3D打印年鑒 | 世界主要國家增材制造技術(shù)的發(fā)展

來源：增材制造產(chǎn)業(yè)聯(lián)盟  

導(dǎo)讀：2021年3月,，中國增材制造產(chǎn)業(yè)聯(lián)盟發(fā)布《中國增材制造產(chǎn)業(yè)年鑒（2020）》,，這是國內(nèi)第一本專注于增材制造領(lǐng)域的資料性工具書,。年鑒全方位介紹了中國3D打印行業(yè)的發(fā)展現(xiàn)狀，深入地挖掘產(chǎn)業(yè)鏈,、價值鏈的優(yōu)質(zhì)單位,，為政府部門出臺增材制造產(chǎn)業(yè)相關(guān)政策法規(guī)和企業(yè)制定相關(guān)戰(zhàn)略規(guī)劃提供重要參考和有效借鑒。

2021年3月26日,，2021增材制造材料創(chuàng)新發(fā)展論壇在徐州空港經(jīng)濟(jì)開發(fā)區(qū)隆重召開,，在本次論壇上工業(yè)和信息化部裝備工業(yè)發(fā)展中心李方正博士發(fā)布《中國增材制造產(chǎn)業(yè)年鑒（2020）》，總結(jié)2020年我國增材制造產(chǎn)業(yè)的市場,、政策,、技術(shù)、產(chǎn)品,、企業(yè),、標(biāo)準(zhǔn)、科研以及地方增材制造產(chǎn)業(yè)的發(fā)展信息

△發(fā)布《中國增材制造產(chǎn)業(yè)年鑒（2020）》李方正博士  ▏工業(yè)和信息化部裝備工業(yè)發(fā)展中心

本文摘自《中國增材制造產(chǎn)業(yè)年鑒（2020）》第一章“發(fā)展綜述”：世界主要先進(jìn)國家較早重視并布局增材制造技術(shù),，并持續(xù)將其作為制造業(yè)發(fā)展的重點(diǎn)領(lǐng)域,，加強(qiáng)發(fā)展戰(zhàn)略謀劃。

美國：全球增材制造產(chǎn)業(yè)發(fā)展較快
美國是全球增材制造技術(shù)的起源地,，誕生過多項(xiàng)增材制造技術(shù),，擁有完整、前沿的增材制造技術(shù)及產(chǎn)業(yè)發(fā)展體系,，引領(lǐng)全球增材制造產(chǎn)業(yè)發(fā)展,。1983年,，美國科學(xué)家發(fā)明了光固化成形技術(shù)并制造出全球首個增材制造部件，開啟了全球增材制造產(chǎn)業(yè)發(fā)展的篇章,。2009年,，美國率先將發(fā)展增材制造產(chǎn)業(yè)上升到國家戰(zhàn)略高度，提出重振制造業(yè)戰(zhàn)略計(jì)劃,，將增材制造作為重振美國制造業(yè)的三大支柱之一,。2012年8月，美國國家制造創(chuàng)新網(wǎng)絡(luò)的第一個創(chuàng)新機(jī)構(gòu)——國家增材制造創(chuàng)新機(jī)構(gòu)成立,，2013年更名為“美國制造”(America Makes),。

美國擁有GE Additive、Stratasys,、3D Systems,、HP、Markforged等眾多增材制造知名企業(yè),，充分確保了其在該領(lǐng)域的全球穩(wěn)固地位,。

德國：金屬增材制造技術(shù)走在世界前列
德國在金屬增材制造技術(shù)創(chuàng)新和應(yīng)用方面一直走在世界前列。1995年,，德國Fraunhofer激光技術(shù)研究所首次提出SLM技術(shù)構(gòu)想并獲得專利授權(quán),。2002年，德國成功研制出選擇性激光熔化增材制造裝備,，成形零件綜合性能達(dá)到同質(zhì)鍛件水平,。2008年，德國成立增材制造研究中心,。30多年來,，德國涌現(xiàn)出一批以EOS、SLMSolutions,，Voxeljet,、ConceptLaser等為代表的增材制造設(shè)備制造商。其中,，EOS公司全球裝機(jī)量達(dá)到3500臺,，金屬增材制造設(shè)備全球市場占有率達(dá)到30%左右。此外,，通快,、西門子、德馬吉,、卡爾·蔡司等工業(yè)知名企業(yè)都在加速布局,，以求搶占增材制造技術(shù)的制高點(diǎn)。

英國：重點(diǎn)布局航空航天領(lǐng)域
英國高度重視增材制造技術(shù)的發(fā)展與應(yīng)用，基于軍事航空工業(yè)方面的基礎(chǔ)和能力,，英國重點(diǎn)推進(jìn)增材制造技術(shù)在航空航天領(lǐng)域應(yīng)用持續(xù)深化,。2014年，英國政府宣布將向航空工業(yè)研究計(jì)劃投入1.54億英鎊,，這其中包括輕量化飛機(jī)金屬部件增材制造研究,，以確保英國在航空創(chuàng)新方面的穩(wěn)定地位,。2017年,，英國制造技術(shù)中心（Manufacturing Technology Centre，MTC）與歐洲航天局(European Space Agency,，ESA）共建ESA增材制造基準(zhǔn)中心(Additive Manufacturing Benchmark Center,，AMBC)，聯(lián)合開展空間增材制造問題研究,。2018年6月,，英國制造技術(shù)中心啟動航空航天數(shù)字化可重構(gòu)增材制造計(jì)劃，到2019年11月,，完整的試用設(shè)施在國家增材制造中心（National Center for Additive Manufacturing,，NCAM）投入運(yùn)營，以確保增材制造零部件的生產(chǎn),，到2020年可滿足英國整個航空航天供應(yīng)鏈的產(chǎn)品需求,。

根據(jù)統(tǒng)計(jì)，2012年9月至2022年9月,，英國將在增材制造研發(fā)上投入1.15億英鎊,，其中，半數(shù)左右來自英國工程與自然科學(xué)研究理事會（Engineering and Physical Sciences Research Council,，EPSRC）和產(chǎn)業(yè)界,。歐盟第七框架計(jì)劃（FP7）、Innovate UK,、高校,、國防科學(xué)與技術(shù)實(shí)驗(yàn)室（Defence Science Technology Laboratory，DSTL）等也是研發(fā)資助的重要來源,。

以色列：技術(shù)創(chuàng)新能力走在世界前列
以色列已成為增材制造領(lǐng)域具有重要影響力的全球技術(shù)創(chuàng)新中心,，成功打造了一批具有世界較高水平的研究機(jī)構(gòu)和科技創(chuàng)新公司，正推動構(gòu)建強(qiáng)大開放的增材制造技術(shù)和應(yīng)用生態(tài)系統(tǒng),。以色列XJet公司推出納米顆粒噴射（Nano Particle Jetting,，NPJ）金屬增材制造技術(shù)，顛覆了行業(yè)對技術(shù)的認(rèn)知,。2018年10月,，新建立的全球最大的金屬和陶瓷增材制造中心進(jìn)一步推進(jìn)了新型增材制造材料及其技術(shù)的開發(fā)與應(yīng)用。

2019年3月，以色列精密增材制造技術(shù)開發(fā)商N(yùn)anofabrica基于數(shù)字光處理（Digital Light Processing,，DLP）工藝,，結(jié)合自適應(yīng)光學(xué)，推出微米級增材制造技術(shù),，實(shí)現(xiàn)近1mm 的分辨率,。2019年4月15日，以色列特拉維夫大學(xué)研究人員宣布成功以病人自身組織為原材料3D打印出全球首顆擁有細(xì)胞,、血管,、心室和心房的“完整”心臟，推動生物醫(yī)療增材制造技術(shù)的突破性發(fā)展,。

日本：增減材復(fù)合制造領(lǐng)域具有優(yōu)勢
日本將增材制造視為重塑制造業(yè)國際競爭力的關(guān)鍵驅(qū)動因素,，組建了包括經(jīng)濟(jì)部、貿(mào)易部,、日本經(jīng)濟(jì)產(chǎn)業(yè)省在內(nèi)的委員會,，致力于發(fā)展增材制造產(chǎn)業(yè)，設(shè)立專項(xiàng)資金支持產(chǎn)業(yè)發(fā)展,。經(jīng)過多年發(fā)展,，日本在增減材復(fù)合制造領(lǐng)域已具備優(yōu)勢。

20世紀(jì)90年代末,，日本一項(xiàng)大學(xué)/工業(yè)聯(lián)合研究項(xiàng)目開發(fā)出第一臺融合激光粉末熔融與計(jì)算機(jī)數(shù)字控制機(jī)床( Computerized Numerical Control Machine,，CNC）加工技術(shù)的商用混合機(jī)床。日本松浦機(jī)械LUMEX Avance-25金屬增材制造設(shè)備是世界上首個將金屬激光燒結(jié)技術(shù)與高速銑削工藝結(jié)合的復(fù)合制造設(shè)備,。2007年,，日本學(xué)院和工業(yè)界聯(lián)手開展在金屬增材和減材之間更容易轉(zhuǎn)換刀具的研究。該研究成果是一臺CNC機(jī)床,，增加了激光鍍鎘（直接能量沉積技術(shù))功能,。2015年，日本Enomoto工業(yè)株式會社推出增材制造五軸加工設(shè)備,，融合熔融沉積成形和切削加工技術(shù),，進(jìn)行低成本、高精度的復(fù)雜工業(yè)部件制造,。

韓國：特色發(fā)展生物醫(yī)療增材制造
近年來,，韓國先后出臺了一系列政策措施，有為支持生物醫(yī)療增材制造創(chuàng)新發(fā)展,。2015年,，韓國增材制造市場領(lǐng)軍企業(yè)Rokit獲300萬美元政府補(bǔ)助進(jìn)軍生物增材制造領(lǐng)域，與韓國科學(xué)技術(shù)院,、首爾大學(xué)醫(yī)院,、漢陽大學(xué)及韓國機(jī)械與材料研究所等機(jī)構(gòu)聯(lián)合開展人體皮膚組織生物打印技術(shù)研究及設(shè)備開發(fā),。2016年7月，韓國政府宣布降低對增材制造等高新技術(shù)產(chǎn)業(yè)的研發(fā)稅,，為中小企業(yè)減免稅額高達(dá)30%,，打造“新的經(jīng)濟(jì)增長引擎”。2017年5月,，韓國政府宣布將開展增材制造醫(yī)療器械的快速認(rèn)證,，以盡快為患者提供創(chuàng)新設(shè)備。2018年2月,，韓國科學(xué)、信息和通信技術(shù)與未來規(guī)劃部宣布投入3700 萬美元開發(fā)和擴(kuò)大增材制造技術(shù),，發(fā)展增材制造在企業(yè),、軍隊(duì)和醫(yī)療領(lǐng)域的應(yīng)用。
在系列政策措施的引導(dǎo)和支持下,，增材制造技術(shù)在生物醫(yī)療領(lǐng)域的應(yīng)用不斷升溫，已為臨床診療,、醫(yī)療操作等提供了新的解決方案,。目前，韓國市場規(guī)模以年均24%的速度增長,，預(yù)計(jì)2025年將達(dá)到1萬億韓元,。

捷克：將增材制造與工業(yè)生產(chǎn)相結(jié)合
捷克的增材制造行業(yè)主要分布在3個區(qū)域：北部是以研究機(jī)構(gòu)和企業(yè)為主，專注于增材制造研發(fā),、市場開發(fā),；中部是以捷克國內(nèi)大學(xué)牽頭的技術(shù)研發(fā)為主，側(cè)重金屬增材制造和建造業(yè)等領(lǐng)域以及核心材料方面的研究,，擁有數(shù)百年歷史的捷克大學(xué)也在從事相關(guān)研究,；東南部也分布了一些公司，在此地區(qū)的工程大學(xué)和科技大學(xué)側(cè)重航空航天和醫(yī)療領(lǐng)域的研發(fā),。

捷克制造業(yè)占本國GDP比重達(dá)27.1%,，它擁有悠久的工業(yè)機(jī)械制造產(chǎn)業(yè)和強(qiáng)大的航空航天產(chǎn)業(yè)，在汽車行業(yè)也有舉足輕重的地位,。未來,，捷克將把增材制造與工業(yè)生產(chǎn)相結(jié)合，并有可能與機(jī)器人技術(shù)相結(jié)合,。捷克超過40%的工業(yè)生產(chǎn)已經(jīng)實(shí)現(xiàn)自動化,，是歐洲最具潛力發(fā)展機(jī)器人的國家之一。

中東地區(qū)：潛力巨大的新興市場并注重建筑3D打印市場
中東的新興市場為3D打印行業(yè)提供了明顯的增長機(jī)會,。3D打印在中東地區(qū)正經(jīng)歷著顯著的增長,，從航空航天到建筑等許多行業(yè)都愿意抓住這項(xiàng)技術(shù)帶來的機(jī)遇,。在國家層面，阿拉伯聯(lián)合酋長國（以下簡稱“阿聯(lián)酋”)已開始將重點(diǎn)放在3D打印上,。2016年,，阿聯(lián)酋啟動了“迪拜3D打印戰(zhàn)略”，旨在到2030年提升迪拜作為3D打印技術(shù)穩(wěn)固的地位,。阿聯(lián)酋正積極致力于成為世界3D技術(shù)中心,，特別關(guān)注的領(lǐng)域包括建筑業(yè)、航空航天,、醫(yī)療和消費(fèi)品,。通過與EOS公司的合作，阿提哈德工程公司成為首家獲得歐洲航空安全局(European Aviation Safety Agency)批準(zhǔn),，利用粉末床熔化技術(shù)設(shè)計(jì),、生產(chǎn)和認(rèn)證3D打印機(jī)艙部件，為航空公司提供維護(hù),、維修和大修 （Maintenance,、Repair and Overhaul，MRO）服務(wù)的公司,。

印度：重視發(fā)展生物醫(yī)療3D打印
印度第一臺3D打印機(jī)安裝于1995年,，第一臺金屬3D打印機(jī)安裝于1998年。印度在珠寶領(lǐng)域率先快速采用了增材制造技術(shù),，85%-90%的珠寶都會使用3D打印技術(shù),。在印度3D打印發(fā)展和創(chuàng)新的時代，許多本地的設(shè)備供應(yīng)商或者初創(chuàng)公司開始生產(chǎn)一些臺式計(jì)算機(jī)或者工業(yè)的生產(chǎn)制造系統(tǒng),。受到航空,、國防的驅(qū)使以及政府的介入，印度的金屬增材制造在2010年開始迅速發(fā)展,。

據(jù)印度相關(guān)部門估計(jì),，印度的增材制造市場份額達(dá)到6億美元，增材制造主要應(yīng)用在汽車,、珠寶醫(yī)學(xué)或者航空航天國防等領(lǐng)域,。很多印度本地化品牌在做生物和醫(yī)療打印方面的研究。醫(yī)療是印度3D打印發(fā)展的重點(diǎn),，因?yàn)橛《热丝诒姸�,，醫(yī)療的缺口很大，所以醫(yī)療的3D打印在印度的發(fā)展前景非常廣闊,。

目前,，印度金屬3D打印的市場非常小，截至2019年3月,，印度有82臺金屬打印機(jī)器,，主要用在航空零部件,、汽車工具和牙科等領(lǐng)域，一些比較大的設(shè)計(jì)公司會提供工程服務(wù),，這也將是一個非常大的市場,。印度政府出臺了相關(guān)政策來推動應(yīng)用化的研究，除了資助基礎(chǔ)研究之外,，也會資助行業(yè)化研究,，致力于把技術(shù)推向市場。印度在3D打印后處理方面,，質(zhì)量控制和認(rèn)證訣可方面比較薄弱,，沒有戰(zhàn)略性文件或發(fā)展規(guī)范。

非洲地區(qū)：有豐富的自然資源,，發(fā)展3D打印材料有優(yōu)勢
在非洲,，早期3D打印服務(wù)已經(jīng)成為主流，占當(dāng)?shù)啬繕?biāo)受眾市場的20%~ 50%,。南非目前在非洲大陸3D打印應(yīng)用方面處于較高地位,。據(jù)統(tǒng)計(jì)，2018年,，南非大約安裝了5700臺3D打印機(jī),，其中，大多數(shù)是低成本的桌面級設(shè)備,。許多非洲國家擁有豐富的自然資源，在為金屬3D打印系統(tǒng)供應(yīng)和生產(chǎn)金屬方面創(chuàng)造了許多機(jī)會,。常用金屬包括不銹鋼,、鋁、鎳,、鈷鉻和鈦,，通常以粉末的形式應(yīng)用，盡管3D打印市場在中東和非洲都有巨大的增長機(jī)會,，但由于中東和非洲市場缺乏3D打印的專業(yè)知識,，快速采用3D打印還有一些障礙。

《中國增材制造產(chǎn)業(yè)年鑒（2020）》將在京東,、當(dāng)當(dāng)?shù)荣彆�平臺上架,，具體時間請關(guān)注聯(lián)盟公眾號。
該年鑒現(xiàn)接受預(yù)定,，詳情可致電中國增材制造產(chǎn)業(yè)聯(lián)盟秘書處,。
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