重磅好文,，深度剖析丨《我國(guó)增材制造技術(shù)與產(chǎn)業(yè)發(fā)展研究》

本文選自
來(lái)源：《中國(guó)工程科學(xué)》2022年第4期
作者：王磊,、盧秉恒

摘要：增材制造作為新興的制造技術(shù),，應(yīng)用領(lǐng)域不斷擴(kuò)展,，成為先進(jìn)制造領(lǐng)域發(fā)展最快的技術(shù)方向之一,；增材制造產(chǎn)業(yè)的發(fā)展為現(xiàn)代制造業(yè)的培育壯大以及傳統(tǒng)制造業(yè)的轉(zhuǎn)型升級(jí)提供了寶貴契機(jī),。本文在分析全球增材制造技術(shù)發(fā)展態(tài)勢(shì)與產(chǎn)業(yè)發(fā)展動(dòng)態(tài)的基礎(chǔ)上,，全面梳理了我國(guó)增材制造技術(shù)與產(chǎn)業(yè)的發(fā)展態(tài)勢(shì)，剖析了我國(guó)增材制造產(chǎn)業(yè)面臨的共性技術(shù)研究及基礎(chǔ)器件能力不足,、面向國(guó)際市場(chǎng)的專(zhuān)利布局滯后,、產(chǎn)業(yè)規(guī)模與產(chǎn)業(yè)集群建設(shè)有待深化等問(wèn)題。著眼增材制造產(chǎn)業(yè)前瞻布局,，論證提出了生物醫(yī)藥與醫(yī)療器械增材制造,、大型高性能復(fù)雜構(gòu)件增材制造、空間增材制造,、基于增材制造的結(jié)構(gòu)創(chuàng)新與新材料發(fā)明等重點(diǎn)發(fā)展方向,。研究建議：建立增材制造協(xié)同創(chuàng)新機(jī)制并支持企業(yè)開(kāi)展應(yīng)用創(chuàng)新，圍繞重大裝備需求開(kāi)展增材制造工藝變革專(zhuān)項(xiàng)技術(shù)攻關(guān),，深化區(qū)域性增材制造產(chǎn)業(yè)集群建設(shè),。

一、前言

當(dāng)前,，以增材制造（亦稱 3D 打�,。�為代表的新制造技術(shù)，其基礎(chǔ)研究,、關(guān)鍵技術(shù),、產(chǎn)業(yè)孵化等都在快速發(fā)展。增材制造技術(shù)完全改變了產(chǎn)品的設(shè)計(jì)制造過(guò)程,，被視為諸多領(lǐng)域科技創(chuàng)新的“加速器”,、支撐制造業(yè)創(chuàng)新發(fā)展的關(guān)鍵基礎(chǔ)技術(shù),；進(jìn)一步改變了產(chǎn)品的生產(chǎn)模式，驅(qū)動(dòng)定制化,、個(gè)性化,、分布式制造；通過(guò)云制造并與大數(shù)據(jù)技術(shù)結(jié)合,，加快傳統(tǒng)制造升級(jí),，實(shí)現(xiàn)制造的個(gè)性化、智能化,、社會(huì)化,；對(duì)制造業(yè)起到巨大的推動(dòng)和顛覆性變革作用，助推航空,、航天,、能源、國(guó)防,、汽車(chē),、生物醫(yī)療等領(lǐng)域核心制造技術(shù)的突破和跨越式發(fā)展 [1]。

增材制造的技術(shù)與產(chǎn)業(yè)研究是國(guó)內(nèi)外熱點(diǎn)課題,。美國(guó)麥肯錫咨詢公司認(rèn)為增材制造是決定2025年經(jīng)濟(jì)發(fā)展的12大顛覆技術(shù)之一,，發(fā)布的《增材制造發(fā)展的主流化》探討了增材制造40年發(fā)展歷程，作出了增材制造將成為主流制造技術(shù)的判斷,。中國(guó)工程院戰(zhàn)略性新興產(chǎn)業(yè)項(xiàng)目組近年來(lái)持續(xù)關(guān)注增材制造產(chǎn)業(yè)發(fā)展動(dòng)態(tài),，研討了面向“十四五”時(shí)期及中長(zhǎng)期的增材制造產(chǎn)業(yè)路線圖 [2]。有研究指出,，增材制造技術(shù)作為面向材料的制造技術(shù),，在聚合物、金屬,、陶瓷,、玻璃、復(fù)合材料中仍普遍存在打印精度,、打印尺度,、打印速度難以兼顧的矛盾 [3]；在比較分析國(guó)內(nèi)外增材制造產(chǎn)業(yè)的發(fā)展概況,、宏觀策略、典型應(yīng)用的基礎(chǔ)上,，探討了增材制造相關(guān)的標(biāo)準(zhǔn)體系,、人才培育、行業(yè)趨勢(shì)等 [4],。世界經(jīng)濟(jì)論壇等機(jī)構(gòu)聯(lián)合發(fā)布了《增材制造突破：可擴(kuò)展化與克服關(guān)鍵挑戰(zhàn)的操作指南》,，認(rèn)為未來(lái)10年3D打印的工業(yè)部件將大規(guī)模用于生產(chǎn)制造,，闡述了新型冠狀病毒肺炎（COVID-19）疫情防控與增材制造技術(shù)應(yīng)用的關(guān)聯(lián)性。

我國(guó)制造業(yè)面臨著復(fù)雜的國(guó)際合作形勢(shì)和激烈的產(chǎn)業(yè)競(jìng)爭(zhēng)態(tài)勢(shì),，高端裝備制造產(chǎn)業(yè)發(fā)展難以避免地受到干擾,，前沿技術(shù)與工程的自主發(fā)展面臨潛在挑戰(zhàn)；在進(jìn)行高質(zhì)量發(fā)展轉(zhuǎn)型的過(guò)程中,，需要堅(jiān)定實(shí)施制造強(qiáng)國(guó)戰(zhàn)略 [5],。需要注意到，盡管我國(guó)制造業(yè)對(duì)于以增材制造為代表的新制造技術(shù)推廣應(yīng)用具有較高的熱度,，但增材制造技術(shù)與產(chǎn)業(yè)相比世界先進(jìn)水平仍有差距,；國(guó)內(nèi)多數(shù)制造企業(yè)還處于接觸增材制造技術(shù)、開(kāi)展探索應(yīng)用階段,，沒(méi)有達(dá)到全面掌握,、轉(zhuǎn)化應(yīng)用,、創(chuàng)造增量?jī)r(jià)值的目標(biāo),；結(jié)合國(guó)情開(kāi)展的增材制造技術(shù)規(guī)劃與產(chǎn)業(yè)發(fā)展研究也不夠深入和充分。針對(duì)于此,，本文力求全面梳理增材制造技術(shù)與產(chǎn)業(yè)進(jìn)展,，剖析當(dāng)前發(fā)展存在的問(wèn)題,，突出生物醫(yī)藥與醫(yī)療器械、大型高性能復(fù)雜構(gòu)件,、空間增材制造,、結(jié)構(gòu)創(chuàng)新與新材料發(fā)明等重點(diǎn)方向，以期為我國(guó)增材制造領(lǐng)域的技術(shù)攻關(guān),、產(chǎn)業(yè)升級(jí),、宏觀策略等研究提供基礎(chǔ)參考。

二,、國(guó)際增材制造的技術(shù)和產(chǎn)業(yè)發(fā)展情況

（一）國(guó)際增材制造技術(shù)動(dòng)態(tài)
世界范圍內(nèi)增材制造相關(guān)的新工藝,、新原理、新材料,、新應(yīng)用不斷涌現(xiàn),，4D打印 [6]、空間3D打印 [1,7],、電子3D打印,、細(xì)胞3D打印 [8]、微納3D打印 [9]等新概念層出不窮,。針對(duì)工程塑料,、陶瓷、樹(shù)脂基纖維增強(qiáng)復(fù)合材料等的增材制造技術(shù)逐漸成熟，適用材料的種類(lèi)與應(yīng)用范圍有所拓展,，典型金屬增材制造結(jié)構(gòu)的力學(xué)性能趨于穩(wěn)定甚至部分超過(guò)鍛件性能（見(jiàn)表1）,。高熵非晶合金等新種類(lèi)合金材料的成分設(shè)計(jì)、材料基因組設(shè)計(jì),、多材料功能梯度結(jié)構(gòu),、超材料結(jié)構(gòu)、仿生材料及其結(jié)構(gòu),、具有電磁屏蔽功能的復(fù)合材料結(jié)構(gòu),、材料結(jié)構(gòu)功能一體化設(shè)計(jì)、3D打印納米結(jié)構(gòu) [9],、軸向立體光刻打印 [10],、4D 打印智能材料、活體細(xì)胞打印,、極端環(huán)境下的增材制造及應(yīng)用等創(chuàng)新型,、交叉性技術(shù)研究進(jìn)展明顯。無(wú)支承金屬成形,、大幅面高能束密集陣列區(qū)域化選區(qū)熔化金屬（或燒結(jié)尼龍）成型,、金屬摩擦沉積制造、混合制造 [11],、多機(jī)器人協(xié)作的大尺寸結(jié)構(gòu)的增材制造等先進(jìn)成形工藝獲得突破,。增材制件長(zhǎng)周期服役的顯微組織演變規(guī)律、人工智能檢測(cè)成形過(guò)程缺陷,、機(jī)器學(xué)習(xí)改進(jìn)材料成分增強(qiáng)綜合性能,、耐高溫合金材料組織 ‒ 性能的熱處理調(diào)控工藝 [12,13]等前沿基礎(chǔ)研究成果豐富。

在企業(yè)應(yīng)用方面,，增材制造技術(shù)賦予了零部件集成打印,、輕量化、高效換熱,、新材料應(yīng)用,、多材料功能梯度結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)等創(chuàng)新功能；正在規(guī)�,；�地集成到現(xiàn)有產(chǎn)品的制造流程甚至供應(yīng)鏈中,，革新傳統(tǒng)制造方法并降低制造成本。一些優(yōu)勢(shì)制造企業(yè)建立了包括基于增材制造技術(shù)的創(chuàng)新結(jié)構(gòu)（如拓?fù)鋬?yōu)化,、晶狀點(diǎn)陣結(jié)構(gòu),、結(jié)構(gòu)功能一體化）設(shè)計(jì)能力，增材制造成形工藝控制,、后處理及質(zhì)量檢測(cè)評(píng)價(jià)等在內(nèi)的全流程技術(shù)體系,。以德國(guó)弗勞恩霍夫應(yīng)用研究促進(jìn)協(xié)會(huì)為代表的一批研究機(jī)構(gòu)，持續(xù)深化增材制造的工業(yè)化生產(chǎn)和智能化技術(shù)研究。

在標(biāo)準(zhǔn)建設(shè)方面,，傳統(tǒng)制造強(qiáng)國(guó)在增材制造技術(shù)方面進(jìn)展較快，較多采用政府部門(mén),、高校,、科研機(jī)構(gòu)、企業(yè),、標(biāo)準(zhǔn)化機(jī)構(gòu)組成標(biāo)準(zhǔn)化聯(lián)盟,，以國(guó)防裝備、工程化場(chǎng)景應(yīng)用需求為牽引,，注重標(biāo)準(zhǔn)類(lèi)基礎(chǔ)研究的發(fā)展模式,；以發(fā)布增材制造標(biāo)準(zhǔn)建設(shè)路線圖的形式來(lái)推動(dòng)相關(guān)建設(shè)，如《增材制造標(biāo)準(zhǔn)化路線圖》（美國(guó)）《增材制造標(biāo)準(zhǔn)領(lǐng)航行動(dòng)計(jì)劃（2020—2022年）》（中國(guó)）[14],。美國(guó)還發(fā)布了《增材制造標(biāo)準(zhǔn)化路線圖差距進(jìn)展報(bào)告》,，推動(dòng)解決增材制造標(biāo)準(zhǔn)化的實(shí)施問(wèn)題。截至2022年3月,，世界范圍內(nèi)發(fā)布,、在編、擬編標(biāo)準(zhǔn)超過(guò)200項(xiàng),，已發(fā)布的標(biāo)準(zhǔn)涉及增材制造技術(shù)的術(shù)語(yǔ)和定義,、數(shù)據(jù)格式、設(shè)計(jì),、材料,、成形工藝、零件檢測(cè),、裝備產(chǎn)品,、人員操作、安全,、評(píng)估,、修理、行業(yè)應(yīng)用等方面,；在航空,、航天、汽車(chē),、焊接,、船舶、計(jì)量,、檢測(cè),、印刷電路板、消費(fèi)類(lèi)3D打印、醫(yī)療,、安全等領(lǐng)域/ 方向也開(kāi)展了標(biāo)準(zhǔn)研究與制定 [15],。值得指出的是，增材制造的標(biāo)準(zhǔn)建設(shè)仍處于初期階段,，明顯滯后于技術(shù)自身發(fā)展和產(chǎn)業(yè)推廣需求,。

在技術(shù)路線圖方面，傳統(tǒng)制造強(qiáng)國(guó)積極研究并發(fā)布各自版本,。美國(guó)國(guó)防部發(fā)布了《增材制造路線圖》（2016年）,，分為設(shè)計(jì)、材料,、工藝,、價(jià)值鏈四方面，面向維修與保障,、部署與遠(yuǎn)征,、新部件/系統(tǒng)采辦3類(lèi)應(yīng)用范圍，為實(shí)施合作,、協(xié)調(diào)投資提供了基礎(chǔ)框架,。在歐盟資助下，增材制造行業(yè)技能戰(zhàn)略聯(lián)盟發(fā)布了《歐洲增材制造技能路線圖》（2021年）,，明確了2030年前的應(yīng)用需求及技術(shù)挑戰(zhàn),，從消除增材制造技術(shù)差距的角度提出了目標(biāo)和舉措。我國(guó)在2019 年發(fā)布了面向 2035 年的增材制造路線圖研究成果 [16,17],，梳理了中國(guó)增材制造技術(shù)的中長(zhǎng)期發(fā)展方向,。近期，我國(guó)學(xué)者綜述了增材制造的設(shè)計(jì)方法,、材料,、工藝與設(shè)備、智能結(jié)構(gòu),、生物結(jié)構(gòu),、極端環(huán)境應(yīng)用進(jìn)展，認(rèn)為當(dāng)前的增材制造技術(shù)不能全面滿足傳統(tǒng)制造業(yè)的標(biāo)準(zhǔn)化,、規(guī)�,；�生產(chǎn)需求，闡述了未來(lái)10年增材制造技術(shù)的研究路線圖 [18],。

在科技論文與專(zhuān)利方面,，近年來(lái)國(guó)際上與增材制造相關(guān)的數(shù)量迅猛上升，中國(guó),、美國(guó),、德國(guó),、韓國(guó)、日本是增材制造技術(shù)研究最為活躍的國(guó)家 [19],。將全球增材制造專(zhuān)利申請(qǐng)按照發(fā)明人國(guó)別,、優(yōu)先權(quán)國(guó)別進(jìn)行排序（見(jiàn)圖1）可見(jiàn)，美國(guó)仍保持了增材制造原創(chuàng)專(zhuān)利產(chǎn)出的重要地位,，在增材制造核心技術(shù)方面的創(chuàng)新能力較強(qiáng),。

（二）國(guó)際增材制造產(chǎn)業(yè)動(dòng)態(tài)
面向未來(lái)產(chǎn)業(yè)布局，制造強(qiáng)國(guó)實(shí)施積極的增材制造產(chǎn)業(yè)政策,。例如，美國(guó)著眼于持續(xù)增強(qiáng)制造業(yè)創(chuàng)新能力和競(jìng)爭(zhēng)力,，通過(guò)頂層設(shè)計(jì),、戰(zhàn)略規(guī)劃來(lái)引領(lǐng)增材制造產(chǎn)業(yè)發(fā)展 [20]；組建國(guó)家增材制造創(chuàng)新機(jī)構(gòu),，發(fā)布《國(guó)防部增材制造路線圖》《增材制造標(biāo)準(zhǔn)化路線圖》《國(guó)防部增材制造戰(zhàn)略》等,，啟動(dòng)增材制造推進(jìn)計(jì)劃“AM Forward”，協(xié)調(diào)推動(dòng)增材制造在國(guó)防裝備,、先進(jìn)制造業(yè)中的示范應(yīng)用并形成產(chǎn)業(yè)生態(tài),。

國(guó)際增材制造產(chǎn)業(yè)從起步期轉(zhuǎn)入成長(zhǎng)期。隨著技術(shù)成熟度提升,、單位成本降低,、產(chǎn)業(yè)配套能力增強(qiáng)，增材制造已經(jīng)逐漸成為工業(yè)領(lǐng)域的主流制造方式,，以綜合效益（如成本,、周期、輕量化等）改善促進(jìn)了下游應(yīng)用發(fā)展,。行業(yè)領(lǐng)軍企業(yè)規(guī)劃了多種增材制造技術(shù)發(fā)展路線,，采取加大資金投入、設(shè)立研發(fā)中心等形式布局增材制造軟硬件及創(chuàng)新網(wǎng)絡(luò)平臺(tái),，快速推進(jìn)商業(yè)化應(yīng)用,；超前應(yīng)對(duì)增材制造相關(guān)產(chǎn)業(yè)的潛在競(jìng)爭(zhēng)，在專(zhuān)利,、標(biāo)準(zhǔn)方面進(jìn)行布局,，力求把握新型制造技術(shù)制高點(diǎn)，在民用飛機(jī),、發(fā)動(dòng)機(jī),、醫(yī)療器械等裝備制造方面取得創(chuàng)新發(fā)展。

國(guó)際增材制造產(chǎn)業(yè)鏈不斷拓展,。航空,、航天,、航海、能源動(dòng)力,、汽車(chē)與軌道交通,、電子工業(yè)、模具制造,、醫(yī)療健康,、數(shù)字創(chuàng)意、建筑等領(lǐng)域的企業(yè)和服務(wù)廠商不斷涌入這一新興市場(chǎng),。增材制造技術(shù)在航空/ 航天發(fā)動(dòng)機(jī)制造方面獲得廣泛應(yīng)用,，如航空發(fā)動(dòng)機(jī)燃油噴嘴、傳感器外殼,、低壓渦輪葉片等零件通過(guò)了適航認(rèn)證并批量應(yīng)用到商用航空發(fā)動(dòng)機(jī),，渦輪機(jī)部件具備了批生產(chǎn)能力且金屬增材制件的成本接近鑄造。在汽車(chē)行業(yè),，增材制造技術(shù)應(yīng)用覆蓋原型設(shè)計(jì),、模具制造、批量化打印零件等,。在數(shù)控機(jī)床產(chǎn)業(yè)鏈中,，出現(xiàn)了配套有3D打印頭的數(shù)控機(jī)床和機(jī)器人產(chǎn)品，將增材功能模塊與減材設(shè)備（機(jī)床）,、等材設(shè)備（鑄鍛焊,、熱處理）配套，形成各類(lèi)制造功能的復(fù)合化,；同時(shí)將增材制造裝備作為工作母機(jī)產(chǎn)業(yè)鏈的一部分進(jìn)行推廣,。增材制造在個(gè)性醫(yī)療器械生產(chǎn)方面應(yīng)用廣泛，如新型3D打印醫(yī)療器械產(chǎn)品趨于多樣化,，從生物假體制造擴(kuò)展至細(xì)胞,、組織、器官的打�,�,；還可用于制造醫(yī)用機(jī)器人 [21]。優(yōu)勢(shì)企業(yè)將增材制造裝備,、高端機(jī)床,、智能工業(yè)機(jī)器人引入生產(chǎn)線，部分實(shí)現(xiàn)了混線生產(chǎn),，在生產(chǎn)效率,、質(zhì)量控制、柔性生產(chǎn)等方面提高了市場(chǎng)競(jìng)爭(zhēng)力,。

國(guó)際增材制造產(chǎn)業(yè)增長(zhǎng)態(tài)勢(shì)良好,，包括設(shè)備,、材料、服務(wù)在內(nèi)的綜合增長(zhǎng)率超過(guò)20%,，金屬增材制造的年復(fù)合增長(zhǎng)率超過(guò)30%,；2021年市場(chǎng)規(guī)模為152億美元（同比增長(zhǎng)19.5%），其中材料產(chǎn)業(yè)規(guī)模為26億美元（同比增長(zhǎng)23.4%） [22],。增材制造市場(chǎng)競(jìng)爭(zhēng)格局相對(duì)集中,，美國(guó)、中國(guó)占據(jù)著主要市場(chǎng)（前者占比為34.4%,，后者占比為10.8%）,；預(yù)計(jì)增材制造裝備市場(chǎng)仍將保持快速增長(zhǎng)。

也要注意到,，受?chē)?guó)際形勢(shì),、COVID-19 疫情、各國(guó)政策導(dǎo)向的影響,，主要國(guó)家之間的高端裝備制造業(yè)競(jìng)爭(zhēng)格局正在出現(xiàn)調(diào)整；大型裝備企業(yè)傾向于采用兼并收購(gòu),、服務(wù)增值等方式提升核心競(jìng)爭(zhēng)力,，將促進(jìn)形成增材制造新產(chǎn)業(yè)鏈格局�,？鐕�(guó)企業(yè)主導(dǎo)區(qū)域內(nèi)的供應(yīng)鏈布局調(diào)整,，供應(yīng)鏈逐漸縮短將成為新趨勢(shì)；各國(guó)應(yīng)對(duì)氣候變化,、實(shí)施碳減排所采取的積極措施,，也將推動(dòng)全球范圍內(nèi)產(chǎn)業(yè)鏈加速重構(gòu)，呈現(xiàn)產(chǎn)業(yè)鏈趨于完整,、供應(yīng)鏈多元化,、產(chǎn)業(yè)分工區(qū)域化等趨勢(shì)。未來(lái)15年,，制造業(yè)各領(lǐng)域原有的供應(yīng)鏈體系將被打斷并進(jìn)行重組,，考慮到技術(shù)成熟帶來(lái)的單位成本效益、本地打印制造的零件相比全球制造中心提供的零件更具成本效益,，增材制造有望改變?nèi)�球制造產(chǎn)業(yè)鏈的價(jià)值結(jié)構(gòu),。因此，未來(lái)增材制造產(chǎn)業(yè)規(guī)模有望進(jìn)一步擴(kuò)大,。

三,、我國(guó)增材制造技術(shù)開(kāi)發(fā)和產(chǎn)業(yè)發(fā)展的現(xiàn)狀及面臨問(wèn)題

（一）我國(guó)增材制造技術(shù)進(jìn)展
我國(guó)初步建立了涵蓋3D打印材料、工藝,、裝備技術(shù)到重大工程應(yīng)用的全鏈條增材制造技術(shù)創(chuàng)新體系,，相關(guān)技術(shù)研究涉及從光固化材料的原型制造（產(chǎn)品開(kāi)發(fā)）到大尺寸金屬材料的增減材一體化制造（裝備應(yīng)用）的完整環(huán)節(jié),，包括各類(lèi)工藝的增材制造裝備與增材制造數(shù)據(jù)處理、各類(lèi)成形工藝的路徑規(guī)劃軟件,、模擬增材制造過(guò)程物理化學(xué)變化的數(shù)字仿真軟件,、數(shù)字孿生體建模仿真、空間原位增材制造等,。工程應(yīng)用技術(shù)拓展至工業(yè)領(lǐng)域的產(chǎn)品裝備創(chuàng)新,、工業(yè)領(lǐng)域高價(jià)值部件的再制造修復(fù)、重大裝備的原位修復(fù)與制造等,。在醫(yī)療領(lǐng)域,，生物醫(yī)療3D打印成為精準(zhǔn)醫(yī)療、康復(fù)保健研究的前沿技術(shù) [21],，相應(yīng)產(chǎn)品以面向患者的定制化解決方案,，增材制造的康復(fù)器具、手術(shù)導(dǎo)航以及醫(yī)療植入物等為代表,，極具應(yīng)用前景,。

“十三五”時(shí)期以來(lái)，完成了10多類(lèi)關(guān)鍵部件（如超高速激光熔覆頭,、電子槍,、微滴噴射打印頭）的技術(shù)攻關(guān)和自主生產(chǎn)，體現(xiàn)了核心部件的良好研制進(jìn)展,。開(kāi)發(fā)的光內(nèi)送粉等20余種規(guī)格的激光熔覆噴頭,，適用于1~20 kW激光直接能量沉積，在電機(jī)轉(zhuǎn)子,、風(fēng)機(jī)轉(zhuǎn)子等動(dòng)力部件的增材修復(fù)中獲得應(yīng)用,。激光加熱陰極電子槍、大尺寸數(shù)字式動(dòng)態(tài)聚焦掃描系統(tǒng),、在線檢測(cè)系統(tǒng)等打破了國(guó)外公司的技術(shù)壁壘,，國(guó)產(chǎn)3kW六硼化鑭單晶陰極電子槍的陰極壽命提升至800h；相關(guān)的電子槍及動(dòng)態(tài)聚焦掃描系統(tǒng)配置于國(guó)產(chǎn)大幅面陣列式電子束選區(qū)熔化裝備,。

通過(guò)持續(xù)努力,，我國(guó)增材制造技術(shù)研究在工藝與裝備穩(wěn)定性、精度控制,、變形與應(yīng)力調(diào)控等方面取得良好進(jìn)展,，大幅面動(dòng)態(tài)鋪粉的旋轉(zhuǎn)粉末床增材制造裝備、新一代高性能難加工合金大型復(fù)雜構(gòu)件增減材制造裝備等系列產(chǎn)品研制成功并投入應(yīng)用,。目前,，增材制造技術(shù)在航空、航天,、動(dòng)力,、能源領(lǐng)域的高端裝備制造方面獲得了廣泛認(rèn)可,，如采用激光熔覆沉積技術(shù)實(shí)現(xiàn)了投影面積達(dá)到16㎡的飛機(jī)發(fā)動(dòng)機(jī)承力框、起落架的增材制造,，解決了傳統(tǒng)方法難以處理的復(fù)雜結(jié)構(gòu),、功能集成整體制造難題；采用多絲協(xié)同的電弧熔絲增減材工藝裝備,，實(shí)現(xiàn)了10m尺寸級(jí)高強(qiáng)鋁合金運(yùn)載火箭連接環(huán)樣件制造,；開(kāi)發(fā)了“融鑄鍛焊”一體化的創(chuàng)新工藝。此外,，工業(yè)級(jí)顆粒料熔融擠出成型,、樹(shù)脂及陶瓷漿料的光固化成型、金屬激光熔融沉積成型 [23],、等離子束/電弧熔絲成型,、大幅面激光選區(qū)熔化成型、增減材混合制造等裝備實(shí)現(xiàn)了穩(wěn)定的工業(yè)級(jí)應(yīng)用,；金屬黏合劑噴射3D打印技術(shù)能夠改善自身結(jié)構(gòu)力學(xué)性能的不足,，有望走向低成本、批量化應(yīng)用,。

科研院所,、裝備制造企業(yè)與下游用戶組成“產(chǎn)學(xué)研”聯(lián)合體，協(xié)同開(kāi)展大尺寸金屬增材制件的成形工藝與裝備,、檢測(cè)技術(shù)、標(biāo)準(zhǔn)的研制,。裝備企業(yè)積極推動(dòng)增材制造技術(shù)在結(jié)構(gòu)優(yōu)化設(shè)計(jì),、材料、裝備,、工藝,、檢測(cè)評(píng)價(jià)等環(huán)節(jié)融入現(xiàn)有制造體系，提升新型號(hào)制造保障能力,；開(kāi)展復(fù)雜異形構(gòu)件研制及批產(chǎn)工作,，帶動(dòng)成熟的航天動(dòng)力型號(hào)演進(jìn)升級(jí)。以火箭發(fā)動(dòng)機(jī)部件的增材制造為示范,，掌握了鈦合金,、高溫合金、不銹鋼,、鋁合金,、銅合金5類(lèi)合金共16種牌號(hào)材料的應(yīng)用特性，實(shí)現(xiàn)了材料經(jīng)熱處理后5類(lèi)力學(xué)性能指標(biāo)與同成分鍛件水平相當(dāng)?shù)哪繕?biāo),；研究的材料種類(lèi)覆蓋70%以上的常用鑄/ 鍛件難加工材料,，實(shí)現(xiàn)了200余種產(chǎn)品的增材制造成形（含通過(guò)試車(chē)考核的90余種構(gòu)件,、批量交付的30余種構(gòu)件）。

（二）我國(guó)增材制造產(chǎn)業(yè)進(jìn)展
我國(guó)形成了國(guó)家級(jí),、省級(jí),、重要行業(yè)的增材制造創(chuàng)新中心協(xié)同布局，骨干企業(yè)率先發(fā)展的創(chuàng)新網(wǎng)絡(luò)與產(chǎn)業(yè)生態(tài)體系,；增材制造產(chǎn)業(yè)鏈的各環(huán)節(jié),，包括原材料、關(guān)鍵零部件配套,、裝備研制,、共性技術(shù)研發(fā)平臺(tái)、應(yīng)用服務(wù)商以及各應(yīng)用領(lǐng)域,，都在快速發(fā)展,。我國(guó)消費(fèi)級(jí)增材制造產(chǎn)業(yè)規(guī)模全球領(lǐng)先。在高性能金屬增材制造原材料及其生產(chǎn)裝備方面,，基本實(shí)現(xiàn)了國(guó)產(chǎn)化替代,，具有批量化供應(yīng)和成本競(jìng)爭(zhēng)優(yōu)勢(shì)；核心器件及零部件的國(guó)產(chǎn)化進(jìn)程加速,，在國(guó)產(chǎn)中低端裝備上實(shí)現(xiàn)了規(guī)�,；�配套；高性能金屬增材制造裝備基本突破了規(guī)�,；�,、產(chǎn)業(yè)化瓶頸，5軸增減材混合制造裝備已實(shí)現(xiàn)商用,。增材制造砂型成為鑄造行業(yè)轉(zhuǎn)型升級(jí)突破口,，建成萬(wàn)噸級(jí)鑄造3D打印制造工廠；實(shí)現(xiàn)新型飛機(jī)研制過(guò)程中的增材制造結(jié)構(gòu)件占比超過(guò)3%,，建成火箭發(fā)動(dòng)機(jī)零組件的智能生產(chǎn)車(chē)間,。此外，國(guó)家藥品監(jiān)督管理局成立了醫(yī)用增材制造技術(shù)醫(yī)療器械標(biāo)準(zhǔn)化技術(shù)歸口單位,，圍繞增材制造醫(yī)療器械軟件,、設(shè)備、原材料,、工藝控制等,，制定標(biāo)準(zhǔn)和規(guī)范，保障產(chǎn)業(yè)發(fā)展,；針對(duì)多款增材制造產(chǎn)品批準(zhǔn)了醫(yī)療器械注冊(cè)證,，醫(yī)用增材制造產(chǎn)品的臨床應(yīng)用案例超過(guò)1×10000個(gè)，一批醫(yī)用增材制造產(chǎn)品（如3D打印可降解支架）進(jìn)入了動(dòng)物實(shí)驗(yàn)、個(gè)例臨床試驗(yàn)階段,。

我國(guó)增材制造產(chǎn)業(yè)規(guī)模穩(wěn)步增長(zhǎng),。中國(guó)增材制造產(chǎn)業(yè)聯(lián)盟數(shù)據(jù)表明，2021年我國(guó)增材制造產(chǎn)業(yè)規(guī)模為265億元,，30%的增速超出世界平均水平約10個(gè)百分點(diǎn),。增材制造產(chǎn)業(yè)鏈上的大、中,、小企業(yè)融通發(fā)展格局顯現(xiàn),，國(guó)內(nèi)增材制造設(shè)備供應(yīng)商積極從跟隨狀態(tài)轉(zhuǎn)向自主創(chuàng)新發(fā)展，龍頭企業(yè)具備了參與國(guó)際市場(chǎng)競(jìng)爭(zhēng)的技術(shù)能力,。以京津冀地區(qū),、長(zhǎng)江三角洲（長(zhǎng)三角）地區(qū)、珠江三角洲（珠三角）地區(qū)為核心,，中西部地區(qū)為紐帶的增材制造產(chǎn)業(yè)發(fā)展的地域空間格局基本形成,，區(qū)域性產(chǎn)業(yè)鏈集聚優(yōu)勢(shì)逐步體現(xiàn)。

為應(yīng)對(duì)國(guó)際市場(chǎng)與技術(shù)交流的形勢(shì)變化,，促進(jìn)我國(guó)增材制造產(chǎn)業(yè)鏈的健康發(fā)展,，產(chǎn)業(yè)界積極推動(dòng)增材制造“產(chǎn)學(xué)研用”協(xié)同發(fā)展模式，補(bǔ)齊產(chǎn)業(yè)鏈薄弱環(huán)節(jié),，突破關(guān)鍵技術(shù)瓶頸,。增材制造產(chǎn)業(yè)鏈的上、中,、下游機(jī)構(gòu)與企業(yè)緊密合作：下游的用戶從需求出發(fā)解決了合適的技術(shù)來(lái)源,，上游的增材制造原材料生產(chǎn)與銷(xiāo)售商、中游的增材制造設(shè)備與打印產(chǎn)品服務(wù)廠商明確了技術(shù)開(kāi)發(fā)重點(diǎn)及市場(chǎng)方向,。例如,，航空、航天,、核電、醫(yī)療領(lǐng)域的用戶,，與國(guó)內(nèi)相關(guān)企事業(yè)單位組成技術(shù)攻關(guān)聯(lián)合體,，開(kāi)展增材制件的實(shí)驗(yàn)驗(yàn)證與認(rèn)證工作，實(shí)現(xiàn)國(guó)產(chǎn)材料,、工藝裝備在各領(lǐng)域的“能用,、敢用、規(guī)�,；瘧�(yīng)用”,。

未來(lái)經(jīng)濟(jì)發(fā)展的良好預(yù)期以及超大規(guī)模的內(nèi)需市場(chǎng)，是我國(guó)戰(zhàn)略性新興產(chǎn)業(yè)發(fā)展的根本動(dòng)力�,！�3D打印+”正在向汽車(chē),、模具、精準(zhǔn)醫(yī)療,、新能源,、再制造等制造業(yè)的細(xì)分方向、社會(huì)生活的多個(gè)方面深入發(fā)展 [2],。隨著增材制造技術(shù)成熟度的提升,，材料及生產(chǎn)成本的持續(xù)下降，增材制造技術(shù)的應(yīng)用范圍及產(chǎn)業(yè)規(guī)模有望進(jìn)一步拓展,，增材制造,、減材制造、等材制造將逐漸在制造業(yè)價(jià)值鏈上形成“三分天下”格局,。

（三）我國(guó)增材制造技術(shù)與產(chǎn)業(yè)發(fā)展存在的問(wèn)題
1. 共性技術(shù)研究及基礎(chǔ)器件能力存在不足
增材制造產(chǎn)業(yè)的高質(zhì)量發(fā)展,，依賴于關(guān)鍵技術(shù)的全面突破、技術(shù)體系成熟度的綜合提升,，表現(xiàn)在擴(kuò)展材料種類(lèi),、改善成形效率、革新質(zhì)量控制手段,、降低綜合成本,。我國(guó)增材制造產(chǎn)業(yè)盡管增速較快，但原始創(chuàng)新能力依然不強(qiáng),，基礎(chǔ)共性技術(shù),、基礎(chǔ)器件配套能力、產(chǎn)業(yè)前沿技術(shù)研究差距客觀存在,，工業(yè)軟件及核心器件的國(guó)產(chǎn)配套能力不足,，部分核心關(guān)鍵技術(shù)受制于人。高端增材制造裝備使用的核心元器件（如打印頭,、激光器,、長(zhǎng)壽命電子槍、掃描振鏡,、微滴噴頭,、精密光學(xué)器件等）、關(guān)鍵零部件,、商業(yè)化工業(yè)軟件較多依賴進(jìn)口,；部分激光器、掃描器件已完成自主研制,，但配套應(yīng)用規(guī)模較小,，品質(zhì)與可靠性有待提高,。國(guó)產(chǎn)高端金屬成形裝備在專(zhuān)用工藝包開(kāi)發(fā)與成型精度方面較世界先進(jìn)水平仍有差距。

增材制造行業(yè)的共性關(guān)鍵技術(shù)支撐能力有所不足,，成為規(guī)�,；瘧�(yīng)用的瓶頸環(huán)節(jié)。增材制造涉及學(xué)科眾多,、應(yīng)用領(lǐng)域?qū)拸V,，導(dǎo)致基礎(chǔ)理論研究、應(yīng)用基礎(chǔ)研究,、學(xué)科交叉研究繁重而迫切,。尤其是在民航、軌道交通,、核電,、醫(yī)療等行業(yè)，因嚴(yán)格監(jiān)管而面臨嚴(yán)格的產(chǎn)品準(zhǔn)入要求 [21,24],，但面向產(chǎn)品全生命周期（設(shè)計(jì),、制造、經(jīng)銷(xiāo),、服役用,、維修保養(yǎng)、回收/再用處置）的質(zhì)量保證與認(rèn)證研究仍處于初期階段,，不利于增材制造技術(shù)及產(chǎn)品的推廣應(yīng)用,。與基礎(chǔ)數(shù)據(jù)缺乏、標(biāo)準(zhǔn)建設(shè)滯后的整體態(tài)勢(shì)類(lèi)似,，增材制造高性能專(zhuān)用材料及其成形工藝包等基礎(chǔ)數(shù)據(jù)的積累較少,，標(biāo)準(zhǔn)及質(zhì)量評(píng)價(jià)體系不完整。特別是面向各領(lǐng)域應(yīng)用的缺陷檢測(cè)及質(zhì)量評(píng)價(jià)技術(shù)研究不足,，導(dǎo)致增材制件在復(fù)雜工況/環(huán)境服役的可靠性數(shù)數(shù)據(jù)偏少,，增材制件在高溫、超高壓,、深冷,、復(fù)雜腐蝕等極端條件下的缺陷檢驗(yàn)檢測(cè)與臨界失效預(yù)測(cè)預(yù)警技術(shù)，系統(tǒng)工程風(fēng)險(xiǎn)評(píng)估技術(shù),，超期服役,、長(zhǎng)周期運(yùn)行的結(jié)構(gòu)完整性評(píng)價(jià)技術(shù)等均有待突破，制約了增材制造產(chǎn)業(yè)的規(guī)�,；�發(fā)展,。

2. 面向國(guó)際市場(chǎng)的專(zhuān)利布局滯后
面向國(guó)際市場(chǎng)開(kāi)展專(zhuān)利布局,，才能保障我國(guó)增材制造產(chǎn)業(yè)的未來(lái)競(jìng)爭(zhēng)力,。美國(guó)、德國(guó)、日本,、韓國(guó)都高度重視專(zhuān)利布局并偏重國(guó)際市場(chǎng),，如德國(guó)籍專(zhuān)利發(fā)明人申請(qǐng)的專(zhuān)利有66.2%的在國(guó)外申請(qǐng)，日本的海外專(zhuān)利占比達(dá)到48.4%,。相比之下,，我國(guó)專(zhuān)利申請(qǐng)人的專(zhuān)利布局重點(diǎn)仍局限于本土，如國(guó)內(nèi)申請(qǐng)的專(zhuān)利占總量的97.8%,，即僅有2.2%的專(zhuān)利瞄準(zhǔn)海外布局 [19],。因此，發(fā)達(dá)國(guó)家構(gòu)建的專(zhuān)利壁壘對(duì)我國(guó)企業(yè)在增材制造,、激光制造領(lǐng)域的投入及研究產(chǎn)生了明顯干擾,。擁有核心自主知識(shí)產(chǎn)權(quán)體系，是打破國(guó)外技術(shù)壁壘與封鎖的依托,，也是壯大國(guó)內(nèi)增材制造產(chǎn)業(yè)的核心環(huán)節(jié),。在增材制造領(lǐng)域日益激烈的國(guó)際市場(chǎng)競(jìng)爭(zhēng)背景下，我國(guó)增材制造技術(shù)專(zhuān)利的保護(hù)力度相對(duì)不足,，信息與技術(shù)的市場(chǎng)化共享渠道不暢,；應(yīng)把握增材制造技術(shù)的國(guó)際制高點(diǎn)，以更大力度實(shí)施相關(guān)專(zhuān)利的海外市場(chǎng)布局,，化解增材制造產(chǎn)業(yè)國(guó)際化的發(fā)展風(fēng)險(xiǎn),。

3. 產(chǎn)業(yè)規(guī)模與產(chǎn)業(yè)集群建設(shè)有待深化
我國(guó)增材制造產(chǎn)業(yè)初步形成了完整的生態(tài)鏈，構(gòu)建了產(chǎn)業(yè)鏈,、供應(yīng)鏈風(fēng)險(xiǎn)的應(yīng)對(duì)機(jī)制,，但客觀來(lái)看仍存在分布不集中、企業(yè)規(guī)模小,、綜合競(jìng)爭(zhēng)力弱等問(wèn)題,。“專(zhuān)精特新”企業(yè)數(shù)量少,、成立時(shí)間短,，研發(fā)強(qiáng)度和市場(chǎng)競(jìng)爭(zhēng)力在短期內(nèi)離不開(kāi)產(chǎn)業(yè)政策扶持；各應(yīng)用領(lǐng)域的示范推廣和商業(yè)應(yīng)用規(guī)模仍待發(fā)展 [25],，國(guó)際化僅處于起步階段,。工業(yè)企業(yè)除了因成本控制而限制推廣規(guī)模之外，對(duì)增材制造技術(shù)的認(rèn)識(shí)仍不夠深入,，實(shí)施創(chuàng)新應(yīng)用的開(kāi)拓能力不足,；多是沿用國(guó)外案例經(jīng)驗(yàn)或由市場(chǎng)競(jìng)爭(zhēng)倒逼，偏好短期規(guī)模效益,、跟隨市場(chǎng)熱點(diǎn)進(jìn)行重復(fù)投資,，而對(duì)技術(shù)創(chuàng)新難度大的產(chǎn)品缺乏持續(xù)投入動(dòng)力�,，F(xiàn)有的增材制造產(chǎn)業(yè)集群呈現(xiàn)“小集中、大分散”分布特征,，產(chǎn)業(yè)鏈過(guò)于圍繞中游（增材制造裝備）展開(kāi),；通用技術(shù)薄弱、創(chuàng)新能力體系不強(qiáng),、人才與研發(fā)經(jīng)費(fèi)保障不充分,、行業(yè)利潤(rùn)不足以支撐可持續(xù)發(fā)展，成為增材制造行業(yè)面臨的共性問(wèn)題,。

跨部門(mén)和區(qū)域的協(xié)調(diào)發(fā)展機(jī)制不完善,，各省份的產(chǎn)業(yè)鏈規(guī)劃互補(bǔ)性弱，部分增材制造產(chǎn)業(yè)園區(qū)同質(zhì)化競(jìng)爭(zhēng)現(xiàn)象嚴(yán)重,；地區(qū)之間的搶鏈風(fēng)險(xiǎn)和局部市場(chǎng)壁壘問(wèn)題,，阻礙了增材制造產(chǎn)業(yè)鏈的優(yōu)質(zhì)發(fā)展。在區(qū)域內(nèi),，大型企業(yè)的獨(dú)立性較高,，業(yè)務(wù)覆蓋原材料、裝備,、應(yīng)用等環(huán)節(jié),，幾乎包攬所有研發(fā)與生產(chǎn)任務(wù)，小型企業(yè)尤其是初創(chuàng)公司難以參與配套的發(fā)展模式有待革新,。國(guó)有企業(yè)在設(shè)備采購(gòu)中過(guò)分強(qiáng)調(diào)業(yè)績(jī)記錄,，導(dǎo)致自主創(chuàng)新技術(shù)不易獲得應(yīng)用實(shí)踐機(jī)會(huì)。因此,，增材制造產(chǎn)業(yè)集群的發(fā)展水平和發(fā)展質(zhì)量不平衡問(wèn)題較為突出,，亟待破解。

四,、面向未來(lái)的增材制造技術(shù)與產(chǎn)業(yè)前瞻布局

（一）生物醫(yī)藥與醫(yī)療器械增材制造
生物醫(yī)藥產(chǎn)業(yè),、新型治療技術(shù)的發(fā)展，對(duì)生物醫(yī)藥與醫(yī)療器械制造技術(shù)提出更高要求,。增材制造是實(shí)現(xiàn)個(gè)性化診療方案與植入物制造的關(guān)鍵技術(shù),。在當(dāng)前3D打印應(yīng)用于精準(zhǔn)醫(yī)療的基礎(chǔ)上，繼續(xù)完善醫(yī)用增材制造產(chǎn)品的認(rèn)證標(biāo)準(zhǔn),、法規(guī),、評(píng)價(jià)體系，創(chuàng)新發(fā)展高效增材制造的新工藝,、新技術(shù),、新裝備：基于3D打印技術(shù)，發(fā)展受控釋放的藥物制劑打印產(chǎn)品,，制造滿足生物相容性的骨科植入物以及基于可降解材料的打印產(chǎn)品,；發(fā)展基于生長(zhǎng)因子的3D打印技術(shù),，形成人體器官再造的重大突破；探索體內(nèi)原位打印修復(fù)技術(shù),，為骨缺損臨床修復(fù)填充、部分功能器官修復(fù)提供新手段,。針對(duì)社會(huì)老齡化現(xiàn)象,，基于增材制造技術(shù)研究人體老化器官功能再生方案，延長(zhǎng)人類(lèi)的健康壽命,、提升人類(lèi)的生活質(zhì)量,，從而取得生命科學(xué)的重大創(chuàng)新成果，開(kāi)創(chuàng)規(guī)�,；�的新興產(chǎn)業(yè),。

（二）大型高性能復(fù)雜構(gòu)件的增材制造
瞄準(zhǔn)航空、航天,、船舶,、核能等領(lǐng)域重大裝備的發(fā)展需求，突破大型復(fù)雜精密構(gòu)件研發(fā)生產(chǎn)的“卡脖子”技術(shù)環(huán)節(jié),，如高性能鋁合金,、鈦合金、船用鋼,、高溫難熔難加工合金,、復(fù)合材料等材料的大型復(fù)雜構(gòu)件高效增材制造工藝，系列化的工程成套裝備性能控制及質(zhì)量評(píng)價(jià),、檢測(cè)標(biāo)準(zhǔn)認(rèn)證與工程化應(yīng)用等,；重點(diǎn)攻關(guān)大型高性能復(fù)雜構(gòu)件制造的組織性能調(diào)控、在線質(zhì)量檢測(cè),、服役性能預(yù)測(cè),、裝備集成與可靠性等技術(shù)。以增材制造技術(shù)的應(yīng)用提升來(lái)推動(dòng)重點(diǎn)工程,、重大裝備的建設(shè)突破,，提升相關(guān)產(chǎn)品的研制水平和更新?lián)Q代能力。

（三）空間增材制造
在形成空間新材料,、新裝備,、新工藝、新應(yīng)用,，提高空間活動(dòng)能力,，增強(qiáng)空間開(kāi)發(fā)利用優(yōu)勢(shì)方面具有重要價(jià)值。面向工程實(shí)際需求,，針對(duì)宇航器,、空間站,、衛(wèi)星的在軌制造與維修，太陽(yáng)能電池陣列,、天線,、光學(xué)系統(tǒng)等大型空間結(jié)構(gòu)的在軌制造與組裝，外星球基地建設(shè)等長(zhǎng)遠(yuǎn)發(fā)展規(guī)劃,，著力提升空間增材制造技術(shù),。系統(tǒng)級(jí)的研究布局有艙內(nèi)微重力環(huán)境下的增材制造技術(shù)與裝備、適應(yīng)艙外極端環(huán)境的新材料成形技術(shù)與裝備,、空間巨型結(jié)構(gòu)的多方位增材制造技術(shù),、在軌制造工廠。突破真空微重力環(huán)境下的金屬冶金與部件原位修復(fù),，輕質(zhì)金屬及新合金的原位增材制造,，復(fù)合材料空間增材制造，多材料,、多功能器件的空間增材制造,，生物器官的空間增材制造等技術(shù)，構(gòu)建在軌制造技術(shù)體系,。此外,，利用外星物質(zhì)進(jìn)行新合金原位冶金及增材制造、月壤基地3D打印等也是亟待發(fā)展的大規(guī)�,？臻g開(kāi)發(fā)支撐技術(shù),。以空間增材制造技術(shù)的基礎(chǔ)研究為突破口，快速轉(zhuǎn)化應(yīng)用能力,，探索商業(yè)應(yīng)用示范,。未來(lái)結(jié)合民用、商業(yè),、國(guó)防需求,，開(kāi)辟新的制造體系、人類(lèi)新的制造基地,，為解決地外資源原位利用,、拓展人類(lèi)地外持續(xù)生存與活動(dòng)能力提供戰(zhàn)略性保障。
（四）基于增材制造的結(jié)構(gòu)創(chuàng)新與新材料發(fā)明
面向能源領(lǐng)域發(fā)展需求,，基于增材制造技術(shù)的創(chuàng)新設(shè)計(jì)將顯著縮小換熱器結(jié)構(gòu),，支持小型化、模塊化,、可移動(dòng)的核電小堆裝備工程化開(kāi)發(fā),，為核電安全性提升及潛在的電力供應(yīng)安全提供保障；研究堆芯燃料組件、核主泵,、換熱器,、熱電轉(zhuǎn)換等關(guān)鍵結(jié)構(gòu)的創(chuàng)新設(shè)計(jì)，新材料及相應(yīng)的增材制造技術(shù),，探索增材制造在線增強(qiáng)增韌技術(shù),，提高增材制件的復(fù)雜工況服役性能，超前布局并構(gòu)建核電行業(yè)增材制造標(biāo)準(zhǔn)及質(zhì)量評(píng)價(jià)體系,。針對(duì)前沿新材料,，發(fā)揮增材制造技術(shù)在材料基因組設(shè)計(jì)新合金、多材料及功能復(fù)合材料構(gòu)件制造方面的平臺(tái)技術(shù)作用,，研究基于增材制造的新材料合成技術(shù)、新材料增材制造工藝及其應(yīng)用,，形成高端裝備用特種合金,、電子打印材料、生物醫(yī)用材料,、智能仿生材料,、高性能纖維復(fù)合材料、高性能陶瓷基復(fù)合材料,、新型合金材料等,；依托增材制造技術(shù)，構(gòu)建新材料發(fā)明的創(chuàng)新體系,，提升材料研發(fā)能力和新材料產(chǎn)業(yè)競(jìng)爭(zhēng)力,。

五、我國(guó)增材制造技術(shù)與產(chǎn)業(yè)發(fā)展建議

（一）建立增材制造協(xié)同創(chuàng)新機(jī)制并支持企業(yè)開(kāi)展應(yīng)用創(chuàng)新
建議以國(guó)家整體目標(biāo),、產(chǎn)業(yè)發(fā)展需求為導(dǎo)向,，統(tǒng)籌正在規(guī)劃建設(shè)、以各類(lèi)創(chuàng)新中心為代表的國(guó)家戰(zhàn)略科技力量,；在增材制造重點(diǎn)領(lǐng)域給予連續(xù)性政策支持,，借鑒國(guó)際先進(jìn)科研機(jī)構(gòu)的管理模式與經(jīng)驗(yàn)，構(gòu)建穩(wěn)定適用的團(tuán)隊(duì)管理模式,，兼顧科研團(tuán)隊(duì)的穩(wěn)定發(fā)展與分工協(xié)同,。建立由國(guó)家級(jí)科研機(jī)構(gòu)、產(chǎn)業(yè)聯(lián)盟,、第三方機(jī)構(gòu)組成的產(chǎn)業(yè)鏈安全預(yù)警機(jī)制,，加強(qiáng)增材制造前沿技術(shù)與產(chǎn)業(yè)發(fā)展的戰(zhàn)略研究，制定增材制造工業(yè)基礎(chǔ)能力與關(guān)鍵共性技術(shù)提升計(jì)劃,、發(fā)展目錄,、標(biāo)準(zhǔn)開(kāi)發(fā)以及增材制造技術(shù)與產(chǎn)業(yè)發(fā)展路線圖。建設(shè)各類(lèi)科研機(jī)構(gòu),、科研項(xiàng)目的協(xié)同機(jī)制,，開(kāi)展增材制造產(chǎn)業(yè)基礎(chǔ)與關(guān)鍵共性技術(shù)研究,，支持解決前沿技術(shù)和創(chuàng)新成果的工程轉(zhuǎn)化難題，為裝備制造行業(yè)的產(chǎn)業(yè)鏈高級(jí)化,、產(chǎn)業(yè)鏈現(xiàn)代化提供堅(jiān)實(shí)支撐,。

建議制定鼓勵(lì)企業(yè)應(yīng)用自主技術(shù)產(chǎn)品的獎(jiǎng)勵(lì)和補(bǔ)助政策、符合技術(shù)創(chuàng)新規(guī)律的新型科技機(jī)構(gòu)考核與管理辦法,。明確考核導(dǎo)向,，提高技術(shù)創(chuàng)新在考核中的比重，分類(lèi)考核長(zhǎng)期研發(fā)投入和產(chǎn)出,，形成長(zhǎng)期扶持,、鼓勵(lì)創(chuàng)新、寬容失敗的考核機(jī)制,，激發(fā)企業(yè)創(chuàng)新動(dòng)力,；引導(dǎo)企業(yè)從依靠過(guò)度資源消耗、低性能/低成本競(jìng)爭(zhēng)模式轉(zhuǎn)向依靠技術(shù)與應(yīng)用創(chuàng)新,、實(shí)施差別化競(jìng)爭(zhēng)模式,，提升中國(guó)制造行業(yè)的國(guó)際競(jìng)爭(zhēng)力。

（二）圍繞重大裝備需求開(kāi)展增材制造工藝變革專(zhuān)項(xiàng)技術(shù)攻關(guān)
圍繞國(guó)防重大戰(zhàn)略需求,、國(guó)際前沿競(jìng)爭(zhēng)需要,，開(kāi)展重大裝備發(fā)展的頂層設(shè)計(jì)，從原始創(chuàng)新,、新材料,、核心器件、工業(yè)軟件,、高端裝備,、創(chuàng)新應(yīng)用等方面著手，強(qiáng)化增材制造技術(shù)創(chuàng)新體系,。建議設(shè)立增材制造工藝變革科技專(zhuān)項(xiàng)（簡(jiǎn)稱“科技專(zhuān)項(xiàng)”）,，建設(shè)用戶牽頭、多元主體參與的協(xié)同機(jī)制并形成“產(chǎn)學(xué)研用”聯(lián)合體,；建設(shè)增材制造產(chǎn)業(yè)鏈的產(chǎn)品質(zhì)量保障體系,，覆蓋原材料規(guī)范、成形精度,、生產(chǎn)效率,、專(zhuān)用軟件、制造裝備,、后處理,、檢測(cè)檢驗(yàn)、標(biāo)準(zhǔn)等；破解增材制造產(chǎn)業(yè)鏈的技術(shù)瓶頸環(huán)節(jié),，為重大裝備制造提供配套技術(shù)支撐,。

科技專(zhuān)項(xiàng)將重點(diǎn)支持增材制造在重大裝備研發(fā)與生產(chǎn)單位中的技術(shù)擴(kuò)散和產(chǎn)業(yè)化應(yīng)用，推動(dòng)國(guó)產(chǎn)的材料,、軟件,、器件、制造裝備,、應(yīng)用工藝流程等全鏈條技術(shù)在大型飛機(jī)及無(wú)人機(jī),、航空/航天發(fā)動(dòng)機(jī)、重型運(yùn)載火箭,、空間飛行器,、汽車(chē)、醫(yī)療器械,、海洋裝備等工程裝備及關(guān)鍵部件整體化制造中的應(yīng)用示范,，培育并提升中小企業(yè)在增材制造產(chǎn)業(yè)鏈中的參與程度�,？萍紝�(zhuān)項(xiàng)將重點(diǎn)引導(dǎo)增材制造技術(shù)在真實(shí)場(chǎng)景中的加速應(yīng)用及技術(shù)迭代,，建設(shè)面向應(yīng)用對(duì)象的增材制造全工藝流程基礎(chǔ)數(shù)據(jù)庫(kù),，適應(yīng)技術(shù)研究,、性能驗(yàn)證、產(chǎn)品研制的實(shí)際需要,；在深層次解決國(guó)產(chǎn)材料,、關(guān)鍵功能部件、工業(yè)軟件等產(chǎn)業(yè)配套問(wèn)題的同時(shí),，實(shí)質(zhì)性提升增材制造關(guān)鍵技術(shù)與裝備的國(guó)產(chǎn)化能力及國(guó)際市場(chǎng)競(jìng)爭(zhēng)力,。

（三）深化區(qū)域性增材制造產(chǎn)業(yè)集群建設(shè)
把握國(guó)際高端裝備產(chǎn)業(yè)創(chuàng)新發(fā)展趨勢(shì)與規(guī)律，立足國(guó)情實(shí)際與裝備需求,，優(yōu)化頂層設(shè)計(jì)并統(tǒng)籌區(qū)域性增材制造產(chǎn)業(yè)發(fā)展規(guī)劃,。針對(duì)增材制造創(chuàng)新鏈和產(chǎn)業(yè)鏈的技術(shù)密集、資金密集,、人才密集特點(diǎn),，建議整合各地區(qū)的優(yōu)勢(shì)科技資源與先進(jìn)制造產(chǎn)業(yè)鏈資源，高效推動(dòng)“3D 打印+”細(xì)分行業(yè)的協(xié)調(diào)發(fā)展,。圍繞世界級(jí)產(chǎn)業(yè)集群建設(shè)目標(biāo),，以京津冀地區(qū)、長(zhǎng)三角地區(qū),、珠三角地區(qū),、中西部地區(qū)的增材制造產(chǎn)業(yè)優(yōu)勢(shì)聚集區(qū)為基礎(chǔ)，推進(jìn)增材制造技術(shù)與各地區(qū)優(yōu)勢(shì)產(chǎn)業(yè)鏈、供應(yīng)鏈的深度融合,；打破不合理的地區(qū)限制和隱性壁壘,，推動(dòng)產(chǎn)業(yè)鏈、供應(yīng)鏈的跨區(qū)域協(xié)同發(fā)展,，形成具有國(guó)際競(jìng)爭(zhēng)優(yōu)勢(shì)的中國(guó)增材制造產(chǎn)業(yè)鏈生態(tài),。

建議成立由管理部門(mén)、創(chuàng)新平臺(tái),、企業(yè)用戶共同參與的增材制造產(chǎn)業(yè)鏈“雙鏈主”,，在整機(jī)及關(guān)鍵功能部件、應(yīng)用創(chuàng)新方面提供必要支持,，實(shí)施技術(shù)攻關(guān)和應(yīng)用示范,，實(shí)現(xiàn)增材制造產(chǎn)業(yè)鏈與區(qū)域內(nèi)各應(yīng)用行業(yè)產(chǎn)業(yè)鏈的協(xié)同發(fā)展。合理給予稅收優(yōu)惠或金融支持,，引導(dǎo)中小企業(yè)向“專(zhuān)精特新”方向成長(zhǎng),，支持深耕基礎(chǔ)零部件、材料,、元器件,、傳感器、工業(yè)軟件,、專(zhuān)用裝備等細(xì)分領(lǐng)域,，以差異化發(fā)展實(shí)現(xiàn)產(chǎn)業(yè)鏈提升。鼓勵(lì)各類(lèi)企業(yè)采取投資入股,、聯(lián)合投資等方式,，與增材制造創(chuàng)新平臺(tái)開(kāi)展深度合作，實(shí)現(xiàn)創(chuàng)新資源高效整合,、創(chuàng)新驅(qū)動(dòng)產(chǎn)業(yè)發(fā)展,。推動(dòng)各領(lǐng)域的重點(diǎn)企業(yè)加大國(guó)產(chǎn)增材制造裝備、國(guó)產(chǎn)器件的應(yīng)用力度,，推動(dòng)軍民技術(shù)的一體化發(fā)展,，以應(yīng)用創(chuàng)新促進(jìn)能力提升。

參考文獻(xiàn)：略