3D打印發(fā)展前景廣闊，推動制造業(yè)生產(chǎn)方式由大規(guī)模生產(chǎn)向個性化定制轉(zhuǎn)變

作者：李曉華 作者為中國社會科學(xué)院工業(yè)經(jīng)濟研究所研究員
來源：新華社

為解決疫情防控中應(yīng)急物資短缺的難題，美國、意大利等國紛紛利用3D打印機生產(chǎn)呼吸機配件,、個人防護面罩,，甚至還創(chuàng)建了在線論壇,，用于政府,、醫(yī)院、非政府組織發(fā)布需求,，以及業(yè)內(nèi)人士分享經(jīng)驗等,。3D打印在全球疫情防控中發(fā)揮的作用，反映出這項技術(shù)普及度的提高和應(yīng)用領(lǐng)域的擴展,。

3D打印,，也稱增材制造，是以數(shù)字模型為基礎(chǔ),，將材料逐層堆積制造出實物的新興制造技術(shù),。近年來，世界主要國家紛紛加大力度支持3D打印技術(shù),，全球3D打印產(chǎn)業(yè)高速發(fā)展,。小到兒童玩具、工藝品,，大到飛機,、火箭中使用的高度復(fù)雜零部件，3D打印機已廣泛應(yīng)用于諸多領(lǐng)域,。2019年,，全球3D打印產(chǎn)業(yè)規(guī)模達120億美元左右，同比增長近30%,。

3D打印產(chǎn)業(yè)的快速發(fā)展是多方面因素共同推動的結(jié)果,。

一是研發(fā)投入的增長使得技術(shù)不斷完善，3D打印機功能更強,、成本更低,、速度更快。2012年起3D打印領(lǐng)域?qū)＠�申請量快速增長,，年增長率超過40%,。

二是打印材料種類不斷豐富，推動3D打印機應(yīng)用范圍擴大。3D打印材料主要包括金屬材料,、高分子材料和陶瓷材料,，其中塑料仍是使用最多的材料，但金屬材料增長很快,，2018年使用率提高到了36%左右,。金屬材料的廣泛使用帶動了工業(yè)級3D打印機銷售的增長,，推動3D打印由消費級市場向高端制造市場拓展,。

三是汽車、電子,、航天,、醫(yī)療、制鞋等行業(yè)為了加快產(chǎn)品開發(fā),、改進產(chǎn)品性能,、提高用戶需求響應(yīng)速度，積極探索3D打印技術(shù)在工業(yè)生產(chǎn)中的應(yīng)用,。

四是中小學(xué)和教育培訓(xùn)機構(gòu)設(shè)立3D打印相關(guān)課程,，推動桌面3D打印機在學(xué)校、家庭和中小企業(yè)中普及,。

3D打印無需開模,、一體成型、生產(chǎn)周期短,，特別適用于生產(chǎn)及快速交付結(jié)構(gòu)復(fù)雜產(chǎn)品,、小批量產(chǎn)品，因此被廣泛用于原型制作,、定制生產(chǎn)以及復(fù)雜零部件制造等領(lǐng)域,。不過，3D打印也存在明顯短板：3D打印機售價高,、產(chǎn)品制作時間長,，不具備規(guī)模經(jīng)濟性，大批量產(chǎn)品的生產(chǎn)成本明顯高于傳統(tǒng)加工方式,；打印材料價格較高,，種類非常有限，材料強度,、加工精度等方面與傳統(tǒng)精密加工方式仍存差距,。總體來看,，3D打印與傳統(tǒng)制造工藝各有千秋,，二者不是替代關(guān)系，未來應(yīng)在各自擅長的領(lǐng)域發(fā)揮作用。

3D打印被視為引領(lǐng)新一輪科技革命和產(chǎn)業(yè)變革的核心技術(shù)之一,，發(fā)展前景廣闊,。隨著經(jīng)濟發(fā)展和生活水平提高，消費者更加追求個性化的需求,，3D打印將與機器人,、人工智能等技術(shù)一起，提高制造業(yè)生產(chǎn)線的柔性化程度,，以更低成本生產(chǎn)定制產(chǎn)品,，推動制造業(yè)生產(chǎn)方式由大規(guī)模生產(chǎn)向個性化定制轉(zhuǎn)變。同時,，憑借節(jié)約倉儲和物流成本,、快速響應(yīng)本地市場的優(yōu)勢，3D打印將推動制造業(yè)向本地制造模式發(fā)展,。此外,，3D打印教育深入推廣將會推動創(chuàng)客運動的興起，家庭打印機,、小型3D打印店更加普及,，人們將能夠制造自己設(shè)計的產(chǎn)品。未來,，隨著3D打印機,、材料和后處理技術(shù)的發(fā)展，3D打印的應(yīng)用領(lǐng)域?qū)⒉粩鄶U大,。