3D打印制造技术发展趋势及对我国结构转型的影响

摘 要：随着我国社会经济的快速发展，同时也推动了我国3D打印制造技术的发展，作为新兴信息技术中重要的组成部分，3D打印制造技术的发展引起了人们的广泛关注[1]。3D打印制造技术主要是在传统的制造技术中引入现代发达的信息技术，从而使得制造技术的产业形态获得进一步的丰富和发展，文章主要针对3D打印制造技术的发展趋势，以及对我国结构转型的影响做了简单的描述和分析，同时还为我国3D打印制造技术的研究开发和发展提出了一些建议，以供参考。

关键词：3D打印制造技术；发展趋势；结构转型

引言

随着社会的发展不断加快，人们的生活生产水平越来越高，使得传统的工业时代的离散型制造技术已越来越跟不上人们的生产要求，现代制造业主要是以智能型和环保为主要的发展目标，而以新型新信息技术外主导的科学革命正逐渐受到人们的关注和重视。作为其中的重要组成部分，3D打印制造技术能够带动整个制造业的变革，甚至会对整个世界制造业的生产方式产生影响，将会从根本上改变人们的经济活动和社会活动，为制造业带来了新的发展趋势，并且还会对我国结构转型产生很大的影响[2]。因此就我国目前的状况来看，为了促进我国制造业的发展，应注意开展3D打印制造技术的研究开发，分析3D打印制造技术所带来新的产业化机制，培养3D打印制造技术的劳动力和创新性领导人才，从而为我国的制造技术带来新的发展，促进我国制造业的生产方式。

1 国际3D打印制造技术的发展趋势

作为第三次工业革命的重要组成部分，3D打印制造技术不仅能够推动新业态、新技术的发展，同时还能够影响制造业的生产方式，引领未来世界上制造业的发展趋势，因此世界各国对其的发展都给予了高度的重视[3]。

1.1 世界各国都十分重视3D打印制造技术的研发和发展

针对3D打印制造技术的研发，仅仅是美国就在2009年到2012年这3年的时间里，一共投入10多亿美元进行这方面的研究，同时为了全面提高美国制造业在世界中的竞争力，共成立了15个制造创新中心、600个国家实验室，来推动3D打印制造技术的研发，使得美国的3D打印制造技术处于世界领先位置。同时欧洲对3D打印制造技术这一新兴技术的研究也十分重视，为了能够更好地进行研究，有些国家甚至是跨国之间组成联盟[3]。

1.2 3D打印制造技术涉及领域不断扩大并形成了完整的产业链

随着3D打印制造技术的不断发展，使得3D打印制造技术的应用范围不断扩大，目前已经逐渐应用到生物制造、汽车、航空航天、电子等各个行业之中，并且随着3D打印制造技术的研发过程中多学科之间的深度融合，使得其应用范围将会进一步的扩大。同时随着信息、材料和生物领域技术的快速发展，目前3D打印制造技术已经形成了一套完整的产业链，并形成了一定的产业规模和市场销售，3D打印制造技术制造产品已经逐渐由一些高端领域向办公、个人消费等大众化领域渗透，据美国相关部门的统计，仅仅2010年3D打印制造技术的全球产业规模就达到了20亿美元左右，并呈现着逐渐增长的态势。随着对3D打印制造技术的研发不断深入，其应用范围将会不断增大，同时其产业规模的增长也会越来越快。

2 我国3D打印制造技术的发展情况

我国对3D打印制造技术的研发起步较晚，与国际发达国家产局明显，但我国对3D打印制造技术已越来越重视，在将近20年的时间里，我国建成了多个国家重点实验室，已经形成3D打印制造技术的初步研发基础。其中我国自主研发的各项相关技术已经在我国制造业中获得了广泛的应用，例如西北工业大学和北京航空航天大学进行联合，就利用激光烧结成型技术制造出了钛合金飞机大型结构件，并在我国飞机中进行了成功试用等[4]。证明我国已研发了3D打印制造技术的相关工艺和装备，代表着我国重大装备高性能关键金属构件制造技术和增材制造技术在国际社会中已经有了一定的竞争力。

尽管我国在3D打印制造技术上已取得了较快较好的发展，但是总体上所面临的挑战使得我国3D打印制造技术还面临以下方面的问题：（1）是在材料成形机理、装备开发和关键技术等方面没有自主的技术创新，大量的关键技术和核心零部件还有待研发。（2）由于我国对3D打印制造技术的研发起步较晚，还没有引起相关部门和企业的重视，因此对3D打印制造技术的研究重视度不高，产业资金投入资金缺乏，严重限制了我国3D打印技术研发工作的进行。（3）我国各个研究机构联系不够，没有形成开放式的创新体系，使得创新资源不能有效地集中，缺乏技术交流平台。（4）由于受我国传统制造技术的影响，使得3D打印制造技术的发展在我国缺乏强大的市场刺激，各领域对3D打印制造技术的需求并不像国际社会中那么迫切。

尽管我国在3D打印制造技术研究开发和应用方面与国外还存在一定的差距，但是为了推动我国3D打印制造技术的发展，掌握产业发展的主动权，我国工业和信息化部积极推动3D打印技术的产业化，并对今后的发展探索了新的产业化模式。我国目前的制造业还保留着传统的制造技术，使得生产效率受到了严重的限制，为了改变这一现状，我国多所学校和企业中的科研机构联合亚洲制造业协会成立了“中国3D打印制造技术产业联盟”，以推进我国3D打印技术的产业化，同时促进产业的可持续创新发展。除了积极发展3D打印制造技术，我国还注意培养相关技术人才，加强人才队伍的建设，从而促进3D打印制造技术的持续发展，为其产业化发展创造良好的基础。

3 3D打印制造技术对我国结构转型的影响

3.1 传统的制造技术逐渐被替代

3D打印制造技术主要具有方便快捷、产品便宜、绿色环保等优点，随着3D打印制造技术的不断发展，使得我国传统制造业中廉价的劳动力毫无优势。同时对我国一些微小企业来说，还主要依靠传统的制造技术，大量依靠模仿生产缺乏独立自主的创新技术，随着制造业数字化进程加快，势必会被淘汰。

3.2 对优化我国制造业结果具有重要作用

我国的传统制造业，主要是依靠低端的制造技术以及强大的生产力，从而完成利润微薄、工作量大的生产化模式，受传统工业发展的制约，我国面临着产业低级、产业结构转型进程慢等挑战。为了改变这种不利局面，我国必须进行结构产业转型，3D打印制造技术的产业化可以为推动我国结构转型的调整步伐，对完成我国工业现代化，提升国家制造业水平具有重要的作用，因此尽管3D打印制造技术会给我国经济带来一些挑战，但是为了实现高端制造业、优化产业结构，就需要我国贯彻发展3D打印制造技术。

4 结束语

在3D打印制造技术中，我们逐步意识到自身与国外社会之间的差距，3D打印制造技术是新兴信息技术中重要的组成部分，在研发和开展3D打印制造技术中，注意企业创新意识的培养，加强各研究机构的技术交流，并注意探索分析3D打印制造技术成果产业化新机制，从而能够促进产业链和价值链的相融合和发展，提高3D打印制造技术在我国的发展进程，促进3D打印制造技术产业的可持续发展。文章主要描述了我国3D打印制造技术的发展现状及发展趋势，同时对3D打印制造技术对我国结构转型的影响进行了分析，希望会对今后这方面的研究有一定的借鉴作用和参考价值。

参考文献

[1]刘燕华，王文涛.第三次工业革命与可持续发展[J].中国人口（资源与环境），2013（4）.

[2]王忠宏，李扬帆，张曼茵.中国3D打印产业的现状及发展思路[J].经济纵横，2013（1）.

[3]王雪莹.3D打印技术与产业的发展及前景分析[J].中国高新技术企业，2012（26）.

[4]杨小玲，周天瑞.三维打印快速成形技术及其应用[J].浙江科技学院学报，2009（3）.

作者简介：冯帆（1994-），女，江苏省南京市，所在学校：南京农业大学工学院，学历：本科，研究方向：机械设计制造及其自动化。