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摘 要：随着科学技术的发展，3D 打印技术逐渐兴起，并受到社会各界尤其是制造业的特别关注。本文对 3D 打印技术对制造业的影响以及其发展的前景进行了相应的分析，以期能够加深人们对于 3D 打印技术的了解，能够对人们起到一定的借鉴意义。
关键词：3D 打印技术；制造业；影响；应用；前景
属于快速成形技术的一种，它是一种数字模型文件为基础，运用粉末状金属或塑料等可粘合材料，通过逐层堆叠累积的方式来构造物体的技术（即“积层造形法”）。过去其常在模具制造、工业设计等领域被用于制造模型，现正逐渐用于一些产品的直接制造。特别是一些高价值应用（比如髋关节或牙齿，或一些飞机零部件）已经有使用这种技术打印而成的零部件，意味着“3D打印”这项技术的普及。本文就3D打印技术的对对制造业发展的影响进行分析。
一、3D 打印技术对我国制造业的影响
1.提升产品研发能力
在传统的工业生产中，需要一定的工艺设计来实现相应的设计构想，在这个过程中模具的设计在这个过程中是非常重要的，而模具的设计与制作艺复杂，且往往需要多次重复进行才能达到设计要求，导致工业的产品的研发能力收到制约，无法满足多变的市场要求，不能满足工业快速发展的要求。而 3D 打印技术的日趋成熟，使得产品的制造不再依赖相应的模具，可以大大缩短产品从研发到生产的时间，只要使用电脑进行三维设计，再“打印输出”即可，其时间花费一般为传统制造时间的10%～20%左右，而相应的研发费用也仅为原来的60%～70%。
此外，传统的复杂工业产品的模具的制作非常复杂，这就大大限制了机械制造业发展的步伐，而3D打印技术受到工艺、结构的限制较少，这就使得以往在工业设计中无法实现的设计得以实现，这就能有效地提升了我国的制造业的设计、研发与生产能力。
2.通过“打印”制造特殊的产品
除了在机械制造业上的设计能够更加快捷、经济地实现之外，3D 打印技术在其他的领域也有着丰富的应用，诸如航天航空、电工电子、武器制造等行业，往往需要进行复杂的科学研究，这就对相应零部件的设计、制作能力提出更高地要求，而3D打印技术恰好能很好地解决这些问题。通过这项技术的应用，既能够生产出更符合理论要求的工业产品，还能大大提高生产速度。这样，既能提升机械制造的生产技术，还能进一步提高零部件的性能（当然，现阶段的3D打印技术还不能完全满足这方便的要求）。除此之外，在生物科技等领域，3D打印技术也有着很好地应用。比如在生命科学的相应研究中，3D打印技术就可以实现“仿生定制”——使用生物材料按照所需部件进行相应组织或器官的“制造”，从而将这种高端的生产方式，更好地应用到生物制药、生物工程等领域，并且可以存进该行业的进一步发展。
3.3D 打印技术的发展能够带动就业。
3D 打印技术主要解决的是那些疑结构形势复杂、特殊的部件的生产问题，更多的是满足人们特殊的个性化的需求，当其得到普及时，就可以在相应的工业产品、生活用品、饰品等方面来制定个性化的服务及产品，使其能够更好地服务并刺激个性化需求的增长，进而形成独具特色的产业特色，带动更多的社会就业。
二、3D 打印技术在制造业应用上的前景
随着3D 打印这个“个人制造”行业的兴起，在个人消费领域，3D打印行业预计仍会保持相对较高的增速。有助于拉动个人使用的桌面3D打印设备的需求；同时也会促进上游打印材料的消费。
在工业消费领域，由于3D打印金属材料的不断发展，以及金属本身在工业制造中的广泛应用。我们预计，以激光金属烧结为主要成型技术的3D打印设备，将会在未来工业领域的应用中，获得相对较快的发展。中短期内，这一领域的应用仍会集中在产品设计和工具制造环节。
产业链上的专业分工会进一步深化。现阶段，主要的3D打印企业一般以材料供应，设备制造和打印服务的综合形式存在。这是由产业发展初期技术推广和市场规模的限制所致。长期来看，产业链的各环节会产生专业化的分离：专业材料供应商和打印企業会出现，产品设计服务会独立或向下游消费企业转移。3D打印有望转化为一个真正意义上的工具平台。
国内3D打印技术的推广与应用尚在起步阶段，无论是工业应用，还是个人消费领域都存在广阔的发展前景。对于工业领域而言，国内在激光熔覆方面的技术具有一定优势，这有助于在以激光烧结为成型技术的3D打印设备制造和打印服务领域进行发展。对于个人消费领域，应用的推广速度取决于对于3D打印这一技术认知的提高，以及相关辅助平台，如软件设计，制作文件库的发展。
综合上述特点趋势，从行业发展的角度来看，整个3D打印产业链都存在巨大的潜在发展空间。就未来的长期的需求增长而言，我们相对看好上游打印材料和个人3D打印设备的制造企业。就前者而言，在通用化的技术标准不断推广的基础上，专业化的材料供应企业的发展是大势所趋。从个人消费到工业制造，无论是哪个领域引来快速增长，对于耗材的需求都必不可少。
而在早期，技术应用推广的起步阶段，3D打印服务企业无疑会较快地带来收益。因为应用推广期间，本质上是一个市场创造的过程。下游企业出于风险的考虑，不会贸然采购设备，改变已有的制造流程。因此，需要专业的3D打印服务商提供服务，除了产品的直接打印制造之外，还包括CAD模型辅助设计服务，模具开发制造等。
根据WohlersAssociates在2011-2012年的调查显示：现阶段，下游打印服务商安装最多的是基于立体平板印刷（SL）技术的3D打印设备，占比高达40%。作为最早成形的3D打印技术，占据较高的市场份额在情理之中。同时，技术发展相对较晚，以金属为材料的激光打印设备，占比已经接近20%。如图50所示。
此外，在WohlersAssociates的调查中还显示，打印服务商未来最想购买的3D打印设备中，以金属为材料的激光打印设备，所占比例居第一位，20.3%。这说明，下游服务商可能更加看好这一技术工艺在下游行业中的应用和发展。相应地，有望对推动激光打印设备和金属打印材料的消费需求。
参考文献
[1]伍倪燕，廖璘志，傅贵兴，王渝平. 3D打印技术对模具制造技术的影响分析[J]. 模具制造，2014，10：86-88.
[2]郭杰. 基于专利数据仓库理论的四川3D打印制造业研究[D].西华大学，2014.
关键词：3D 打印技术；制造业；影响；应用；前景
属于快速成形技术的一种，它是一种数字模型文件为基础，运用粉末状金属或塑料等可粘合材料，通过逐层堆叠累积的方式来构造物体的技术（即“积层造形法”）。过去其常在模具制造、工业设计等领域被用于制造模型，现正逐渐用于一些产品的直接制造。特别是一些高价值应用（比如髋关节或牙齿，或一些飞机零部件）已经有使用这种技术打印而成的零部件，意味着“3D打印”这项技术的普及。本文就3D打印技术的对对制造业发展的影响进行分析。
一、3D 打印技术对我国制造业的影响
1.提升产品研发能力
在传统的工业生产中，需要一定的工艺设计来实现相应的设计构想，在这个过程中模具的设计在这个过程中是非常重要的，而模具的设计与制作艺复杂，且往往需要多次重复进行才能达到设计要求，导致工业的产品的研发能力收到制约，无法满足多变的市场要求，不能满足工业快速发展的要求。而 3D 打印技术的日趋成熟，使得产品的制造不再依赖相应的模具，可以大大缩短产品从研发到生产的时间，只要使用电脑进行三维设计，再“打印输出”即可，其时间花费一般为传统制造时间的10%～20%左右，而相应的研发费用也仅为原来的60%～70%。
此外，传统的复杂工业产品的模具的制作非常复杂，这就大大限制了机械制造业发展的步伐，而3D打印技术受到工艺、结构的限制较少，这就使得以往在工业设计中无法实现的设计得以实现，这就能有效地提升了我国的制造业的设计、研发与生产能力。
2.通过“打印”制造特殊的产品
除了在机械制造业上的设计能够更加快捷、经济地实现之外，3D 打印技术在其他的领域也有着丰富的应用，诸如航天航空、电工电子、武器制造等行业，往往需要进行复杂的科学研究，这就对相应零部件的设计、制作能力提出更高地要求，而3D打印技术恰好能很好地解决这些问题。通过这项技术的应用，既能够生产出更符合理论要求的工业产品，还能大大提高生产速度。这样，既能提升机械制造的生产技术，还能进一步提高零部件的性能（当然，现阶段的3D打印技术还不能完全满足这方便的要求）。除此之外，在生物科技等领域，3D打印技术也有着很好地应用。比如在生命科学的相应研究中，3D打印技术就可以实现“仿生定制”——使用生物材料按照所需部件进行相应组织或器官的“制造”，从而将这种高端的生产方式，更好地应用到生物制药、生物工程等领域，并且可以存进该行业的进一步发展。
3.3D 打印技术的发展能够带动就业。
3D 打印技术主要解决的是那些疑结构形势复杂、特殊的部件的生产问题，更多的是满足人们特殊的个性化的需求，当其得到普及时，就可以在相应的工业产品、生活用品、饰品等方面来制定个性化的服务及产品，使其能够更好地服务并刺激个性化需求的增长，进而形成独具特色的产业特色，带动更多的社会就业。
二、3D 打印技术在制造业应用上的前景
随着3D 打印这个“个人制造”行业的兴起，在个人消费领域，3D打印行业预计仍会保持相对较高的增速。有助于拉动个人使用的桌面3D打印设备的需求；同时也会促进上游打印材料的消费。
在工业消费领域，由于3D打印金属材料的不断发展，以及金属本身在工业制造中的广泛应用。我们预计，以激光金属烧结为主要成型技术的3D打印设备，将会在未来工业领域的应用中，获得相对较快的发展。中短期内，这一领域的应用仍会集中在产品设计和工具制造环节。
产业链上的专业分工会进一步深化。现阶段，主要的3D打印企业一般以材料供应，设备制造和打印服务的综合形式存在。这是由产业发展初期技术推广和市场规模的限制所致。长期来看，产业链的各环节会产生专业化的分离：专业材料供应商和打印企業会出现，产品设计服务会独立或向下游消费企业转移。3D打印有望转化为一个真正意义上的工具平台。
国内3D打印技术的推广与应用尚在起步阶段，无论是工业应用，还是个人消费领域都存在广阔的发展前景。对于工业领域而言，国内在激光熔覆方面的技术具有一定优势，这有助于在以激光烧结为成型技术的3D打印设备制造和打印服务领域进行发展。对于个人消费领域，应用的推广速度取决于对于3D打印这一技术认知的提高，以及相关辅助平台，如软件设计，制作文件库的发展。
综合上述特点趋势，从行业发展的角度来看，整个3D打印产业链都存在巨大的潜在发展空间。就未来的长期的需求增长而言，我们相对看好上游打印材料和个人3D打印设备的制造企业。就前者而言，在通用化的技术标准不断推广的基础上，专业化的材料供应企业的发展是大势所趋。从个人消费到工业制造，无论是哪个领域引来快速增长，对于耗材的需求都必不可少。
而在早期，技术应用推广的起步阶段，3D打印服务企业无疑会较快地带来收益。因为应用推广期间，本质上是一个市场创造的过程。下游企业出于风险的考虑，不会贸然采购设备，改变已有的制造流程。因此，需要专业的3D打印服务商提供服务，除了产品的直接打印制造之外，还包括CAD模型辅助设计服务，模具开发制造等。
根据WohlersAssociates在2011-2012年的调查显示：现阶段，下游打印服务商安装最多的是基于立体平板印刷（SL）技术的3D打印设备，占比高达40%。作为最早成形的3D打印技术，占据较高的市场份额在情理之中。同时，技术发展相对较晚，以金属为材料的激光打印设备，占比已经接近20%。如图50所示。
此外，在WohlersAssociates的调查中还显示，打印服务商未来最想购买的3D打印设备中，以金属为材料的激光打印设备，所占比例居第一位，20.3%。这说明，下游服务商可能更加看好这一技术工艺在下游行业中的应用和发展。相应地，有望对推动激光打印设备和金属打印材料的消费需求。
参考文献
[1]伍倪燕，廖璘志，傅贵兴，王渝平. 3D打印技术对模具制造技术的影响分析[J]. 模具制造，2014，10：86-88.
[2]郭杰. 基于专利数据仓库理论的四川3D打印制造业研究[D].西华大学，2014.