工信部裝備中心總工程師左世全：增材制造產(chǎn)業(yè)十年發(fā)展成果及未來趨勢

2023年6月28日,，在增材制造產(chǎn)業(yè)發(fā)展（廣州）論壇暨2023年增材制造產(chǎn)業(yè)年會(huì)上，工業(yè)和信息化部裝備工業(yè)發(fā)展中心總工程師左世全,，代表中國增材制造產(chǎn)業(yè)聯(lián)盟秘書處介紹了國內(nèi)增材制造產(chǎn)業(yè)在過去十年來取得的發(fā)展成果及未來的發(fā)展趨勢,。

△工業(yè)和信息化部裝備工業(yè)發(fā)展中心總工程師左世全

左世全表示，現(xiàn)代化產(chǎn)業(yè)體系的核心樞紐和制高點(diǎn)是工業(yè)母機(jī),，工業(yè)母機(jī)分增材制造,、減材制造和等材制造。增材制造作為工業(yè)母機(jī)的一個(gè)重點(diǎn)發(fā)展方向和領(lǐng)域,，也是我們制造強(qiáng)國的重點(diǎn)領(lǐng)域和方向,，加快增材制造的發(fā)展是推進(jìn)制造業(yè)高端化,、智能化、綠色化發(fā)展的重要基礎(chǔ),。

過去十年來,，我國的增材制造產(chǎn)業(yè)整體取得了很好的發(fā)展。

一,、行業(yè)規(guī)模不斷壯大

增材制造經(jīng)歷了由研發(fā)創(chuàng)新向產(chǎn)業(yè)規(guī)模化發(fā)展的蛻變,，產(chǎn)業(yè)規(guī)模從2012年的10億元左右增長到2022年的320億元,，實(shí)現(xiàn)了年均復(fù)合增長率超過40%。

增材制造產(chǎn)業(yè)鏈的企業(yè)也超過了千余家,，以增材制造為主營業(yè)務(wù)的規(guī)上企業(yè)數(shù)量從2016年的20余家增長到2022年的近200家,。其中營收過億的企業(yè)數(shù)量從2012年的3家增長到2022年的42家。

二,、增材制造裝備競爭力增強(qiáng)

金屬增材制造裝備,，從過去以進(jìn)口為主，發(fā)展到現(xiàn)在以自主生產(chǎn)為主,。高精度的桌面級(jí)光固化增材制造裝備,、桌面級(jí)熔融沉積的增材制造裝備保持了領(lǐng)跑，暢銷國外,。

整體的產(chǎn)業(yè)競爭力比較強(qiáng),，國產(chǎn)米級(jí)的多激光器選區(qū)熔融裝備、多電子槍的電子束熔融裝備,、大幅面砂型增材制造裝備,，自主開發(fā)的裝備關(guān)鍵指標(biāo)已經(jīng)達(dá)到了國際先進(jìn)水平。

根據(jù)統(tǒng)計(jì),，2022年我國增材制造的專用材料,、零部件、裝備和服務(wù)各環(huán)節(jié)的營業(yè)收入分別占到了12.4%,、5.9%,、53.2%和 26%。裝備收入占比超過了一半,，其他的材料,、服務(wù)加起來大概是一半左右。

2022年增材制造裝備的出口達(dá)到了228.7萬臺(tái),，與2019年比增長了59.7%,，出口金額達(dá)到了36.6億元，標(biāo)志著我國的增材制造裝備在國際上的認(rèn)可度和知名度不斷的提高,。

三,、增材制造在各個(gè)領(lǐng)域的應(yīng)用

從應(yīng)用的角度來看,，增材制造最早重點(diǎn)是做原型樣件為主，現(xiàn)在往直接生產(chǎn)最終的功能零部件進(jìn)行轉(zhuǎn)變,。

做原型還是應(yīng)用當(dāng)中一個(gè)重要的領(lǐng)域,，但直接制造零部件正在崛起，而且量也越來越大,。目前廣泛應(yīng)用于航空航天,、醫(yī)療、汽車等領(lǐng)域,，涵蓋了產(chǎn)品的設(shè)計(jì),、原型制造、批量生產(chǎn),、工裝夾具,、保障維修等。

航空航天領(lǐng)域,，包括新一代的戰(zhàn)機(jī),、火星探測器等重點(diǎn)裝備的關(guān)鍵零部件也逐步應(yīng)用了增材制造技術(shù)，解決了以前復(fù)雜結(jié)構(gòu)零部件難以加工成型的問題,，實(shí)現(xiàn)產(chǎn)品結(jié)構(gòu)的輕量化,。

醫(yī)療領(lǐng)域，正在制造定制化的醫(yī)療植入物,，包括修復(fù)體制作,、診療輔助器具制作、個(gè)性化矯正器具,，3D打印牙齒,、細(xì)胞組織和器官打印等等。部分已經(jīng)獲得了醫(yī)藥臨床應(yīng)用和認(rèn)證,，增材制造技術(shù)解決了傳統(tǒng)機(jī)加工制造的復(fù)雜問題,，能夠更好的滿足老百姓個(gè)性化需求。

汽車領(lǐng)域,，汽車是我們國家國民經(jīng)濟(jì)的支柱行業(yè),，增材制造被用于概念車開發(fā)、零部件創(chuàng)新,、生產(chǎn)線上的工裝夾具,、內(nèi)飾創(chuàng)新、研發(fā)試制等方面,，對于縮短產(chǎn)品研制開發(fā)周期,、減重、減少材料損失等方面,，發(fā)揮了越來越重要的作用,。

鑄造領(lǐng)域,，對于砂型的鑄造目前應(yīng)用越來越廣泛，也大大的減少了鑄造加工流程,，對于產(chǎn)品的制造效率有了很大的提升,。

其他領(lǐng)域，包括建筑制造,、文物復(fù)刻展示,、高級(jí)手辦以及輕量化鞋子等應(yīng)用，也在發(fā)揮了重要的作用,。

四,、國內(nèi)增材制造產(chǎn)業(yè)生態(tài)

在工信部的推動(dòng)和支持下，目前在全國建設(shè)了20多個(gè)增材制造全產(chǎn)業(yè)鏈和配套服務(wù)的產(chǎn)業(yè)集聚地,，其中代表性的有陜西渭南3D打印產(chǎn)業(yè)園，廣州3D打印技術(shù)產(chǎn)業(yè)園,，安徽春谷3D打印智能裝備產(chǎn)業(yè)園等,。形成了珠三角、長三角作為核心,，京津冀地區(qū)和陜西,、安徽等中西部地區(qū)作為紐帶的整體產(chǎn)業(yè)發(fā)展布局。

縱觀這十年的創(chuàng)新發(fā)展,，結(jié)合專家建議,，總結(jié)了幾個(gè)方面的發(fā)展啟示：

① 從產(chǎn)業(yè)發(fā)展的角度要強(qiáng)化頂層的設(shè)計(jì)和規(guī)劃統(tǒng)籌發(fā)展。從 2015年起,，國家陸續(xù)出臺(tái)了《國家增材制造產(chǎn)業(yè)發(fā)展推進(jìn)計(jì)劃(2015-2016年)》,，《增材制造產(chǎn)業(yè)發(fā)展行動(dòng)計(jì)劃(2017-2020年)》，也部署了“增材制造與激光制造”重點(diǎn)研發(fā)計(jì)劃,。從地方來講,，浙江、廣東,、江蘇,、山東、上海等各地也陸續(xù)出臺(tái)相應(yīng)的規(guī)劃,，推動(dòng)增材制造產(chǎn)業(yè)的發(fā)展,。

②我國完整的工業(yè)體系為增材制造發(fā)展奠定了基石，我國擁有世界上最齊全的制造業(yè),，增材制造用于制造業(yè)產(chǎn)品的快速開發(fā),、零部件配套、服務(wù)應(yīng)用等,，擁有一個(gè)良好的市場發(fā)展空間,。目前,，我國增材制造設(shè)備的安裝率占全球的10.3%，在全世界居第二,。

③應(yīng)用場景為我國增材制造的發(fā)展提供了廣闊的空間,，無論是造船、汽車,、工程機(jī)械等各個(gè)領(lǐng)域都是連續(xù)多年居世界第一,。聯(lián)盟在部里的指導(dǎo)下梳理出增材制造典型應(yīng)用場景名單，下一步促進(jìn)典型應(yīng)用的規(guī)模產(chǎn)業(yè)化,，包括工業(yè)領(lǐng)域,、醫(yī)療領(lǐng)域、建筑領(lǐng)域,、文化領(lǐng)域等,。

④產(chǎn)業(yè)生態(tài)的塑造為我國增材制造的發(fā)展提供了重要保障，行業(yè)組織,、聯(lián)盟,、協(xié)會(huì)在產(chǎn)業(yè)服務(wù)、標(biāo)準(zhǔn)建設(shè),、人才培養(yǎng),，創(chuàng)新專業(yè)賽事等方面，不斷完善的產(chǎn)業(yè)生態(tài)體系,，對于提高增材制造市場的認(rèn)可度,、推動(dòng)產(chǎn)業(yè)健康發(fā)展發(fā)揮了很大的作用。聯(lián)盟也在組織行業(yè)企業(yè)每年形成增材制造的產(chǎn)業(yè)年鑒,，記錄我們這個(gè)行業(yè)的發(fā)展情況,。目前，我國建設(shè)了30余項(xiàng)國家標(biāo)準(zhǔn),，100多所職業(yè)院校開設(shè)了增材制造的課程,，創(chuàng)新賽事對于技術(shù)的創(chuàng)新也發(fā)揮了重要的作用。

五,、增材制造產(chǎn)業(yè)未來發(fā)展趨勢

從具體的趨勢來看,，有幾個(gè)方面的判斷：

①增材制造有望成為未來三大主流制造工藝之一，這也是我們對于增材制造最初發(fā)展的基本判斷,，增材制造作為一種新型的制造工藝,，與數(shù)字技術(shù)融合為產(chǎn)品的個(gè)性化定制、復(fù)雜結(jié)構(gòu)件的制造提供了重要手段,，它跟等材制造,、減材制造結(jié)合可以發(fā)揮更大的作用。

②未來五年增材制造的產(chǎn)業(yè)規(guī)模有望突破千億，從目前的測算,，如果按年均增長率25%估算,，到2027年大概能到千億左右。

③ 整體的供給能力將會(huì)得到全面的提升,，我們在制造工藝,、裝備、材料的供給方面在全球具有競爭力,。目前高質(zhì)量的激光器,、電子槍、掃描振鏡等關(guān)鍵部件,，在可靠性,、穩(wěn)定性方面還存在一些差距甚至還有些空白的地方。另外國產(chǎn)裝備向大而精兩極方向發(fā)展,，生物醫(yī)藥,、醫(yī)療器械制造、大型高性能復(fù)雜結(jié)構(gòu)件的增材制造,、空間增材制造,，這些前沿技術(shù)裝備還會(huì)持續(xù)的創(chuàng)新。

④ 增材制造技術(shù)裝備向低成本,、高可靠性、高性能,、智能化的方向發(fā)展,，會(huì)跟新技術(shù)一起重塑制造業(yè)的整體面貌。

⑤期望我國增材制造的企業(yè)品牌和產(chǎn)品能夠引領(lǐng)全球產(chǎn)業(yè)發(fā)展,，涌現(xiàn)出一批骨干企業(yè),、上市企業(yè)、專精特新企業(yè),，能夠帶動(dòng)整體產(chǎn)業(yè)鏈共同發(fā)展,，成為我們的一個(gè)硬實(shí)力。

總體來講,，展望未來增材制造作為推動(dòng)制造業(yè)智能化,、綠色化發(fā)展的一個(gè)主旋律，契合我們國家加快推進(jìn)新興工業(yè)化的方向,。對于改變傳統(tǒng)制造的理念和模式,，助力制造業(yè)轉(zhuǎn)型升級(jí)，提升產(chǎn)業(yè)鏈,、供應(yīng)鏈的韌性和安全水平,，加快推動(dòng)我國從制造大國向制造強(qiáng)國邁進(jìn)會(huì)發(fā)揮更多更重要的作用。