作為工業4.0時代最具發展前景的製造技術之一，3D打印技術已經進入醫療、建築、航（háng）天、教育、機械工業等產業領域，而它對於生產方式的變革，很有可能進一步顛覆今天的商業模式。

無（wú）論你身處哪個行業，作為企業的領導者和管理者，必須時刻關注3D打印技術的現狀和趨勢。下麵這篇文章，為我（wǒ）們揭曉了3D打印產業（yè）未來發（fā）展的十大方向。

20世紀（jì）80年代後期，3D打印機的橫空出世，開啟了增（zēng）材製造新時代。

近年來，借著新（xīn）一輪科技革命和產業變革的東風，3D打印步入快速發展期。世界（jiè）各國紛紛將其作（zuò）為未來產業發展新的增長點加以培育，如2012年美國將“增（zēng）材製造技術（shù）中心”確定為首個製造業創新中心(後更名為“美國製造”)，歐盟、日（rì）本、韓國、新加坡、俄羅斯、南（nán）非、印度等國也通過（guò）各種措施（shī）推進3D打印產業發展。我國的3D打印技術與世界先進水平基本同步，但產業化仍處於起步階段。

未來，3D打印將朝著速度更快、精度更高（gāo）、性能更優、質量更可靠的方向發展，成為一股強大的科技力量。

趨勢一：桌麵級市場（chǎng）已陷入“紅海”，掘金工（gōng）業級正當時

近幾年，桌麵3D打印機“叫（jiào）好又叫座”，銷量呈現大幅增長，而工（gōng）業級3D打印機則略顯慘淡。根據大數據公司CONTEXT的數據，2015年全球桌（zhuō）麵3D打印機銷量增長了33%，工業級3D打印機則下降了9%;2016年（nián）上半（bàn）年全球桌麵3D打印機同比（bǐ）增加15%，工業（yè）級（jí）3D打印（yìn）機卻減少15%。桌麵（miàn）3D打（dǎ）印機門檻低、設（shè）計簡單，是（shì）企業進（jìn）軍3D打印領域的較好入口。

但（dàn）經過多年的發（fā）展，桌麵級市場競爭已近（jìn）“白熱化”，加之利潤小（xiǎo）、精度低、實用性不佳，天花板效應（yīng）明顯。而工業級市場契合了智能製造的理念，可（kě）廣泛（fàn）運用於汽車、航空航天、機械工業、醫療（liáo）等市場需求（qiú）大、發展潛力大（dà）的領域（yù），隨著技術的逐漸成熟和成本的不斷降低，將會爆發出難以想象的（de）巨大能量。

2015年底，全球3D打印巨頭3D Systems公司宣布停產消費級桌麵3D打印機（jī），轉向（xiàng）更賺錢的專業級和工（gōng）業級市場;2016年初，國內3D打（dǎ）印技（jì）術大（dà）咖西通電子在珠海宣布全麵進軍工業級3D打印領域（yù）。

趨勢二：金屬3D打印領（lǐng）域快速發展，應用端空間漸打（dǎ）開

金（jīn）屬3D打印被稱為“3D打（dǎ）印王冠上的明珠”，是門（mén）檻最高、前景最好、最前沿的技術之一。同樣來自CONTEXT發布的數據，2015年（nián）全球金屬3D打（dǎ）印機銷（xiāo）量增（zēng）長了35%，2016年上半年（nián）同比增長17%，可以說是工業級3D打印領域逆勢上漲的一朵“奇葩”。

在（zài）汽車製造、航（háng）空航（háng）天等高精尖領域，有些零部件形（xíng）狀複雜、價格昂貴，傳統鑄造鍛造工藝生產不出來或損耗較（jiào）大（dà），而金屬3D打印則能快速製造出滿足要求、重量（liàng）較輕的產品。

2015年11月，奧迪公司使用金屬3D打印技術（shù）按照1:2的比例製（zhì）造出了Auto Union(奧迪前身)在1936年推出的C版賽車的所有金屬部件;2016年9月，GE斥資14億美元收購了瑞典Arcam公司和德國SLM Solutions集（jí）團兩大金（jīn）屬3D打印巨頭，加快布局3D打印航空發動機零部件業務。此（cǐ）外，醫療器械、核電、造船（chuán）等領域對金屬3D打印的需求也十分旺盛，應用端市場正逐漸打開。

趨勢三：3D打印產業化（huà）還（hái）需時日，“增”“減”製造長期共存

3D打印采用增材製造技（jì）術，是對以“減材製造”、“等材製造”為基礎（chǔ）的傳統（tǒng）製造業的創新與（yǔ）挑戰，但並不是非此即彼的關係，而是（shì）並存（cún）互補的關係。

從曆史（shǐ）看（kàn），傳統製造業經（jīng）過了幾千年的積（jī）累和發展，技術、工藝（yì）、材料等已經非（fēi）常成熟，而3D打印則是一個新生（shēng）事物，隻有30多年的發（fā）展曆程，在（zài）速度（dù）、精度、強度等方麵還有（yǒu）諸多限製。從現狀看，當前3D打印市（shì）場份額（é）十分有（yǒu）限（xiàn），專（zhuān）業谘詢機構Wohlers Associates發布（bù）的數據顯示，2015年全球3D打印市場（chǎng）規模為51.65億美元，至2020年將達到212億美元，而這與數十萬億美元的（de）製造（zào）業市場相比，還微乎其微（wēi）。

相比傳統製造，3D打印研發周期更（gèng）短、用料更省，在小批量、個性化定製等方麵優勢明顯（xiǎn），但在大規模（mó）生產方麵存在著許多不足之處。增材製造雖然不能完全替代減材（cái）製造、等材製造，但作為傳統製造技術的有益補充，3D打（dǎ）印（yìn）將極大地推動製造（zào）業的轉型（xíng）升級。

趨勢四：產品生產方式加速變革，“整”“分”製造攜手共進

3D打印（yìn）是工業4.0時代最具（jù）發展前景的先進（jìn）製造技術之（zhī）一，它（tā）從兩個（gè）方（fāng）麵改變了產品的生產方式。

一方麵，傳統製造業以（yǐ）“全球采購、分工（gōng）協作（zuò）”為主要（yào）特征，產（chǎn）品（pǐn）的不同部件往往在不同的地方（fāng）進行生產，再運到（dào）同（tóng）一（yī）地方進行組裝。而3D打印則是（shì）“整體製造、一次成型”，省去了物流環節，節約了時（shí）間和成本。

另一（yī）方麵，傳統製造業以生（shēng）產線為核心、以工廠為主要載體，生產設備高（gāo）度集中。而3D打（dǎ）印則體現了（le）以大數據、雲計算、物聯網、移動互聯網為代表的新一代信息技術與製造業的（de）融合，生產（chǎn）設備分散在各（gè）地，實現了分布式製造，從而省去了倉儲環節。“整體（tǐ）製造”和（hé）“分布式製造”在（zài）字義上看似矛盾，在3D打印技術上（shàng）則實現了（le）統一，前者強調生產過程，後者強調生產行為，共同推動著產品生產方式（shì）的變革（gé）。

趨勢五：成型尺寸向兩邊延伸，大小（xiǎo）產品（pǐn）顛覆想象

隨著3D打印應（yīng）用領域的擴展，產品（pǐn）成型尺（chǐ）寸正走向（xiàng）兩個極（jí）端。

一方麵往“大”處跨，從小飾品、鞋子、家具到建築，尺寸不斷被刷新，特別是汽車製造、航空航天等領域（yù）對大尺寸精密構件的需求較大，如2016年珠（zhū）海航展上西安鉑力特公司展示的一款3D打印航空（kōng）發動機中空葉片，總高度達933mm。

另一方麵向“小”處（chù）走，可達到微米納米水平，在強度硬度不變的情況下，大大減輕產品的體積和重量，如（rú）哈佛大學和（hé）伊利諾伊（yī）大學的研究員3D打印出比沙粒還小的納米級鋰電（diàn）池，其能夠提供的能量卻不少於一塊普通的（de）手機電池。

未來，3D打印的成型尺寸將不（bú）斷延伸，從大（dà）的不可思議（yì）到小的瞠目結舌，“隻有（yǒu）想不到的，沒有做不到的”。

趨勢六：材料瓶（píng）頸待（dài）攻克，“質”“量”趨升“價（jià）”趨降

“巧婦難為無米之炊”。3D打印材料是3D打印技術發展不（bú）可或（huò）缺的物質基礎，也是當前製約3D打（dǎ）印（yìn）產業化的關鍵因素。近年來，隨著3D打印需求的（de）增加，3D打印材料種類得到了迅速拓展，主要包括高分子材料、金屬材料、無機非金屬材料（liào）等三大類。但與傳統材料相比，3D打印（yìn）材料種（zhǒng）類依然偏少。以（yǐ）金屬3D打（dǎ）印為例，可用材（cái）料僅有不鏽鋼、鈦合金、鋁合金等為數不（bú）多的幾種。

另外，3D打印對（duì）材料的形態也有著嚴（yán）格的要求，一般為粉末狀、絲狀、液體狀等，相比普通材料價格比較昂貴，根本無（wú）法滿（mǎn）足個（gè）人與工業化生（shēng）產的（de）需（xū）要。足夠多“買得起（qǐ）”的材（cái）料才能為技術的發展提供足夠多的（de）選擇空間、為應用的擴展提供足夠多（duō）的想象空間。

未來，3D打印材料將成為研究開發的焦點、資本湧入的風口，材料種（zhǒng）類、形態將得（dé）到進一步拓展，價格下降可期，精度、強度（dù）、穩定性、安全性（xìng）也更（gèng）加（jiā）有保障。

趨勢七：手術可排練、治療更精準

3D打印的（de）“個性化（huà）定製”與（yǔ）醫療行業的“對症下藥”有著天然的契合性，二者的結（jié）合主（zhǔ）要體現在四個方麵。

一（yī）是術前演練，利用3D打印技術還原出（chū）病患部位模型（xíng），讓醫（yī）生更直（zhí）觀地了解病理結構，增（zēng）加了手術的成（chéng）功率。

二是醫療器械，包括（kuò）助聽器、護（hù）具、假肢等外部（bù）設備以及（jí）關節、軟骨、支架等（děng）內植物。

三是“量身”製藥，根（gēn）據患者的生理特（tè）點、具體需要調（diào）配藥物，提高了藥物的有效性。

四是生物打印（yìn），用人造血管、心髒、神經、皮膚等來修複、替代和（hé）重建病損組織和器官。

盡管（guǎn）3D打印在（zài）醫療領域的應用還麵（miàn）臨著材料、成本、精度、標準等製約，市場規模也較小，但考慮到醫療領域巨大的需求潛力與極小的需求彈性，3D打印在醫療領域的應用將（jiāng）不斷擴（kuò）展，在實施更為精準的診療（liáo）方案、提供更為充足的移（yí）植器官等方麵大顯身手。

趨勢八：牽手雲製造，有商業影響力的平（píng）台不斷湧現

全球（qiú）已經進入了高度的信息化時代，互聯網作為信息化的重要（yào）工具正在重新（xīn）定義各行各業。3D打（dǎ）印設備尚未普及，技術使（shǐ）用也不“傻瓜”，沒（méi）有設備、沒有技術的普通人該怎樣實（shí）現自己（jǐ）的（de）設計想（xiǎng）法呢。

成立（lì）於2008年的Shapeways公司搭建了一個基於互聯網的3D打印平台，擔當起服（fú）務供應商和（hé）需求用戶之間的“紅娘（niáng）”，解決了用戶（hù）的這個“痛點”。如今，MakeXYZ、3DLt、3DHubs、先（xiān）臨三維、光韻達（dá）、魔猴網等也做著類（lèi）似的事情，南京壹（yī）千零壹號自（zì）動化科技公司的“1001號雲製造平台”還入選2016年中國“互聯（lián）網+”在工業應用領域十大新銳案例之首（shǒu）。“互聯網+3D打印”開拓了一種全新的商業模式——“雲打印”，並將共享經濟的思維引進來，閑置的3D打印機得到了有效使用，客戶也能選擇稱心如意的設備和供應商（shāng）。

趨勢九：混合打印創造更多（duō）可能，功能材質色彩也混搭

隨（suí）著3D打印（yìn）技術的（de）發展，人們對（duì）3D打印機的期（qī）望越（yuè）來越高，早已不滿足（zú）於單一功（gōng）能、單一（yī）材質、單一色彩（cǎi）等。

未來，3D打印機可實現（xiàn）3D打印技術與傳統數控機床技術(或不同3D打印技術)的自由（yóu）切換，實用性將變得更強;3D打印機的“口糧”更加豐富，金屬、塑料、橡膠等多種材料(或不同屬性的材料)的混合使用，將加工出結構更為複雜的產品;打印出的（de）產品也會五彩繽紛。

如日本研（yán）發出的（de）一款五軸混（hún）合3D打印（yìn）機(由3D打印機（jī）與（yǔ）數控（kòng）銑床混合而成)，能夠在現有工業級5軸控製技術的基礎上連續進行擠出式3D打印和（hé）銑削作業（yè）;MIT研發的MultiFab 3D打印機能同時處理包括晶（jīng）狀（zhuàng）體、紡織物、光纖等10種材料;加拿大的ORD Solutions公司推出的一（yī）款（kuǎn）3D打印機，可（kě）以使用五種不同顏色（sè）的線材打印出（chū）多彩（cǎi）作品（pǐn）。

趨勢十：我國3D打印起步早發展慢，產（chǎn）學研協同是突破口

在3D Systems、Stratasys、先臨（lín）三維等（děng）行業巨（jù）頭紛紛跑馬圈地之時，哈佛大學Wyss研究所（suǒ）、加利福尼亞大學勞倫斯•利弗莫爾實驗室(LLNL)、卡內基梅隆大學（xué）Adam W.Feinberg研究團隊等（děng）科研機構憑借其雄厚的研發實力也不斷實現技術突破（pò）。

我（wǒ）國3D打印的研究起步於20世紀90年（nián）代（dài），發端於高校，如今已形成清華大學顏永年團隊、北京航空航天大學（xué）王華明團隊、西安交通大學盧秉恒團隊、華中科技大學史玉升研究團隊和西北工業大學黃衛東團隊等（děng）骨幹科研力量，論文和申請專利的數量處（chù）於世界第二位。2016年10月又（yòu）成立了中國增材製造產業聯（lián）盟，國家增材製造創新中心建（jiàn）設方案也通過了專家論證。

隨著我國科技體製機製改革的不斷推進，走產學研協同之路，形成長（zhǎng）效合作機製，成為我國推進3D打（dǎ）印產業化的現實選擇。