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政府该如何扶持3D打印产业?
作者:责任编辑rebirth    发布于:2014-06-08 18:43:43    文字:【】【】【
  •     2012年出版的英国《经济学人》,撰写了一篇名为《The third industrial revolution》的文章,介绍了3D打印并展望了此技术可能会引起的产业革命。该文重点介绍了3D打印技术,提出3D打印技术是驱动第三次工业革命的引擎技术之一。美国奥巴马总统也对3D打印推波助澜。2012年3月9日,美国总统奥巴马在卡内基梅隆大学宣布创立美国“制造创新国家网络”计划。这项由美国联邦政府和工业部门共同斥资10亿美元,遴选出制造领域15项前沿性、前瞻性的制造技术,建立15个制造业创新中心,以全面提升美国制造业竞争力。4月17日,“增材制造技术”被确定为首个制造业创新中心,8月16日,“国家增材制造创新中心”作为其首个“样板示范”创新中心剪彩成立。3D打印从快速成型华丽转身,迅速火遍全球。做了几十年快速成型的专家学者、研究人员和企业界,真是“十年寒窗无人问,一举成名天下知”,整天的采访、会议、秀,仿佛一下子看到了春天,差一点就感动得痛哭流涕。

      其实中国的3D打印产业还很小,2012年不过是3个亿的产值,据了解,3D打印行业目前产值最高的是王华明教授的实验室,一年有近8000万的3D打印业务。小一些的只有3-4千万的业务,更多的企业,目前还在千万产值甚至几百万产值上下。但不可否认,伴随着3D打印概念的升温,这一产业正在快速增长。笔者走访过中科院广州电子所、南京紫金立德、北京太尔时代、武汉滨湖机电等3D打印企业,原本出口为主的企业开始内销,工业级的3D打印机从原来的乏人问津到开始供不应求,一派繁荣景象;2012年岁末时3D打印概念股开始涨跌互现,毅昌模具、大族激光等企业因为参加的工业新媒体iCader组织的一场3D打印活动而股票大涨,接着国内数家与3D打印能沾点边的企业都出现了一定的涨幅,“3D打印概念股”的名称在国内正式出现。3D打印在民间火起来后,也引起了中国政府的足够重视,李克强总理指示要重点研究3D打印产业,工信部、科技部、发改委也都将在2013年出台支持3D打印产业的政策,各省级政府也在研究如何在本省加强3D打印产业,3D打印论坛、3D打印服务中心、体验店也如雨后春笋般在各地闪现。

      在繁华的背后,笔者也深深的思索,如何让3D打印产业避免重蹈光伏发电产业的覆辙?政府应该如何通过政策引导扶持3D打印产业的良性布局与发展?笔者以自己的观点抛砖引玉,期望能引起更多的思索和讨论。

      1、扶持3D打印产业,需正确认识3D打印产业链

      现在媒体上谈起3D打印产业,要么谈前沿应用(打印飞机、打印细胞、打印房子等等),要么言必称3D打印机,仿佛一台3D打印机构成了3D打印产业链的全部,其实不然。

      3D打印产业,由四个部分构成。第一,3D数字化建模软件,3D数字化建模软件是3D打印的基础,无论是直接建模,还是逆向扫描,都需要用到3D数字化建模软件,国外的如CATIA、UG、CREO,国产的如中望3D等,3D数字化建模软件的发展水平,使用水平,和一个国家的工业设计创新能力直接相关,是3D打印的数据源;

      第二,3D打印机硬件,3D打印机包含很多种类型,如选择性激光烧结(SLS)、直接金属激光烧结(DMLS)、熔融沉积成型(FDM)、立体平板印刷(DLA)、熔丝制造(FFF)、融化压模(MEM)、分层实体制造(LOM)、电子束熔化成型(EBM)、选择性烧结(SHS)、粉末层喷头三维打印(PP)等模式,现在国际主流的设备如美国的3DSYSTEM,Stratasys、德国的EOS等,国产的包括陕西恒通,湖北滨湖机电、广州中科院电子所、南京紫金立德、北京太尔时代等,3D打印机硬件把3D数字化建模软件所建立的3D模型,通过STL等格式导入3D打印机,进行分层打印的增材制造过程;

      第三,3D打印材料,目前3D打印材料可支持的类型已经比较多,从大类上分,可以分成非金属非生物材料、金属材料、生物材料三大类,每一类又都包含很多种材料类型,以SLS加工模式为例,目前已经支持腊粉、聚苯乙烯、工程塑料(ABS)、聚碳酸酯(PC)、尼龙、金属粉末、覆膜陶瓷粉末、覆膜砂、纳米材料等多种材料;

        第四,3D打印网络公共服务平台,了解3D打印行业的人士都知道,在发达国家,3D打印公共服务平台在3D打印产业链中扮演着非常重要的角色,如Shapeways这样的 3D打印网络平台,在3D打印的教育普及推广,创意呈现,在线企业服务等方面,起到了不可替代的作用,3D打印产业在国外的繁荣,3D打印网络公共平台功不可没。

       以上,我们解读了3D打印产业链,软件、硬件、材料、公共服务平台,这四环环环相扣,缺一不可,政府扶持3D打印产业的发展,必须从全产业链入手,只有全产业链的繁荣壮大,3D打印产业才真正在中国落地生根。

    2、科学布局,避免同一项目的大量重复建设

        因为3D打印的技术类型非常多,材料选择也很多,在无序的市场环境下,或者政策指导下,简单的支持3D打印,很容易造成一哄而上,同一项目的大量重复建设,造成资源、资金的大量浪费,并且造成研究地带的真空。

        科学布局的第一层次,是要全产业链覆盖。避免出现全部支持硬件,无人支持软件、材料及服务的状态,这一点在3D打印产业链四环分析中已经阐述。

        科学布局的第二层次,是要全类型覆盖。以材料为例,我们国家的3D打印材料科学还落后于发达国家,例如我们自己研发的光敏树脂,放置时间久了后就容易凝固,失去效用,打印出来的成品,也容易出现变色、变形等问题,我们要从无到有,从有到精,一步步跨越;但不能全部研究光敏树脂,金属材料要研究,生物材料也要研究,我们不可能总是买国外的生物材料进行试验研究,这是无根之水,而且,一些高端材料,国外是限制向中国出口的,我们买都买不到。

        科学布局的第三层次,是要精确计算3D打印机资源。现在各地都在建立3D打印中心,很多3D打印中心是政府或者国有企业支持建立的,大量购买国外高端设备,不问企业服务需要,先建好了再说,造成了大量的资金浪费,大量设备闲置,而这些设备,随着时间的推移,技术的进步,将会很快贬值;目前,世界上最大的3D服务中心,象shapeways,Materialise也不过数十台3D打印机,如我国各省、各市在没有统一协调的情况下,大量建设3D打印园区、3D打印服务中心,可以想见未来设备之闲置。购买很简单,用好不容易。

      3、合理引导,奖补结合,重点支持自主创新

       目前,我国扶植技术研发创新,产业化实施,基本上是以项目支持体现。无论是国家的部级项目,还是各省的项目支持,基本上是以立项、申报、资金支持、项目验收的程序为主,通过设置支持项目,补贴企业研发和产业化资金来引导产业的技术研发和产业化,这是已经运作成熟的标准做法。

        其实有更多的做法可以尝试在3D打印的政府支持引导过程中。第一,奖励的做法可以更多尝试,现行的支持研发,更多的是支持未完成项目,这样做的优点在于降低了企业前期研发的难度和风险,缺点在于无法保证所支持项目的最终效果,如果改为奖励的模式,先进行项目引导,由企业自行建设,然后对建设结果进行奖励,对于控制结果,则会更加有效,奖励的力度也可以加大,避免平均主义,需要的项目未获得足够资金;第二,可以通过产业化实施补贴的方式,类似之前实施的家电下乡,对于3D打印产业化销售,包括软件、硬件、材料、服务等,以补贴终端的形式,这样的做法,不仅对3D打印产业给予了资金支持,同时支持了产业化推广,降低了企业用户使用3D打印技术的难度,是比较有力的措施。

        在3D打印扶持的过程中,也要注意重点扶持那些有核心技术、自主创新的技术和企业,我国现在国产的小型桌面式的3D打印机非常多,从3-4千元到万元左右一部的,价格世界最低,但很多桌面型3D打印机都源自Makerbot的开源系统,从设备设计,到软控系统,都是国外开源的,不过汉化一下而已,有的甚至连汉化都懒的做,这样的项目,就没有支持的价值。要支持那些从技术上真正填补国内空白,追赶国际一流的研发。

    4、潜心研发,服务先行

      也要注意到,做研发是需要周期的,有一些技术的攻克,需要很长的时间。目前,国产的3D打印工业级设备,在有一些领域与国外设备相比还有差距,我们要积极缩小这些差距,进而超越,在这一过程中,我们要服务先行。

        服务先行,就是以需求为导向,以市场为导向。上面阐述过,购买设备是简单的,建立成功的公共服务平台才是难点所在,一个好的3D打印公共服务平台,可以把分散式的设备利用起来,最大化降低设备重复投资,提高设备使用率,建立统一的服务标准,质量体系,更有利于企业接受3D打印服务,用于产品的研发甚至生产。

       3D打印公共服务平台,是一个门户枢纽,一端连接着3D打印服务中心的设备,做到各种打印设备和材料的全覆盖,一端连着企业用户,服务于企业的各种3D打印需求,它借助互联网平台,让分布式的企业需求和设备,形成一张有机的网。

     5、建立多层次3D打印教育、研究体系

       3D打印要想象PC,智能手机一样,走进每个人的生活,还需要很长一段路要走,即使象现在的墨水打印机一样,成为办公的必备,都非一时之功。

       要发展好3D打印产业,就必须建立多层次的3D打印教育体系,职业教育体系,以3D打印应用技术培训为主,重点大学重点学科,分别开设针对软件、硬件、材料的学科,并引导研究生、博士生积极研究相应方向。

        通过设置国家级、省级的3D打印设计大赛、研发大赛,来鼓励促进3D打印这项技术在教育领域的快速普及推广和应用。

      一场工业革命,通常历时百年,我们要以百年的心态来一项真正可能会带来变革的新技术,扎实打好基础,不能急功近利。

       最后,必须认识到,政府的扶持,只是一个产业发展的润滑剂和推进剂,真正能让3D打印产业腾飞的,需要无数业内人士默默的奋斗和努力,在目前这场3D打印火爆的盛宴落幕后还耐得住寂寞,去自主创新挑战权威,更需要我们敬畏市场这支看不见的手。

 
 
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