近年來（lái），借著新一輪科技革命和產業變（biàn）革的東風，3D打（dǎ）印步入快速發展期。未來，3D打印將朝著速度更快、精度更高、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。

　OFweek3D打印（yìn）網（wǎng）訊 作為工業4.0時代最具發展前景（jǐng）的（de）製造技術之一，3D打印技術（shù）已經進入醫療（liáo）、建築、航天、教（jiāo）育、機械工業等產（chǎn）業領域，而它（tā）對於生產方式的變（biàn）革，很有（yǒu）可（kě）能進一步顛覆今天的商業模式。

　　無論你身處哪個行業，作為企業的領導者和管理者，必須時刻關（guān）注3D打印技術的現狀和趨勢。下麵這篇文（wén）章，為我們揭曉了（le）3D打印產（chǎn）業（yè）未來發展的十大方（fāng）向。

 

　　20世紀80年代後期，3D打印機的橫空出世，開啟了增材製造新時代。

　　近年來，借著新一輪科技革命和產（chǎn）業變革的東風（fēng），3D打印步入快速發（fā）展期。世界（jiè）各國紛（fēn）紛將其作為未來產業發展（zhǎn）新（xīn）的（de）增長點加以培（péi）育，如2012年（nián）美國將“增材製造技術中心”確定（dìng）為首個製造業創（chuàng）新（xīn）中心(後更名為“美國製造”)，歐盟、日本、韓（hán）國、新加坡、俄羅斯（sī）、南非、印度等國（guó）也通過各（gè）種措施（shī）推進（jìn）3D打（dǎ）印產業（yè）發展。我國的3D打印技術與世界先進水平基本同步，但產（chǎn）業化仍處於起步階段。

　　未來，3D打印將朝著速度更快、精（jīng）度更高、性能（néng）更優、質量更可靠（kào）的（de）方（fāng）向發展，成為一股強大的科技（jì）力量。

　　趨勢一：桌麵級市場已陷入“紅海”，掘（jué）金工業級正當時

　　近幾年，桌麵（miàn）3D打印機“叫好又叫座”，銷量呈現大幅增長，而工業級3D打印機則略顯慘淡。

　　根據大數據公司CONTEXT的數據，2015年全球桌麵3D打印機銷量增長了33%，工業級3D打印機則下降（jiàng）了9%；2016年上（shàng）半年（nián）全球（qiú）桌麵3D打印機同比（bǐ）增加15%，工業級3D打印機卻（què）減少15%。桌麵3D打印機門檻低、設計簡單，是企業進軍3D打印領域的較好（hǎo）入口。

　　但經過多年的發展，桌麵級市（shì）場競爭已近“白熱（rè）化”，加之利潤小、精度（dù）低、實（shí）用性不佳，天花（huā）板效應明顯（xiǎn）。而工業級市場契合了智能製造的理念，可廣泛運用於汽（qì）車、航空航天、機械工業、醫療等市場需求大、發展潛力大的領域，隨著技（jì）術的（de）逐漸成熟和成本的不斷降（jiàng）低，將會爆發（fā）出難以想象的巨大能量。

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

　　趨勢二：金屬3D打印領域快速發展，應用端空間漸打開

　　金屬3D打印被稱為“3D打印王冠上的明珠”，是門檻最高、前景最好（hǎo）、最前（qián）沿的技術之一。同樣來自CONTEXT發布（bù）的數據，2015年全（quán）球金屬3D打印機銷量增長了35%，2016年上半年同比增長17%，可以說是工業級3D打印領域逆（nì）勢上（shàng）漲的一朵“奇葩”。

　　在汽車製造、航空航天等高精（jīng）尖領域，有些零部（bù）件形狀複（fù）雜、價格昂貴，傳統（tǒng）鑄造鍛造工藝生產不出來或損耗較大，而金屬3D打印則能快速製造出滿足要求、重量較輕的產品。

　　2015年11月，奧迪公司使用金（jīn）屬3D打印技術按照1：2的比例製造出了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（nián）9月，GE斥資14億美元收購了瑞典Arcam公司（sī）和（hé）德國SLM Solutions集團（tuán）兩大金屬3D打印巨頭，加快布局3D打印（yìn）航空發動機零部件業務。此外，醫療器械、核電（diàn）、造（zào）船等領域對金屬3D打印的需求也十（shí）分旺盛（shèng），應用端市場正逐（zhú）漸打開。

趨勢三：3D打（dǎ）印產業化（huà）還需時日，“增”“減”製造（zào）長（zhǎng）期（qī）共存（cún）

　　3D打印采用增材製造（zào）技術，是對以“減材（cái）製造”、“等材製造”為基礎的傳統製造業（yè）的創新與挑（tiāo）戰，但並（bìng）不是非（fēi）此即彼（bǐ）的關係，而是並存（cún）互補的關係。

　　從曆史看，傳統製造業經過（guò）了幾千年的積累和發展，技術、工藝、材（cái）料等已經非常成熟，而3D打印則是一個（gè）新（xīn）生事（shì）物，隻有30多年的發展曆程，在速度、精度、強度等方麵還有諸多限製。從現狀看，當（dāng）前3D打印市場份額十分有限，專業谘詢機構Wohlers Associates發（fā）布（bù）的數據顯示，2015年全球3D打印市場規模為51.65億美元，至2020年將達（dá）到212億美元，而這與數十萬（wàn）億美（měi）元（yuán）的製造業（yè）市場相比，還微乎其微。

　　相比傳統製造，3D打印研發（fā）周期更短、用料更省（shěng），在小批量、個性（xìng）化定製等方麵優勢明顯，但在大規模生產方麵存在著許多（duō）不足之（zhī）處。增材製造雖然不能完全替代減材製造（zào）、等材（cái）製造，但作為傳（chuán）統製造技術的（de）有益補充，3D打印將極大地推動製造業的轉型升級。

　　趨（qū）勢四：產品生產方式加速變革，“整”“分”製造（zào）攜手共進

　　3D打印是工業4.0時代（dài）最具發展前景的先進製造技術之一，它從（cóng）兩個方麵改變了產（chǎn）品的生產方式。

　　一方麵，傳統製造業以“全球采購、分工協作”為主要特征，產品的不同部件（jiàn）往往在不同的地方進行生產，再運到同一地方進行（háng）組裝。而（ér）3D打（dǎ）印則是“整體製造、一次成型”，省去了物流環節，節約了時間和成本。

　　另一方麵，傳統製造業以生產線為核心、以（yǐ）工廠為主（zhǔ）要（yào）載體，生產設備高（gāo）度集中。而3D打印則體現了以大（dà）數據、雲計算、物聯網、移動互聯網為代表的新（xīn）一代信息技術與製造業（yè）的融合，生產設備（bèi）分散在（zài）各地，實現了分布式製造，從而省（shěng）去（qù）了倉儲（chǔ）環節。“整體製造”和“分布式製造”在字義上看似矛盾，在3D打印技術上則實現了（le）統一，前（qián）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的變革。

　　趨勢五：成型尺寸向兩邊延（yán）伸，大小產品顛覆想象

　　隨著3D打（dǎ）印應用（yòng）領域的擴展，產品成型尺寸正走（zǒu）向兩個極端。

　　一方麵往“大”處跨，從小飾品、鞋子、家（jiā）具到建（jiàn）築，尺寸不斷被刷新，特別是汽車製造、航空航天等領域對大尺（chǐ）寸精密（mì）構件的需求較大，如（rú）2016年（nián）珠海航展上西安鉑力特公司展示的一款3D打（dǎ）印航空發動機中空葉片（piàn），總高度達933mm。

　　另（lìng）一方麵向“小”處（chù）走，可達到微米納米水平，在強度硬（yìng）度不變的情況下，大大減輕（qīng）產品的體積和重量（liàng），如哈佛大學和伊利諾伊大學（xué）的研究員3D打印出比沙粒還小的納米級鋰電池（chí），其能夠提供的能（néng）量卻不少於一塊普通的手機電池。

　　未（wèi）來，3D打印的成型尺寸將不（bú）斷延伸，從大的不可思議到小的瞠目結舌，“隻有想不到的，沒有做不到的”。

　　趨勢六：材（cái）料瓶頸待（dài）攻克，“質”“量”趨（qū）升“價”趨降

　　“巧婦難為無（wú）米之炊（chuī）”。3D打印材料是3D打印技術發展不可或缺的物質基礎，也（yě）是當前製約（yuē）3D打印產業化的關鍵因素。近（jìn）年來，隨著3D打印需求的增加，3D打（dǎ）印材料種（zhǒng）類得到了迅速拓展，主要包括高（gāo）分子材料、金屬材料、無機非（fēi）金屬材料等三大類。但與（yǔ）傳統（tǒng）材料相比，3D打印材料（liào）種類依然偏少。以金屬3D打印為例，可用材料僅有不鏽鋼、鈦合金、鋁合金（jīn）等為數不多（duō）的幾（jǐ）種。

　　另外（wài），3D打印對材料的形（xíng）態也有著嚴格的要求，一般為粉末狀、絲狀、液體狀等，相比普通材料價格（gé）比較昂貴，根本無法滿足個人（rén）與工業化生產的需要。足夠多“買得起”的材料才能為技術的發展提（tí）供足夠多的選擇空間、為應用的擴展提供（gòng）足夠多的想（xiǎng）象空間。

　　未來，3D打印材料將成為研究開發的焦點、資本湧入（rù）的風口，材料種類、形態將得到進一步（bù）拓展，價格下降可期，精（jīng）度、強度、穩（wěn）定性、安全性也更加有保障。

　趨（qū）勢七：手術可排練、治療更精準（zhǔn）

　　3D打印的“個性化定製”與醫療行業的“對症下藥”有著天然的契合性，二者的結合主要體現在四（sì）個方麵。

　　一是術前演練，利用3D打（dǎ）印技（jì）術還（hái）原出病（bìng）患部位模型，讓醫生更直觀地了解病理結構，增加了手術的（de）成（chéng）功（gōng）率。

　　二是醫療器（qì）械，包括（kuò）助聽器、護具、假肢等外部設備以及關節、軟骨（gǔ）、支架等內植物。

　　三是“量身”製（zhì）藥（yào），根據患者（zhě）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（shì）生物打印，用人造血管、心髒、神經、皮膚等來修複、替代和重建病損組織和器官。

　　盡管3D打印在醫療領域的（de）應用還麵臨著材料、成本、精度、標準等製約，市場規模也較（jiào）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不斷擴展，在實施更為精準的診療方案、提（tí）供更（gèng）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（yǒu）商業（yè）影響力的（de）平台（tái）不（bú）斷（duàn）湧現

　　全球已經進入了高度的信息化時代，互聯網作（zuò）為信息（xī）化的重要工具正在重新定義各行各業。3D打印設備尚未普（pǔ）及，技術使用也不“傻瓜（guā）”，沒有設備、沒有技術的普通人該怎樣實現自己（jǐ）的設計想法呢。

　　成立於2008年（nián）的Shapeways公司搭建了一個基於互聯網的3D打印平台，擔當起服務供應商和（hé）需（xū）求（qiú）用戶之間的“紅娘”，解決了用戶（hù）的這個“痛點”。如今，MakeXYZ、3DLt、3DHubs、先臨三維、光韻達、魔猴網等也做著類似的事情，南京壹千零壹號自動化科（kē）技（jì）公司的“1001號雲製（zhì）造平台”還入選2016年中國“互聯網+”在工業應用（yòng）領域十大新銳案例之首。“互聯（lián）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（yǐn）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（de）設備和供（gòng）應商。

　　趨勢九（jiǔ）：混合打印創造更多可能，功能材質色彩也混搭

　　隨著3D打印技術的發展，人們對3D打印機的（de）期望越來越高，早（zǎo）已不（bú）滿足（zú）於（yú）單一功能、單一材質、單（dān）一色彩等。

　　未來，3D打印機（jī）可實現3D打（dǎ）印技術與傳（chuán）統數控（kòng）機床技術(或不同3D打印技（jì）術)的自（zì）由切（qiē）換，實用性將變得更強；3D打印機的“口糧”更加（jiā）豐富，金屬、塑料、橡膠等多種材料(或不同屬性的材料)的混（hún）合使用，將加工出結構更為複雜的產品；打印出的產品也會（huì）五彩繽紛。

　　如日本研發出的一款五軸（zhóu）混合3D打印機(由3D打印機與數控銑床混合而成)，能夠（gòu）在現有（yǒu）工業級5軸（zhóu）控製技術的基礎上連續進行擠出（chū）式3D打印和銑削作業；MIT研發的MultiFab 3D打印機能同時處理包括晶狀體、紡織物、光纖等10種材料；加拿大的ORD Solutions公司推出的一款3D打印（yìn）機，可以使用五種不同顏色的線材打印（yìn）出多彩作品。

　　趨勢十：我（wǒ）國3D打印起步（bù）早發展慢，產學研協同（tóng）是突破口

　　在3D Systems、Stratasys、先臨三維等行業巨頭（tóu）紛紛跑馬圈地之時（shí），哈佛大學Wyss研究所、加利福尼亞大學勞倫斯•利弗莫爾實驗室（shì）(LLNL)、卡內基梅隆大學Adam W.Feinberg研究團隊等科研機構憑借其雄厚的研發實力（lì）也不斷實現技術突破。

　　我國3D打印（yìn）的研究（jiū）起步於20世紀90年代，發端於（yú）高校，如今已形成清華大學顏永年團隊、北京航空航天大學王華明團隊、西安交（jiāo）通（tōng）大學盧秉恒團（tuán）隊、華中科技大（dà）學史玉升研究團隊和西北（běi）工業大學黃衛東團（tuán）隊等骨（gǔ）幹科研力量，論文和申請專利（lì）的數（shù）量處於世界第二位。2016年10月又成立了中國增材製造產業聯盟，國家增材製造創新中心建設方案也（yě）通過（guò）了專家論證。