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猶如外族騎兵，3D打印正在一夜之間踏破沉悶的全球工業版圖。支持者認為，3D打印勢必帶來新一輪工業革命，誰能最大程度地掌握研發、應用，就意味著掌握了制造業乃至工業發展的主動權；貶損者則認為，3D打印注定是曇花一現的泡沫，以工廠為基礎、以流水線及規模化為主要標志的傳統工業仍將百年不倒。
在中國，3D打印在度過漫長的預熱期后迎來疾風驟起，產業界、資本市場開始相信“小批量與個性化”代表著迅速積累的財富、不可思議的傳奇和摧枯拉朽的顛覆；地方政府熱情高漲，對與其相關的技術和概念趨之若鶩；多數專家亦奉為圭臬，認為3D打印正顛覆著舊有的秩序、規則、榮耀以及尊嚴，并將引發真正意義上的制造業革命。
一項誕生于20多年前的技術，是否能改變全球工業版圖和趨勢，并逐漸撬動新一輪工業經濟增長？在現有的產業格局下，3D打印能否帶來“中國制造”的新生？在政府扶持和資本催化之下，3D打印是否會重蹈光伏等產業“大躍進”的覆轍？
瘋狂的3D打印
3D打印技術是一個舶來品，起源于上世紀80年代的美國，隨后在世界各地開花結果。在美國，3D打印技術已經初步產業化，兩家3D打印機制造公司Stratasys和3DSystems，均已在納斯達克上市，2011年營業收入分別為1.7億美元和2.9億美元。
這項技術已經誕生20多年，為何現在一夜之間撲面而來？
風暴來自大洋彼岸。2011年2月，《經濟學人》在一篇題為《3D打印如何改變世界》的封面文章中認為，3D打印技術將使單品制造幾乎與大規模生產一樣便宜，影響堪比當年工廠的出現。
隨后，《福布斯》、《紐約時報》、《連線》等諸多西方主流媒體都先后在頭版及封面鼓吹3D打印，就連擔任《連線》雜志主編11年的克里斯·安德森也按捺不住，選擇辭職，投身到3D打印領域創業。
美國政府也迅速加入到這場狂歡。2012年3月，美國總統奧巴馬提議，將投資10億美元建立15家制造業創新研究所，以帶動制造業增長。8月，美國政府宣布首個研究所將在俄亥俄州建立，主要研發3D打印技術，首期投資3000萬美元。
由于飽受追捧，3D打印熱潮很快蔓延到資本市場。2012年下半年，美國3D打印機生產廠商股價大幅上揚。在中國A股市場上，涉及3D打印領域的企業股價也連創新高。
一些資本也陸續向相關企業拋出橄欖枝。根據美國消費者電子協會發布的年度報告，2011年全球3D打印的市場規模為17億美元，預計到2017年可達50億美元。而知名的3D打印公司ExOne已于今年1月上旬提交上市申請文件，計劃將在納斯達克上市并融資7500萬美元。
在中國，一大批公司已經切入這一領域。亦有幾家風險投資基金投資了3D打印領域的相關企業。
身為“中國3D打印第一人”、清華大學機械工程系教授顏永年的關門弟子，郭戈是3D打印的支持者和實踐者，由他擔任總經理的北京太爾時代科技有限公司（下稱太爾時代）是國內3D打印領域的主要參與者。郭戈告訴《中國經濟和信息化》記者：“太爾時代在過去一年中制造并銷售了3000臺3D打印機，客戶遍及全球。”
北京隆源自動成型系統有限公司（下稱北京隆源）總經理馮濤對這個行業的增速頗感意外。1994年進入3D打印行業的他至今仍記得，從2000年開始后的5年時間里，這個行業的全球市場規模一直停留在6億美元左右，井噴式增長不過是近5年的事情。“50億美元的規模放在10年前簡直就是天方夜譚。”他說。
巨大的市場蛋糕背后，離不開地方政府的背書。已有南京、東莞、武漢等城市先后表態要在3D打印上有所作為。
南京市政府于近日表態稱，爭取把南京打造成中國3D打印技術的制高點，要求研究成立3D打印技術產業研究院和建設3D打印技術產業基地，對申報的3D打印產業項目及研發項目給予政策、資金支持，并利用政策將3D打印技術融入政府公共服務平臺，加快推進3D打印產業向經濟技術開發區集聚。
武漢則搶先成立了“中國首個3D打印工業園”。武漢市發改委等部門正在針對3D打印產業進行摸底調查，擬著手編制規劃并予以扶持培育。
在“世界工廠”東莞，3D打印作為戰略性新興產業寫入了2013年的《政府工作報告》。有官員提議，東莞應趁3D技術剛市場化不久，提前布局。
北京航空航天大學教授王華明認為，2012年奧巴馬宣布重振美國制造業計劃，把3D打印技術作為建立研究所的首選并投入巨資，是近期3D打印技術驟然升溫的原因。
三大陣營
五年前還在大霧中奔跑的3D打印產業，隨著政、企、學界的熱捧，開始逐漸形成產業鏈。在原材料、生產制造及應用等三大環節，各自已有眾多企業聚攏。
國內的3D打印研究始于20世紀90年代。與許多科研領域一樣，大學和科研院所對技術創新總是更為敏感。清華大學、西安交通大學、華中科技大學和北京隆源率先介入研發，迅速形成了“三校一企”的研究陣營。目前，各大高校都已建成配套的商業化公司，被視為中國3D打印產業的學院派代表。
清華大學自1989年開始研發3D打印軟件，相繼成立了被業內熟知的北京殷華激光快速成形與模具技術有限公司（下稱殷華公司）和太爾時代。前者是清華大學企業集團下屬的高科技企業，后者則是由3D打印學院派代表人物顏永年一手培植并親自擔任董事長的公司。殷華公司注重技術研發，太爾時代則注重產品生產。
顏永年告訴《中國經濟和信息化》記者，2009年以前太爾時代主要生產工業用途的3D打印機。但他判斷個人家庭消費級市場潛力巨大，決定利用工業級技術來制造個人家庭消費級機器。目前太爾時代的3D打印機月產量達到600~700臺，超過了國內其他3D打印機生產企業的產量總和。
以北京隆源為代表的、借助產業鏈上游的原材料優勢開展3D打印業務的公司，也已逐漸形成陣營。無論是工業級機器還是家庭消費級機器，所打印的主要材質都是工程塑料ABS，但北京隆源所使用的3D打印成型材料則更為廣泛。
該公司總經理馮濤原本是清華大學的一名老師，1992年下海經商，加盟北京隆源。
與太爾時代一路發展得順風順水相比，北京隆源這20年來歷經曲折。馮濤進入公司后，與搭檔潛心研究，于1994年研制成功中國第一臺激光快速成型機，并在第二年通過北京市科委組織的專家鑒定，獲得發明專利。
這在當時曾引發一時轟動，甚至激起國內3D打印的第一輪熱潮。只是熱潮并沒能轉化為收益，生產出來的機器只有觀眾沒有顧客，公司變成了科普場所。
“產品沒能帶來銷售，員工離職是家常便飯，當時核心團隊只剩下兩人。我也很焦慮，可內心依然認為這是高科技產品，需要高端的需求。”馮濤說。1996年，北京隆源略微調整了3D打印機研發的技術路線，獲得了成功。這一轉折讓北京隆源邁入復雜金屬結構件的快速開發領域，實現了工業化。
除了學院派與供應商派，國內3D產業還有一個值得關注的陣營——應用派。他們以應用和服務為優勢，也形成了影響力。這一派別的企業大多沒有從事過3D打印機的相關研發，而是選擇直接購買成熟的3D打印設備，提供3D打印服務。
這樣的捷徑雖然使他們迅速進入了3D打印領域，但同時也給整個行業增添了一絲不安。這也反映出中國企業在科技創新方面的普遍現象——原發性創新與產業核心技術的缺失不僅制約著3D打印行業的發展，更是中國在產業升級過程中遭遇的瓶頸。
難題待解
狂熱之余，對3D打印領域的理智思考卻幾近失聲。國內3D打印的商業化仍在起步階段，材料和市場也不成熟，行業標準亟待完善。
3D打印的應用特征是小批量、多品種和個性化，這幾乎決定了行業共性標準的建立是個極大的挑戰。一位專家稱，國內尚無一個針對3D打印材料或打印機本身的標準，同一個3D模型用不同的打印機生產出來的結果大不相同。打印機的形狀各異，備件和配件兼容性差，極大地制約了產業的發展。
該專家還認為，標準一日不建立，3D打印就一日不能大規模商業化。
打印原材料也缺乏標準。目前，3D打印機制造商都愿意讓消費者購買原廠提供的打印原料，以確保公司獲得穩定收入。這種做法雖無可厚非，但3D打印機生產商所用的原料一致性太差，從形式到內容各不相同，這讓材料生產商很難相互進入，研發成本和供貨風險加大，難以形成產業鏈。
“表面上看是3D打印機捆綁著3D打印材料，實質上卻是材料綁架了打印機。”該專家稱。
3D打印材料的供給形勢亦不容樂觀，成為產業發展的一個巨大瓶頸。一位不愿具名的專家表示，目前3D打印的耗材非常有限，現有市場上的耗材多為石膏、塑料、可粘結的粉末顆粒、光敏樹脂、沙土等，制造精度、復雜性、強度和質感都達不到高要求，在某些輕工業民用產品領域小范圍應用，但是離“打印”汽車、腎臟還差得很遠。而且即便耗材研發成功，也存在規模化生產、材料配比等問題。可以說，耗材對3D打印技術的應用和發展起決定作用。
事實上，國內有能力生產3D打印材料的企業并不多，主要依賴進口，特別是金屬材料。造成這種局面的原因并不難理解：國內企業本身技術水平有限，而3D打印行業規模也不過2億~3億元，過小的市場導致企業缺少加大研發投入的能力與動機。
盡管太爾時代在國內同行中已屬佼佼者，但是郭戈依舊覺得3D打印行業是一個“小眾的生意”。
顏永年認為，用于教育培訓、動漫藝術品、裝飾品的個人家庭消費級打印機是未來的一個市場方向，但對于所謂的“3D打印要革制造業的命”這種論述，他仍持冷靜態度。顏永年表示：“這個前景是有的，只是現在還為時尚早。目前3D打印只是工業設計的一種輔助手段，即便作為家用也只能算是家用電器的一種。用3D打印替代傳統制造業批量生產，從效率、成本和可靠性等方面來看都無法實現。”
顏永年的判斷也是業內眾多專家的共識。現階段如何讓3D打印良性發展，是業界共同關心的問題。
工業和信息化部賽迪智庫裝備工業研究所所長左世全認為，3D打印發展到目前階段，迫切需要加強頂層設計和統籌規劃。“設計與規劃的缺位，將極大地影響產業發展的前景。”
中國3D打印技術產業聯盟副理事長兼秘書長羅軍認為，3D打印技術已經成熟，關鍵在于應用，這顯然還需要一個過程。3D打印與傳統制造業之間需要相互增進了解，3D打印應瞄準結構非常復雜的、傳統方式難以生產的高附加值零部件。
在市場方面，南京紫金立德電子有限公司選址在南京綜合保稅區，瞄準國際市場；太爾時代將90%的產品銷往國外。在國內市場尚未打開的情況下，出口導向型策略為他們帶來了一定的經濟效益，但同時也飽受“歐債危機”等國際市場環境波動的影響。
產業出路
盡管受制于諸多因素，但3D打印將成為一個重大趨勢，幾乎已是板上釘釘。如何凝聚共識，既推動產業快速發展，又避免走光伏、LED等產業“大躍進”的老路？
左世全表示，未來國家應重點選擇在航空航天、汽車模具、生物醫療、電子制造等領域進行3D打印技術的推廣應用，加快推進產業化。除此之外，國家應該建立多部委協同推進機制，研究制定3D打印技術路線和3D打印中長期發展戰略，明確3D打印發展的原則、階段目標、技術路線、重點任務和政策措施。推動完善3D打印技術規范與標準制定，促進3D打印技術平臺建設，并在有條件的地方建立3D打印示范基地。
顏永年表示，3D打印是產業界自主創新的過程，政府主要負責引導方向，要讓民營企業有充分的自主發展空間。持此觀點的還有馮濤，在他看來，約束缺位與約束過度，都有可能造成企業間的不平等競爭。已有事實證明，一些3D打印中心提供的低價加工服務對北京隆源的盈利造成挑戰，這將直接降低客戶購買北京隆源3D打印設備的積極性。
在扶持3D打印產業的策略上，左世全與顏永年都認為，政府應當加大財政投入力度，在稅收等層面探索并出臺相關優惠政策。
值得期待的是，2012年12月工業和信息化部副部長蘇波在增材制造技術國際論壇上表示，中國將提速3D打印技術的研發和產業化。近期，科技部有關人士也透露，目前3D打印的相關戰略規劃正在研究制定中。
隨著3D打印技術在國內市場慢慢鋪開，在其飽受追捧的背后，不少專家也開始擔憂，如果核心技術無法取得突破，3D打印機在火暴之后恐將難以為繼。在這方面，新能源從朝陽產業迅速淪落的經歷已經為我們敲響警鐘。若要真正解決技術上的問題，還需要投入大量的時間和精力，而這需要政府給予政策、資金等全方位的持續支持。
顏永年判斷，距離3D打印的廣泛應用可能還要十年，現在重視還完全來得及。
來源： 中國經濟和信息化
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