(cai)制造的(de)(de)俗稱，其核心是(shi)數字化(hua)、智能(neng)化(hua)制造與材(cai)料科(ke)學(xue)的(de)(de)結合。與傳(chuan)統上對(dui)原材(cai)料進行切削的(de)(de)減材(cai)制造方法正(zheng)相反，3D打(da)(da)印的(de)(de)過程好比用磚頭(tou)砌(qi)墻，逐層(ceng)增加材(cai)料，最終形成(cheng)物件。
雖然對(dui)第三次工業革命何時到(dao)來，國內各界(jie)仍普(pu)遍持(chi)謹慎態(tai)度(du)。然而，3D打印、人工智(zhi)能、新材料(liao)、新一(yi)(yi)代信息(xi)技術等一(yi)(yi)系列關鍵技術的成(cheng)熟和產業化，都透露(lu)出新一(yi)(yi)輪工業革命并非(fei)空穴來風。
; 傳統(tong)制造(zao)業(ye)(ye)的(de)國際分(fen)工(gong)格局，正逐漸(jian)被新技(ji)術(shu)帶來(lai)的(de)分(fen)散(san)化生產(chan)以及消(xiao)費者多元化的(de)需(xu)求打破。特別(bie)是2008年(nian)金融危機之后，那些走(zou)向產(chan)業(ye)(ye)空(kong)心化的(de)國家深(shen)刻認(ren)識到制造(zao)業(ye)(ye)對于(yu)國民經(jing)濟的(de)重要性，遂寄(ji)望于(yu)新技(ji)術(shu)將制造(zao)業(ye)(ye)拉(la)回。
; 如果未(wei)來在以3D打(da)(da)印為代表的(de)數字化制(zhi)造技術上失(shi)去話語(yu)權，中國制(zhi)造業將遭遇殘酷的(de)打(da)(da)擊：傳(chuan)統的(de)制(zhi)造手段和生(sheng)產(chan)模式將被(bei)取(qu)代;人力成本低廉(lian)等比(bi)較優勢必然喪失(shi);中國企業躑躅(zhu)于(yu)產(chan)業鏈低端的(de)現(xian)實將進(jin)一步惡化。
而(er)中國是否能抓住(zhu)這一(yi)輪技術創新(xin)(xin)的機遇，很大程度(du)上(shang)是在逼(bi)問(wen)中國是否有能力改革現有的創新(xin)(xin)體系。
顏(yan)永(yong)年決心最(zui)后一搏。74歲的他，在2012年創(chuang)立了昆(kun)山永(yong)年先進制造技術(shu)有限公(gong)司(si)，并出任董事長，為(wei)此，他把家從北(bei)京搬到了昆(kun)山陽澄湖邊。
相比創辦(ban)企業，顏永年(nian)在(zai)學術(shu)(shu)上的成(cheng)就已有(you)定論，正是他在(zai)清華大(da)學任教時把3D打(da)印的概念和(he)早期技術(shu)(shu)引入國內。在(zai)顏永年(nian)看(kan)來，制造科學如果(guo)(guo)脫(tuo)離(li)了產業化， 含金量就大(da)打(da)折扣，因此退休(xiu)五年(nian)后，他仍打(da)算實(shi)現在(zai)校任教時未能完成(cheng)的心愿——辦(ban)一家完全(quan)市場化的公司，將研究成(cheng)果(guo)(guo)產業化，3D打(da)印就是那項昭(zhao)示未來的研 究成(cheng)果(guo)(guo)。
以3D打(da)印為代表的(de)數字化制造(zao)技術，被《經濟學(xue)人》雜志(zhi)認為是引發第三次工(gong)業(ye)革命的(de)關(guan)鍵因素，“其將改寫制造(zao)業(ye)的(de)生產方(fang)式，進而改變產業(ye)鏈的(de)運作模式”。
首先，數(shu)字化(hua)(hua)制(zhi)造技(ji)術將大大減(jian)少(shao)直接從事生產的(de)(de)操作工人，勞動力(li)所占生產成本比(bi)例隨之下降。此外，數(shu)字化(hua)(hua)制(zhi)造的(de)(de)個(ge)性化(hua)(hua)、快捷性和低成本能夠更快地適應(ying)本 地市(shi)場需求的(de)(de)變化(hua)(hua)，包括滿足小批量產品的(de)(de)生產需求。這(zhe)些都促使發達國(guo)家鼓勵廠商(shang)把部(bu)分制(zhi)造業(ye)遷(qian)回本國(guo)，對中國(guo)這(zhe)樣(yang)的(de)(de)傳統制(zhi)造業(ye)大國(guo)無疑敲響了警鐘。
不(bu)過，中國(guo)在3D打印方面的(de)理(li)論研究和(he)嘗試(shi)并不(bu)算晚。富庶而(er)開放(fang)的(de)江浙一帶已有不(bu)少企業在運用這(zhe)項技術，僅昆山一地(di)，就(jiu)有20余家企業利用3D打印為周邊發達(da)的(de)產(chan)業集(ji)群提供設(she)計打樣服務。
而距昆(kun)山1.4萬多(duo)公里的美國紐(niu)約，有著3D云打印(yin)之稱的Shapeways正忙著搬家，將其運營重(zhong)心從荷蘭(lan)移至紐(niu)約。Shapeways在皇后(hou)區占地(di) 2.5萬平方米的工(gong)廠取(qu)名(ming)為“未來(lai)工(gong)廠”，這(zhe)是(shi)全世界規(gui)模最大(da)的3D打印(yin)工(gong)廠。2012年(nian)(nian)10月18日(ri)，在工(gong)廠開(kai)業(ye)儀式上，紐(niu)約市長邁(mai)克爾·布(bu)隆伯格 (Michael Bloomberg)手(shou)中(zhong)那把剪彩(cai)的剪刀，就是(shi)3D打印(yin)制造。隔(ge)河相望的曼哈(ha)頓區，聚集了眾多(duo)年(nian)(nian)輕的3D打印(yin)企業(ye)。中(zhong)國科學院自(zi)動化研究所研究員王飛(fei)躍觀 察，即使(shi)在2008年(nian)(nian)金融危機后(hou)，這(zhe)些企業(ye)仍保持快(kuai)速發展。
自(zi)從工廠出現以來，產品與(yu)消費者(zhe)之(zhi)間的(de)(de)距離從未如(ru)(ru)此接(jie)近過(guo)。3D打印給消費者(zhe)帶來了(le)在(zai)大(da)規模(mo)生(sheng)產和個(ge)性化制(zhi)造之(zhi)間進行選(xuan)擇的(de)(de)自(zi)由。如(ru)(ru)果(guo)你想要一個(ge)與(yu)自(zi)己相貌一樣的(de)(de)玩偶(ou)，用3D打印機制(zhi)作，成本可能(neng)只(zhi)要100元(yuan);如(ru)(ru)果(guo)委托(tuo)工廠，也許要花1萬元(yuan)。
業(ye)內人士(shi)將(jiang)2012年的3D打(da)印機視為像1977年個人計算機和1990年網頁(ye)瀏覽器一樣，是一個嶄新的市(shi)場(chang)從(cong)萌(meng)芽期(qi)進入成長期(qi)的轉折點(dian)。雖然3D打(da)印技術目前(qian)尚未(wei)顛覆傳統(tong)制(zhi)造(zao)業(ye)——傳統(tong)制(zhi)造(zao)業(ye)的規(gui)模(mo)效應依(yi)然占據(ju)優勢，但前(qian)者正慢慢搶(qiang)走市(shi)場(chang)份(fen)額。
工(gong)(gong)信部已經嗅出了危(wei)機的(de)(de)味道。2012年12月14日(ri)，工(gong)(gong)信部副部長蘇波在增材(cai)制造(zao)技術國(guo)際論壇上透露，中國(guo)將提速3D打印(yin)(yin)技術的(de)(de)研發和(he)產(chan)業(ye)化。這一信息標志著3D打印(yin)(yin)正式納入了中國(guo)工(gong)(gong)業(ye)主管(guan)部門的(de)(de)視野。
革新的號角
美國3D打印設備巨頭3D Systems(DDD.NYSE)的創始人，查(cha)爾(er)斯·胡(hu)爾(er)(Charles W. Hull)比(bi)顏永年(nian)小1歲，他至(zhi)今(jin)仍管理著公司，擔任執行副主席一(yi)職(zhi)，還是公司的首席技術官。
1982年，在一(yi)家紫外線設(she)備生產(chan)企業任職的胡爾，嘗試把光(guang)(guang)學技術應用于快速成型(xing)領(ling) 域(yu)。他(ta)將一(yi)種液(ye)態(tai)光(guang)(guang)敏樹脂倒入(ru)大容器(qi)(qi)中，在容器(qi)(qi)里放置一(yi)個(ge)升降(jiang)平臺(tai)，容器(qi)(qi)上方的紫外激(ji)光(guang)(guang)器(qi)(qi)根據計算(suan)機(ji)指令照射液(ye)面，所到之(zhi)處，材(cai)料會(hui)發生光(guang)(guang)聚合反(fan)應，迅速 從液(ye)態(tai)轉(zhuan)變(bian)為固態(tai)，當一(yi)層打(da)印(yin)完(wan)成后(hou)，未(wei)被照射的地(di)方仍(reng)保持液(ye)態(tai)，此時在液(ye)面以下0.05毫(hao)(hao)米-0.15毫(hao)(hao)米的升降(jiang)平臺(tai)會(hui)下降(jiang)一(yi)層，激(ji)光(guang)(guang)器(qi)(qi)開(kai)始打(da)印(yin)第二 層。這個(ge)過程(cheng)不斷重復，直到整個(ge)物(wu)件(jian)制(zhi)造完(wan)畢(參見圖1)。這項立體光(guang)(guang)刻(SLA)技術就是最(zui)早的3D打(da)印(yin)。
胡爾于1986年申請了(le)專 利，并(bing)成立3D Systems公司(si)。“30年前(qian)發(fa)明這項技術時，我們覺得這對(dui)制(zhi)造(zao)(zao)業來(lai)說是一個機會。”胡爾的(de)合伙人(ren)、3D Systems公司(si)總裁亞伯拉(la)罕·雷切特(te)勒(Abraham Reichental)對(dui)《財經》記者說，“現在，客(ke)戶比我們還要積(ji)極，推(tui)動我們進行適用性(xing)研究。五年前(qian)，大部分(fen)客(ke)戶購買設備用于設計(ji);從兩年前(qian)開(kai)始(shi)，有 一半的(de)客(ke)戶用在了(le)直接制(zhi)造(zao)(zao)上。”
3D打印(yin)不需要(yao)模具，可(ke)(ke)以(yi)直接進(jin)行樣品原(yuan)型制造，因而大大縮短了從圖紙到實物(wu)的時間。任何形狀復雜的零(ling)件(jian)，都可(ke)(ke)以(yi)被分解為一系列(lie)二(er)維制造的疊加。
這種快速制造的理(li)念(nian)還(huan)衍生出多種不同(tong)的技(ji)術類(lei)型(xing)，除了SLA，常見的有熔融沉積造型(xing)(FDM)、選擇性(xing)激光燒結(SLS)、三(san)維(wei)打印(3DP)等，其(qi)基本(ben)工作原理(li)都是逐層增(zeng)加材料，最終形成物件，因(yin)此，這些技(ji)術都被通俗(su)地稱作3D打印。
許(xu)多(duo)種“耗(hao)材(cai)”都(dou)可使用3D打印：沙子、人造橡膠、塑(su)料、金屬，甚至生(sheng)物(wu)材(cai)料;3D打印的應(ying)用范圍(wei)已經滲(shen)入生(sheng)物(wu)醫(yi)療、航空(kong)、汽車、工(gong)業設計等多(duo)個行業，且仍(reng)在不斷拓寬。“就連美國海軍都(dou)購買了(le)90臺機器用于航空(kong)領域的研發。”雷切特(te)勒說。
全世界的(de)實驗室里(li)，正在實踐一些(xie)更(geng)具雄(xiong)心的(de)想法：澳(ao)大利亞的(de)研究人員加(jia)快(kuai)了制(zhi)造金(jin)屬零(ling)件的(de)速度，試(shi)制(zhi)出打(da)印汽車金(jin)屬零(ling)部件的(de)設備;意大利的(de)一個研究團隊正開發用(yong)于特種建筑的(de)3D打(da)印機，計劃使用(yong)月球(qiu)(qiu)塵埃為材(cai)料，在月球(qiu)(qiu)上(shang)快(kuai)速建造人類基地。
除了省去制(zhi)造模(mo)具的成(cheng)本(ben)以外，相比傳統制(zhi)造工藝(yi)，3D打印(yin)對材料的利用(yong)(yong)率(lv)也驚人。美國F-22猛禽戰斗機(ji)大(da)量(liang)使用(yong)(yong)鈦合(he)金(jin)結構件(jian)，如使用(yong)(yong)傳統的整(zheng)體鍛造方法，最大(da)的鈦合(he)金(jin)整(zheng)體加強框材料利用(yong)(yong)率(lv)不到4.9%，使用(yong)(yong)3D打印(yin)利用(yong)(yong)率(lv)接近100%。
3D打印(yin)技(ji)術通過對(dui)金(jin)屬(shu)材(cai)料(liao)的燒結或(huo)熔(rong)化(hua)，直接(jie)生(sheng)成出金(jin)屬(shu)零部件(jian)的發展趨勢，讓(rang)傳統(tong)制(zhi)造(zao)業感受(shou)到巨大壓力。“如果在金(jin)屬(shu)材(cai)料(liao)上得到廣(guang)泛應用，3D打印(yin)就可能引領(ling)新一(yi)輪工(gong)業革命。”華(hua)中科技(ji)大學機械科學與工(gong)程學院教(jiao)授張海鷗預(yu)測說。
中國(guo)研發曲折
顏永年(nian)的遺憾(han)是，1988年(nian)錯過了芝加哥的一次工業(ye)展覽會，沒(mei)能親睹胡爾(er)推(tui)出的世界第一臺(tai)的商用3D打印設備SLA250。同事帶回來(lai)一張SLA250宣傳頁(ye)，已(yi)令他唏噓不已(yi)。
與材料成(cheng)型打了半輩子交道的(de)顏永年(nian)，發現(xian)固有的(de)知識被徹底顛覆，當時在美國(guo)做(zuo)訪問學(xue)者的(de)他，迫(po)切想一睹這(zhe)臺(tai)機器的(de)真容，無(wu)奈展(zhan)覽(lan)已經結束。
回國后(hou)(hou)，顏永年(nian)對3D打(da)(da)印(yin)念(nian)念(nian)不忘，相信這是未來制造業的重要趨勢。他安排學(xue)(xue)(xue)(xue)生開始做分(fen)(fen)層(ceng)軟件的研究——進行3D打(da)(da)印(yin)時(shi)，必(bi)須先(xian)用分(fen)(fen)層(ceng)軟件將(jiang)物件的數字 三維模型進行均等切分(fen)(fen)，然后(hou)(hou)分(fen)(fen)層(ceng)輸出，分(fen)(fen)層(ceng)打(da)(da)印(yin)。與此同時(shi)，顏永年(nian)發出很多封(feng)電子(zi)郵件，終于(yu)在(zai)1991年(nian)將(jiang)美(mei)國德(de)雷(lei)克(ke)賽爾大(da)學(xue)(xue)(xue)(xue)教授杰克(ke)·卡布雷(lei)(Jack keverian)邀請到(dao)清華大(da)學(xue)(xue)(xue)(xue)講學(xue)(xue)(xue)(xue)，隨后(hou)(hou)又到(dao)西(xi)安交通大(da)學(xue)(xue)(xue)(xue)和上海交通大(da)學(xue)(xue)(xue)(xue)等多所高校傳播(bo)“快(kuai)速制造”的理(li)念(nian)和技術。
中(zhong)國3D打印(yin)研究的序幕由此拉開，像許多科(ke)(ke)研領域(yu)一樣，大(da)學和科(ke)(ke)研院所比企(qi)業(ye)對(dui)技術(shu)創新(xin)的潮(chao)流(liu)更(geng)為敏感，因而(er)最先啟動(dong)：清華(hua)大(da)學、西安交通大(da)學、華(hua)中(zhong)科(ke)(ke)技大(da)學與(yu)北京隆源自動(dong)成型系統有限公司，以技術(shu)引(yin)進為主，迅速形成了國內“三校一企(qi)”的3D打印(yin)研究陣(zhen)營。
這一格局也映射(she)出(chu)了中國科技(ji)創新的普遍現象：原發性的創新缺失，仍處于(yu)以跟蹤(zong)模仿和消(xiao)化(hua)吸收引進(jin)技(ji)術為主的階段。
上世紀(ji)90年代(dai)初，一臺3D打(da)印(yin)設備(bei)價格100多(duo)萬元(yuan)，在清華任教的顏永(yong)年拿不出這筆(bi)錢。
在國內，啟動(dong)像3D打印這樣從(cong)零開始(shi)的技術(shu)研究難度很大，研究者必須給出充(chong)分的預期(qi)成果和應(ying)用前(qian)景論證，更重(zhong)要(yao)的是，要(yao)具備一定的前(qian)期(qi)研究基礎，否則，科技主管部(bu)門一般不會為之立項并(bing)給予相應(ying)經費。
由于項(xiang)目(mu)面臨(lin)諸多的不(bu)確(que)定(ding)性，當(dang)時顏永年也沒有說服(fu)學校領(ling)導，將3D打印作為一個重(zhong)點項(xiang)目(mu)來支持。而(er)國內企業大(da)部分(fen)還在忙于追(zhui)趕(gan)傳統制造業工藝和技術，亦難以顧及(ji)如此前(qian)沿的領(ling)域。
在這種情況下，課題(ti)組(zu)只好自己(ji)組(zu)建(jian)實驗室。1992年，顏永年發(fa)動課題(ti)組(zu)，截流了(le)原本(ben)可作獎(jiang)金發(fa)放的(de)(de)經費，耗盡以前“科研收(shou)益(yi)的(de)(de)積蓄(xu)”，興建(jian)了(le)一座簡易的(de)(de)3D打(da)印實驗室。
幸運的是，一家(jia)代(dai)理3D Systems產品的香港(gang)公(gong)司(si)(si)正(zheng)期望獲得核(he)心控制軟件的經驗，雙方各取所需，成(cheng)(cheng)立了中國第一家(jia)快速成(cheng)(cheng)型設備(bei)(bei)公(gong)司(si)(si)——北(bei)京殷華激光(guang)快速成(cheng)(cheng)型與模具技(ji)術有限公(gong)司(si)(si)(下稱(cheng)北(bei)京殷華)。清華提供智力支持(chi)，香港(gang)公(gong)司(si)(si)提供一臺SLA250設備(bei)(bei)。與胡(hu)爾的機器失(shi)之(zhi)交臂三(san)年(nian)后(hou)，顏永(yong)年(nian)見到(dao)了真東西。
在取得初步研究(jiu)成果(guo)后，課題組終(zhong)于陸續(xu)獲得了國(guo)家自(zi)然(ran)科學基金、國(guo)家“863”計(ji)劃、國(guo)家攻關計(ji)劃項(xiang)目的(de)經費支持。
然而，彼時這一(yi)產(chan)業在國外正(zheng)經歷低潮期，全球總(zong)產(chan)值在10億美元水平徘徊多年。經過一(yi)段時間后(hou)，部委(wei)機構的(de)熱情漸冷，投入3D打(da)印(yin)領域(yu)的(de)研(yan)究(jiu)經費大減，中國3D打(da)印(yin)基(ji)礎(chu)研(yan)究(jiu)放緩。2003年左右(you)，顏永(yong)年也(ye)將(jiang)研(yan)究(jiu)重點轉向了國家當時大力(li)推(tui)動的(de)重型壓機領域(yu)，僅留下(xia)小部分研(yan)究(jiu)力(li)量繼(ji)續開(kai)發3D打(da)印(yin)技術。
經費(fei)的減少，亦讓(rang)華中科(ke)(ke)技(ji)大學和西安交(jiao)通大學的3D打印(yin)科(ke)(ke)研團隊感到了寒(han)意，好在其分別成立了校辦企業，經營收(shou)入反哺科(ke)(ke)研，研究得以延(yan)續。
九年之后，3D打印悄然(ran)成為2012年全(quan)球最(zui)熱門的科技名詞。
怠誤市場轉機
3D打印市場(chang)徘徊多(duo)年的主要原因在(zai)于：在(zai)工(gong)業(ye)級(ji)應(ying)用上，這項(xiang)技(ji)術(shu)仍欠缺(que)強度和(he)(he)精度，而且，工(gong)業(ye)級(ji)設備和(he)(he)原材料比較昂(ang)貴(gui)，因此，在(zai)產(chan)業(ye)化初期，這項(xiang)技(ji)術(shu)更(geng)為適合(he)新產(chan)品的開發和(he)(he)小批(pi)量零件(jian)的生產(chan)。
摸索到這一方(fang)向的國外企(qi)業(ye)，開(kai)始將定位(wei)從(cong)高(gao)端、工(gong)業(ye)級客戶群(qun)體，擴寬到那(nei)些(xie)追(zhui)趕(gan)潮流(liu)的消費(fei)者。正是對精度要求(qiu)不高(gao)，但(dan)追(zhui)求(qiu)快捷、低(di)成(cheng)本的客戶群(qun)，促進了其商(shang)業(ye)化的蓬(peng)勃發展(zhan)。
近(jin)五年(nian)，全球有多家小型創業(ye)公司(si)利(li)用(yong)開源(yuan)的計算機軟(ruan)件(jian)，制造出(chu)可放在個人電腦桌上(shang)的3D打(da)(da)印(yin)機，并將(jiang)價格降低至2000美元以(yi)下(xia)。利(li)用(yong)這些開源(yuan)技(ji)術(shu)，技(ji)術(shu)發燒友也能(neng)DIY出(chu)個性化的3D打(da)(da)印(yin)機。
胡爾(er)和他(ta)的公司3D Systems在2012年(nian)5月就研發(fa)出一款新型打印機“立方體”(Cube)，打開了(le)日常(chang)消費市場。顧客無須學習(xi)復雜(za)的3D設計軟(ruan)件，便可直接(jie)打印如棋子、首飾、廚具等物品。這些日常(chang)用品本來多(duo)是在中(zhong)國等發(fa)展中(zhong)國家加(jia)工生產。
然而，這一市場(chang)的風向(xiang)轉機，并沒有被中國的3D打印企業(ye)準確把握(wo)。多數院校體(ti)系(xi)的企業(ye)仍專(zhuan)注于工業(ye)設計領域(yu)。而“三校一企”中的企業(ye)——北京隆(long)源自動(dong)成型系(xi)統有限公司(si)則致(zhi)力于為軍工和少量(liang)發動(dong)機領域(yu)提供服務(wu)。
具有清華大學背景的北京太爾(er)時代(dai)科技有限公司(下稱太爾(er)時代(dai))是調整(zheng)了產品技術方向的極(ji)少(shao)數企(qi)業，“通(tong)過與市場(chang)接觸(chu)，發現(xian)小型(xing)設(she)備(bei)在(zai)當前更具有市場(chang)推力(li)”。其副總(zong)經理顏旭濤介紹(shao)，2011年(nian)，太爾(er)時代(dai)售(shou)出(chu)小型(xing)機3000多臺，2012年(nian)增長更快。
而在江浙一帶勇(yong)于(yu)(yu)嘗試新(xin)鮮事物的(de)(de)企(qi)業(ye)，大多(duo)數屬于(yu)(yu)并不具(ju)備研發(fa)實力的(de)(de)中小企(qi)業(ye)。它們(men)能做(zuo)的(de)(de)，不過(guo)是購(gou)置幾臺(tai)工業(ye)級3D打印(yin)機，像(xiang)提供復印(yin)服務(wu)的(de)(de)便利(li)店一 樣(yang)(yang)，為客戶提供打樣(yang)(yang)等服務(wu)。也(ye)有一些(xie)有野心(xin)(xin)的(de)(de)企(qi)業(ye)會從國(guo)外進口(kou)核心(xin)(xin)部件，做(zuo)幾款樣(yang)(yang)機，或(huo)者模(mo)仿進口(kou)的(de)(de)3D樣(yang)(yang)機做(zuo)逆向(xiang)研發(fa)。
; 小型3D打印 機(ji)已激增為(wei)(wei)一(yi)塊(kuai)“看得見的”市場，同時(shi)，也帶動(dong)工業級3D打印機(ji)市場逐漸有了起(qi)色。快速(su)制(zhi)造領域國際權威(wei)報告《沃勒斯報告2012》顯示，截(jie)至2011 年，全球累計銷售4.9萬臺工業級3D打印機(ji)，其(qi)中近四分之三由美(mei)(mei)國制(zhi)造，以色列和歐洲(zhou)各國的份額分別為(wei)(wei)9.3%和10.2%，中國生產的設備僅占(zhan) 3.6%，與日(ri)本相當。而(er)全球領先的六家3D打印設備制(zhi)造公司，2008年銷售收入達6.96億美(mei)(mei)元，占(zhan)行業總收入近60%。
此時，歐美充滿(man)活(huo)力的3D打印企業(ye)，不僅在技術(shu)上嘗(chang)新，而且在商業(ye)模式上也有創意。
2007年(nian)由飛利(li)浦提供(gong)啟動(dong)資金的Shapeways，令人(ren)矚目的就是它“云打(da)印(yin)”概念的O-O(線上(shang)(shang)線下)商業(ye)模式。它像Facebook一(yi)樣打(da)造自 己(ji)的用戶(hu)社區，社區集銷售(shou)、定制、設(she)(she)計(ji)于一(yi)體：顧客可(ke)以(yi)在(zai)網上(shang)(shang)選定產(chan)品的三維設(she)(she)計(ji)方案(an)，或直接上(shang)(shang)傳(chuan)自己(ji)設(she)(she)計(ji)好的3D模型，并選擇材料，支付一(yi)定費(fei)用 后，Shapeways會用3D打(da)印(yin)機(ji)將其(qi)制造出(chu)來并郵寄上(shang)(shang)門。截(jie)至2012年(nian)6月，該(gai)公司累(lei)計(ji)打(da)印(yin)超(chao)(chao)過100萬件產(chan)品;其(qi)制造社區中(zhong)有超(chao)(chao)過6000家提 供(gong)設(she)(she)計(ji)服務的商家和個人(ren);還有15萬活(huo)躍用戶(hu)。
Shapeways以(yi)技(ji)術和新的(de)商業模式(shi)先后(hou)贏(ying)得(de)三輪融資(zi)，總金額超過1700萬美元，由(you)此實(shi)現了其在(zai)紐約創辦(ban)“未來工廠”的(de)夢(meng)想。
由于3D打印在(zai)美國(guo)制造(zao)業的巨大應用潛力清晰顯現，美國(guo)總(zong)統奧巴馬2011年(nian)(nian)宣布(bu)，并(bing)在(zai)2012年(nian)(nian)國(guo)情咨文中重申：政(zheng)府(fu)計(ji)劃每年(nian)(nian)向先進制造(zao)技(ji)術投資5億美元，并(bing)在(zai)四年(nian)(nian)后，提高到每年(nian)(nian)10億美元，以提升美國(guo)的領先地位。
中國的(de)科研、工業(ye)界也開始(shi)重新審視思考這(zhe)一技術。2012年(nian)，顏(yan)永(yong)年(nian)重返3D打(da)印領域，他發現(xian)最大的(de)變化是：“以前(qian)需要跟(gen)政(zheng)府官員講解(jie)半(ban)天什么是3D打(da)印，現(xian)在省(sheng)了不(bu)少口舌。”
共(gong)性技術缺失：產研學錯位
太爾時代，是(shi)2003年(nian)顏永年(nian)和幾(ji)個學生湊錢(qian)成立的(de)。限于清華教(jiao)授的(de)身份，顏當時未直(zhi)接(jie)參(can)與運(yun)營，其(qi)子顏旭濤是(shi)公司副總(zong)經理。
在攻克小(xiao)型3D打(da)印(yin)FDM設(she)備時(shi)，太(tai)爾時(shi)代(dai)遇(yu)到(dao)了如(ru)(ru)何(he)能讓噴頭順暢、穩定(ding)地(di)出絲，如(ru)(ru)何(he)提高精度(du)，如(ru)(ru)何(he)增加可(ke)打(da)印(yin)材料(liao)的多(duo)樣性等問題;而工(gong)業級3D打(da)印(yin)機的研(yan)制中難啃(ken)的骨頭更多(duo)：材料(liao)、微滴(di)噴射技術和激光技術等，這(zhe)些被業內(nei)人士稱為(wei)“共性技術”。
事實上(shang)，不僅是3D打(da)印企業(ye)，中國目前產(chan)業(ye)升級碰到(dao)的核(he)心瓶頸，就(jiu)源于產(chan)業(ye)共(gong)性技(ji)術的嚴重缺失。
所謂共(gong)(gong)性技術是指(zhi)那些蘊含潛在機會——可以在多個(ge)產(chan)業(ye)中廣泛應用(yong)——的(de)(de)技術或(huo)工藝(yi)，它既是基(ji)礎研究邁向(xiang)市場(chang)應用(yong)的(de)(de)第(di)一步，又(you)具(ju)有被一個(ge)產(chan)業(ye)或(huo)多個(ge)產(chan)業(ye)共(gong)(gong)享的(de)(de)潛力。可見，共(gong)(gong)性技術的(de)(de)突破，與(yu)基(ji)礎研究和應用(yong)研究皆密(mi)不可分。
在發達(da)國家(jia)的創(chuang)新體系中，大學(xue)主要(yao)進(jin)行基礎研(yan)(yan)究，研(yan)(yan)究所(suo)側重于共(gong)性技術研(yan)(yan)究，企業主要(yao)致力于應用(yong)性研(yan)(yan)究和(he)最后的產品化(hua)，產研(yan)(yan)學(xue)三(san)(san)方在市場(chang)機制(zhi)下合作互補。但在中國，這三(san)(san)者的關(guan)系，卻呈現出錯位競爭的局面，致使(shi)科研(yan)(yan)與(yu)產業嚴重脫節。
從大學(xue)來講，對基(ji)(ji)礎(chu)研究的(de)熱情(qing)正(zheng)在下降(jiang)。基(ji)(ji)礎(chu)研究，是原始創新的(de)基(ji)(ji)礎(chu)，它意味著人才(cai)的(de)培養(yang)、數(shu)據和成果的(de)積累。中(zhong)國(guo)(guo)科學(xue)技術(shu)發展戰略研究院(yuan)常務副院(yuan)長王元稱，基(ji)(ji)礎(chu)研究和前沿技術(shu)的(de)布局，關(guan)系一(yi)個國(guo)(guo)家十年二(er)十年的(de)發展，因此(ci)穩定持續的(de)投(tou)入非常重要(yao)。
然而，1999年(nian)后(hou)，中國的(de)基礎研究占研究與試驗發展(zhan)經費(fei)(R&D)支出的(de)比(bi)例一(yi)直呈下降趨(qu)勢。2005年(nian)至(zhi)(zhi)2010年(nian)，這一(yi)比(bi)例從5.36% 降至(zhi)(zhi)4.59%，而美國基礎研究經費(fei)始終占R&D總支出10%以上，經濟合(he)作與發展(zhan)組織(zhi)成(cheng)員國中，法(fa)國、澳大利(li)亞、瑞士均在20%以上。
與此(ci)同時，中國的(de)(de)大學(xue)越來越熱衷于(yu)應(ying)用研究，且伸長(chang)手腳，自(zi)辦企(qi)業(ye)(ye)(ye)。3D打印產(chan)(chan)業(ye)(ye)(ye)就(jiu)呈現出(chu)濃厚的(de)(de)“高校軍團”的(de)(de)色(se)彩：除(chu)清華大學(xue)的(de)(de)北京殷華外，西安交通(tong)大學(xue)派生出(chu)陜西恒通(tong)智能機器有限公司，武漢濱湖機電技(ji)術(shu)產(chan)(chan)業(ye)(ye)(ye)有限公司則(ze)依托于(yu)華中科技(ji)大學(xue)。
顏永年作為校方代表(biao)曾出任北(bei)京殷(yin)華的(de)董(dong)事長，公司團隊主要由(you)他實驗室的(de)教師和學生及外(wai)聘的(de)幾(ji)名工人組成。公司一年賣(mai)兩三臺3D打印設備就(jiu)可以支撐運(yun)營經 費，盈利部分則(ze)需給(gei)校方分成。很(hen)快，這個校屬企業(ye)就(jiu)遇到了維持易、做大(da)難的(de)局面。由(you)于(yu)經營業(ye)績與個人收(shou)入的(de)關系不大(da)，且教師和學生對(dui)發表(biao)論(lun)文(wen)、評職稱的(de)興(xing) 趣遠超過銷(xiao)售產品，導(dao)致研究方向多瞄準高(gao)、精(jing)、尖題材，對(dui)來自市(shi)場的(de)信號則(ze)表(biao)現遲鈍。
事(shi)實上(shang)(shang)，幾家依托高(gao)校建立的3D打印企業(ye)，都(dou)未能在熱(re)銷的3D打印小(xiao)型設備上(shang)(shang)有所建樹(shu)。
中國科學院原副院長楊(yang)柏(bo)齡(ling)就指出，教授抓(zhua)一幫學生，辦(ban)一個小(xiao)企業。這(zhe)樣的(de)產業化不(bu)僅對創建研(yan)究(jiu)型高校和研(yan)究(jiu)機構不(bu)利(li)，而且從企業規模上講，對經濟(ji)發(fa)展的(de)貢(gong)獻也上不(bu)了臺面(mian)。實際上，它是滿足小(xiao)團體利(li)益的(de)小(xiao)富(fu)即安的(de)模式。
大學應在技術(shu)出了“孵化(hua)期”后，將(jiang)其(qi)轉(zhuan)給企(qi)業(ye)實(shi)現(xian)商業(ye)化(hua)，從而(er)脫離高校管理。最早做出3DP打(da)印技術(shu)的麻省理工(gong)學院，就通過(guo)技術(shu)轉(zhuan)讓實(shi)現(xian)了商業(ye)化(hua)，它把工(gong)藝分成(cheng)四條技術(shu)路線(xian)，分別賣給四家公司(si)，其(qi)中一家名為Z Corp的公司(si)，現(xian)在已占據了業(ye)內領先地位。
2012年(nian)(nian)，顏永年(nian)(nian)吸取往年(nian)(nian)的(de)經驗，徹底(di)離開了(le)大學，他找到投資(zi)方，注冊(ce)了(le)一家新公司。
從(cong)科(ke)研(yan)(yan)院(yuan)所(suo)來講(jiang)，同樣(yang)缺(que)乏(fa)研(yan)(yan)究并解(jie)決(jue)共性技術(shu)的(de)興趣。3D打印(yin)初進入中國(guo)那(nei)幾(ji)年，即1999年之前，中國(guo)的(de)科(ke)研(yan)(yan)體(ti)(ti)系還屬于(yu)計劃(hua)經濟體(ti)(ti)制(zhi)：企業只管生產， 技術(shu)研(yan)(yan)發由(you)科(ke)研(yan)(yan)院(yuan)所(suo)進行，并無償轉讓給企業，結果前者(zhe)沒(mei)動力(li)，后者(zhe)研(yan)(yan)發能力(li)薄(bo)弱。是年7月，國(guo)務院(yuan)下達《關于(yu)加強技術(shu)創新(xin)，發展高科(ke)技，實現產業化的(de)決(jue) 定》，由(you)此啟(qi)動科(ke)技體(ti)(ti)制(zhi)的(de)一次重大(da)改革。
當時，全國范圍內的上千(qian)家(jia)技術開發(fa)類科研院所(suo)進(jin)行了轉(zhuan)制：脫(tuo)下事業單(dan)位的“官衣”，不再享有國家(jia)財政撥款，轉(zhuan)變(bian)為自負(fu)盈虧的科技型企業。
北(bei)京(jing)技(ji)術(shu)(shu)市(shi)場協會顧(gu)問林耕，對轉(zhuan)(zhuan)制后的這些(xie)企(qi)業進行調研，發(fa)(fa)現其(qi)(qi)中很少憑借(jie)原有的技(ji)術(shu)(shu)優(you)勢，為其(qi)(qi)他企(qi)業提供技(ji)術(shu)(shu)服務，絕大多(duo)數放棄(qi)了(le)長期(qi)共(gong)性技(ji)術(shu)(shu)研究，轉(zhuan)(zhuan)向能(neng)在短期(qi)內(nei)解決生存(cun)問題(ti)的應用開(kai)發(fa)(fa)。
而歐美企業對3D打印技術的系(xi)統性開發(fa)，都(dou)離不開應用型(xing)研(yan)究(jiu)(jiu)所(suo)。德國(guo)弗(fu)朗(lang)霍夫激光(guang)研(yan)究(jiu)(jiu)所(suo)擁有20多(duo)臺(tai)激光(guang)直接(jie)加工金屬設備，但它只做(zuo)應用研(yan)究(jiu)(jiu)，不做(zuo)產(chan)品，專門為其(qi)他機構直接(jie)提供(gong)生(sheng)產(chan)、咨詢服務(wu)。
從企(qi)業(ye)來講，經過(guo)十(shi)多年(nian)(nian)發展，僅從研究開發的(de)經費支出(chu)看(kan)，中國企(qi)業(ye)似(si)乎已經成為創新主體。2010年(nian)(nian)，企(qi)業(ye)執行的(de)R&D支出(chu)占全社會此類(lei)支出(chu) 73.4%，這一數據高于美(mei)英法(fa)，接(jie)近韓日。2005年(nian)(nian)至(zhi)2010年(nian)(nian)，擁有研究開發活(huo)動的(de)大中型(xing)工業(ye)企(qi)業(ye)數量從6874個增加到12889個，而企(qi)業(ye)科技 機(ji)構數量也從9352個增加到16717個。
但是，提供以上(shang)數據(ju)的(de)國務院(yuan)發(fa)展(zhan)研究中心課題(ti)組，分析(xi)結果卻顯示：大量的(de)研發(fa)資金被用于解決企業生產中的(de)工藝性問題(ti)、產品層(ceng)面(mian)的(de)研發(fa)，這些只能算技 術改進(jin)，而非最關鍵(jian)的(de)技術創新。“國內(nei)企業仍滿足于發(fa)達(da)國家(jia)的(de)高技術溢出效應(ying)，大力引進(jin)國外生產線，靠二流技術依(yi)然可以賺錢。”中國科學院(yuan)原副院(yuan)長楊柏齡稱(cheng)。
在這樣的格局(ju)下(xia)，桎梏著諸多產業升級的共(gong)性技術難題(ti)，事實上卻處(chu)于無(wu)人攻堅(jian)的狀(zhuang)態。
趕(gan)超(chao)模式(shi)的弊端
不(bu)論是企(qi)業(ye)界(jie)、研究(jiu)所還是大學，都流(liu)露出強烈的(de)重視短期利益、急于求成的(de)心態，這(zhe)與中國制(zhi)造業(ye)始終(zhong)處于規模追趕狀態直接相(xiang)關。
后進國的產業趕(gan)超(chao)發展一般(ban)分(fen)為三個階(jie)段：規(gui)模(mo)追趕(gan)、技術追趕(gan)和(he)創新導向。
改(gai)革開放30多年(nian)里，中國形(xing)成(cheng)了產(chan)(chan)業規模優勢。在可統計的(de)(de)500多種工業產(chan)(chan)品中，有(you)220種產(chan)(chan)品的(de)(de)產(chan)(chan)量居世界(jie)第一。各級政府擅長于追(zhui)趕型和(he)規模擴張(zhang)的(de)(de)產(chan)(chan)業模式，企(qi)業也(ye)習慣將國外的(de)(de)技(ji)術拿來(lai)，憑借低成(cheng)本(ben)、低端制造、大規模出口展開競爭。
然(ran)而，“新興產(chan)業(ye)和既有的(de)產(chan)業(ye)升(sheng)級絕不(bu)適用(yong)于這種追趕(gan)模式(shi)”。國務(wu)院發展研(yan)(yan)究中(zhong)心產(chan)業(ye)經濟研(yan)(yan)究部部長馮飛分析。
中國政府也努(nu)力(li)通過制定專項規劃，來確定戰略性技(ji)(ji)術(shu)(shu)發(fa)展方(fang)向，但是，以追趕為特(te)點的(de)跟隨體制，往(wang)往(wang)使得技(ji)(ji)術(shu)(shu)在(zai)外力(li)的(de)推動下，為達(da)標而創新(xin)，產業內生的(de)發(fa)展力(li)量遭到破壞。
北京大(da)學(xue)政(zheng)府管理(li)學(xue)院教(jiao)授路(lu)風舉例說明，科技(ji)部不久前出臺(tai)的一項規劃，“從技(ji)術(shu)上、邏輯上就都不對”。這(zhe)個名(ming)為(wei)《新型(xing)顯(xian)示(shi)(shi)科技(ji)發(fa)展“十二(er)五”專(zhuan)項規劃》的文件(jian)稱(cheng)，三維顯(xian)示(shi)(shi)技(ji)術(shu)最有生命力(li)，且(qie)終將成為(wei)顯(xian)示(shi)(shi)技(ji)術(shu)共性平(ping)臺(tai)的下一代(dai)顯(xian)示(shi)(shi)技(ji)術(shu)。
路風說，三(san)維顯示僅(jin)是一個應(ying)(ying)用方(fang)向，而非共性技術。一個應(ying)(ying)用方(fang)向是否能(neng)夠(gou)發展起來，應(ying)(ying)該由企業去“試錯(cuo)”，最終以市場是否接受為導向。
政(zheng)府的規劃，直接(jie)影響其對科技資源(yuan)的配置。
南京大(da)學商學院教授趙曙東(dong)指出(chu)，國(guo)(guo)家對高(gao)新(xin)技術(shu)的(de)大(da)量研發經(jing)費投向了國(guo)(guo)有(you)企(qi)業，但以(yi)往經(jing)驗表(biao)明，中國(guo)(guo)數得出(chu)來的(de)創新(xin)技術(shu)和(he)創新(xin)型企(qi)業絕大(da)多數為民營(ying)，“投到國(guo)(guo)企(qi)，哪怕創新(xin)失(shi)敗，官員不會(hui)有(you)什(shen)么(me)問題，但如果(guo)投到民企(qi)失(shi)敗的(de)話，他的(de)風險就加大(da)了。”
在3D打(da)印領域，當下的主體市場是由(you)中(zhong)小(xiao)企業(ye)(ye)把控，傳(chuan)統制造(zao)大企業(ye)(ye)尚未跟進。實際上，中(zhong)小(xiao)企業(ye)(ye)通常都是一個國家(jia)創新(xin)(xin)體系中(zhong)最活躍的群體，美(mei)國小(xiao)企業(ye)(ye)創新(xin)(xin)法規定，承(cheng)擔(dan)國家(jia)科技項目，獲得較大財(cai)政資助數(shu)額的機構，具(ju)有向小(xiao)企業(ye)(ye)轉移技術的責任。
美國有專門支(zhi)持(chi)(chi)小企(qi)業創新的項目、小企(qi)業信用擔(dan)保(bao)計(ji)劃(hua)、小企(qi)業減(jian)免(mian)稅政策等，其他發達(da)國家也普遍通過減(jian)免(mian)稅方式支(zhi)持(chi)(chi)中小企(qi)業創新。
但在中國，做3D打印服務(wu)的(de)無錫(xi)易(yi)維模型設計制造有限公司總經理劉(liu)鈞也曾嘗試申請減(jian)免(mian)稅(shui)，“稅(shui)務(wu)局根本不知道(dao)3D打印是什么，我們(men)進(jin)口的(de)一些東西，他(ta)們(men)的(de)目錄(lu)里都沒有，還要去海關查”，因(yin)此，他(ta)們(men)很難像傳統產業(ye)一樣，享受原材(cai)料占(zhan)有量大而得到的(de)增值(zhi)稅(shui)抵扣(kou)。
; 馮飛認為，在(zai)一般性的應(ying)用(yong)技(ji)術研(yan)發領域，政(zheng)府應(ying)通(tong)過(guo)制(zhi)定普遍性優(you)惠政(zheng)策，引(yin)導和調(diao)動企業、社會發揮(hui)創新能(neng)力，而在(zai)市(shi)場解決不了的問(wen)題上(shang)，政(zheng)府才要有(you)所作(zuo)為。
比(bi)如(ru)共(gong)性技術具有相當廣泛的用途(tu)，因此(ci)，單個公司不愿(yuan)意投資，如(ru)果完全依靠市場機制(zhi)，就會(hui)面臨經費不足的局(ju)面。發(fa)達國家的經驗表明，政(zheng)府的支(zhi)持相當重要。
先進(jin)技術計劃(hua)(ATP)，是美(mei)國政府(fu)(fu)促進(jin)產業共性技術研(yan)發的典范(fan)。ATP由(you)政府(fu)(fu)提(ti)供(gong)引導資(zi)金，但承擔項目(mu)的公司要(yao)配(pei)套一半以上的研(yan)發投入。政府(fu)(fu)的資(zi)助(zhu)經費直接(jie)撥付到企業，大學和研(yan)究院所只能通過與企業聯合，參加項目(mu)的實施(shi)。
最(zui)終的知識產權(quan)為(wei)以營(ying)利為(wei)目(mu)的的美國(guo)公司所擁(yong)有，參與項(xiang)目(mu)的大學(xue)、研究院(yuan)所和政府機構等不(bu)享有任何(he)知識產權(quan)，但可(ke)以分享專利使(shi)用(yong)費。美國(guo)政府為(wei)了國(guo)家(jia)利益有權(quan)免費使(shi)用(yong)ATP支持的技術成果。其他企業想使(shi)用(yong)該項(xiang)目(mu)成果，可(ke)通過支付(fu)費用(yong)獲(huo)得(de)使(shi)用(yong)權(quan)。
消失(shi)的優勢
過去30余年，中(zhong)國憑借低成本的(de)要素供給、龐大的(de)市場(chang)需求和不斷積累(lei)的(de)技術能力(li)，確立了全(quan)(quan)球制造大國的(de)地位。無數條生產線(xian)培訓出了全(quan)(quan)世界(jie)規(gui)模最大、技藝(yi)最高、紀(ji)律最優(you)的(de)“流水(shui)線(xian)型”工人(ren)，這也是中(zhong)國成為全(quan)(quan)球制造中(zhong)心和世界(jie)工廠的(de)根本。
然(ran)而，隨著包(bao)括3D打印在內(nei)的(de)高端制造技(ji)術的(de)進步，直接(jie)從事(shi)制造的(de)人(ren)數將(jiang)不(bu)斷減少，裝配(pei)組(zu)裝成本的(de)比(bi)重會持(chi)續下降，中(zhong)國低成本勞動力的(de)比(bi)較優勢將(jiang)被大大削弱。
《經(jing)濟(ji)學人》就預測(ce)，生(sheng)(sheng)產(chan)制造(zao)將(jiang)從大型、復雜、昂貴的傳統工業(ye)過程中分離出來，凡是能(neng)接上電源的任(ren)何計算機都能(neng)夠成為靈巧的生(sheng)(sheng)產(chan)工廠。未來制造(zao)業(ye)將(jiang)再(zai)次回流到(dao)發達國家(jia)。
3D打印對(dui)傳統制造業(ye)是否(fou)真有如此強(qiang)的(de)殺傷力？
目前，3D打(da)印(yin)的(de)(de)產值在全(quan)球制造(zao)業(ye)中(zhong)所占份額仍然(ran)微不(bu)足(zu)道。2011年，全(quan)球3D打(da)印(yin)市(shi)場規(gui)模為17.1億(yi)美元(yuan)，僅占世界制造(zao)業(ye)總產出(chu)的(de)(de)0.02%。但(dan) 是，技術革命不(bu)會因為新技術的(de)(de)出(chu)現而立刻發生。中(zhong)國科學院自(zi)動(dong)化研(yan)究(jiu)所研(yan)究(jiu)員王飛躍(yue)認為，其(qi)個性(xing)化制作(zuo)的(de)(de)屬性(xing)與(yu)“長尾效(xiao)應”不(bu)謀而合，通過滿足(zu)那些細分 的(de)(de)、較小的(de)(de)市(shi)場，最終會累計出(chu)明顯的(de)(de)利潤。
哈佛商學院(yuan)教授克(ke)萊頓·克(ke)里斯坦森(sen)(Clayton Christensen)所(suo)提(ti)出(chu)的顛(dian)覆式創新理論也表明，新進入(ru)者(zhe)如(ru)果抓住市場(chang)的特殊需求(qiu)，進入(ru)邊緣應用領域，當(dang)它的技(ji)術不斷(duan)改(gai)進直至被主流市場(chang)所(suo)接受時，便會替代(dai)傳(chuan)統技(ji)術軌跡晉升為(wei)主流技(ji)術。
; 從長遠看，這項(xiang)技(ji)術最終將給(gei)工業生產和經濟組織(zhi)模式帶來顛覆式的(de)改變。
事實(shi)上(shang)，就(jiu)3D打印的(de)(de)理論(lun)研究而(er)(er)言，中國與國際水平相差(cha)不遠，但將整(zheng)個產業所涉及的(de)(de)材料、機(ji)械、數控、軟件等諸領(ling)域集成(cheng)起來做(zuo)出一個商品時，差(cha)距(ju)的(de)(de)鴻溝就(jiu)直面而(er)(er)來。
3D打印技術(shu)未來的(de)(de)發展空(kong)間，很大程度上取決于(yu)是否有完(wan)整的(de)(de)產(chan)業鏈支撐，包(bao)括設備制造、材(cai)料、模(mo)型軟件，以及服務商。
胡爾已(yi)經清楚地看見了(le)這一點(dian)，并著(zhu)手進入產(chan)業鏈(lian)整合的階段。
2012年(nian)初，胡爾以1.355億美元現(xian)金收(shou)購了頗(po)具科研(yan)(yan)實力的Z Corp和Vidar Systems公司(si)。其合(he)伙人雷(lei)切特(te)勒表示，行業整(zheng)合(he)將(jiang)使(shi)3D Systems有更多的精力進行全方(fang)位的研(yan)(yan)發(fa)。公司(si)將(jiang)6%-7%的營業收(shou)入和20%的員工投入研(yan)(yan)發(fa)，其中技(ji)術、材(cai)料、產品各占(zhan)三分之一。
材料是產業鏈(lian)中(zhong)關鍵的一(yi)(yi)個環節。如前文所述，澳大利亞等國家正加緊研究金(jin)屬零件的制造，一(yi)(yi)旦在金(jin)屬材料上得到(dao)廣(guang)泛應用(yong)，3D打印就將(jiang)引領新一(yi)(yi)輪工業革命。
而國(guo)內甚至連(lian)特殊的研(yan)究(jiu)材料(liao)都難以(yi)獲得，北京隆源自(zi)動成型系(xi)統有限公司總經理馮濤介紹，由(you)于研(yan)究(jiu)所需的材料(liao)用量很少，研(yan)發本身存在不確定性，國(guo)內廠(chang)家根本不愿為這(zhe)樣的小眾(zhong)需求試(shi)制特殊的材料(liao)。
如果(guo)購買(mai)國外廠家生產(chan)的原材(cai)(cai)料(liao)(liao)，也會遭遇“阻(zu)擊”。比如，生產(chan)3D打(da)印原材(cai)(cai)料(liao)(liao)的德國德固賽公(gong)司，與美(mei)國、德國的客戶(hu)簽署了聯合(he)(he)開(kai)發協議(yi)，協議(yi)要求其大部 分原材(cai)(cai)料(liao)(liao)賣給合(he)(he)作(zuo)方，只有20%的份額公(gong)開(kai)銷售，且這(zhe)部分材(cai)(cai)料(liao)(liao)在性(xing)能上(shang)相對較差。因(yin)此，中(zhong)國國內很難(nan)買(mai)到新型且上(shang)佳的原材(cai)(cai)料(liao)(liao)。
安信證券行業分(fen)析師胡又(you)文說，中國在(zai)材料(liao)供(gong)應(ying)和模型軟件(jian)供(gong)應(ying)環節，目前還沒有(you)專業公司(si)進入，所以(yi)即便(bian)“三校一企”精于3D技術本(ben)身的(de)研發(fa)，產業鏈上下游亦難以(yi)跟進。
同樣，3D打印設備集成了(le)多(duo)個精密組(zu)件(jian)，其(qi)產(chan)業(ye)化發展需要較強的(de)工業(ye)基礎(chu)支撐。中國在機(ji)電(dian)和數控等(deng)傳統領域一直缺少核心(xin)技(ji)術，以致(zhi)國產(chan)3D打印設備的(de)一些核心(xin)組(zu)件(jian)，如精密激光(guang)器(qi)、光(guang)學(xue)系統、精密導軌和電(dian)機(ji)等(deng)均需從國外采購。
“國內做3D打印設備的廠商沒有(you)資(zi)金做全產業(ye)鏈的研發(fa)。”馮(feng)濤說，“而國外這(zhe)個(ge)行業(ye)都已(yi)經并(bing)購好(hao)幾輪了，通過資(zi)本(ben)的手段給(gei)企(qi)業(ye)增加資(zi)金，擴充研發(fa)實力。”
美國(guo)明(ming)顯加大了對(dui)3D打印技(ji)術研發的(de)組織(zhi)力(li)度，以確立高端制造業的(de)霸(ba)主地位(wei)。2010年，愛迪(di)生焊接研究所牽(qian)頭成(cheng)(cheng)立增材制造聯盟，很快就吸收到30余家成(cheng)(cheng)員，這一(yi)聯盟將促進制造商和供應(ying)商與大學、研究機構之間的(de)對(dui)接。
歐盟在(zai)諾丁漢大學(xue)、謝菲爾德大學(xue)和埃克斯特大學(xue)等建立(li)了多個(ge)3D打印中心，設置基(ji)金予(yu)以支持。這些聯(lian)合體有助于(yu)解決3D打印領(ling)域存在(zai)的高(gao)端共性問(wen)題，并能使(shi)新技術(shu)順利產業(ye)化。
鑒于歐美的(de)(de)成功經驗，北(bei)京工業設(she)計(ji)促進(jin)中(zhong)心建立了(le)一個(ge)工業設(she)計(ji)聯(lian)盟(meng)(meng)，試圖整(zheng)合包括研究機構、服務(wu)商、設(she)備供(gong)應商、設(she)備代理(li)商、服務(wu)提供(gong)者在(zai)內(nei)的(de)(de)資源。在(zai) 聯(lian)盟(meng)(meng)下可(ke)以(yi)讓更多的(de)(de)技(ji)術(shu)得到普及。不過(guo)，這個(ge)聯(lian)盟(meng)(meng)目前的(de)(de)作(zuo)用更多是(shi)為了(le)產(chan)品(pin)(pin)推廣。“國內(nei)多數(shu)的(de)(de)技(ji)術(shu)攻關(guan)是(shi)針對產(chan)品(pin)(pin)級(ji)的(de)(de)，而不是(shi)針對產(chan)業的(de)(de)共性技(ji)術(shu)，由于產(chan) 品(pin)(pin)恰恰在(zai)聯(lian)盟(meng)(meng)企業之間存在(zai)競爭關(guan)系，因此(ci)聯(lian)盟(meng)(meng)中(zhong)利益共享(xiang)、風險承(cheng)擔的(de)(de)機制(zhi)也尚未(wei)形成。”馮飛指出。
作為(wei)全國(guo)工(gong)業(ye)的(de)(de)主(zhu)管部門(men)，工(gong)信(xin)部聯合 中(zhong)國(guo)電子信(xin)息產業(ye)發展研究院，在2012年9月開(kai)(kai)展了(le)第(di)三次(ci)工(gong)業(ye)革命的(de)(de)專題(ti)研究，初(chu)步判斷，第(di)三次(ci)工(gong)業(ye)革命的(de)(de)到來還需(xu)要一個較(jiao)長過程，不可(ke)能完全替代既有(you) 的(de)(de)生產方式和發展模式，但它(ta)為(wei)后發國(guo)家成功實現“趕超”打開(kai)(kai)了(le)一扇(shan)“機會(hui)窗口”。
顏永年也判斷，距離3D打(da)印的(de)廣(guang)泛應用可能還要十年，現在(zai)重視完全來得(de)及(ji)。
為此(ci)，工信部準(zhun)備組織研究制(zhi)定3D打印技(ji)術(shu)路(lu)線圖、中長期發(fa)展戰略，推動完善3D打印技(ji)術(shu)規范和標準(zhun)制(zhi)定;而且(qie)會研究制(zhi)定支持3D打印產業(ye)發(fa)展的(de)專項財稅(shui)政策。
來源(yuan)： 財經(jing)雜志(zhi)
