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发达国家竞相布局3D打印产业 中国如何脱颖而出?

2015-09-29 11:13
老猫
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  2014年,我国GDP首次突破60万亿元大关,但经济增长速度下降为7.4%,创下1990年以来的新低。我国经济发展进入新常态。目前,要实施创新驱动发展战略,大力发展关联度高、带动作用强、符合科技发展趋势的新兴产业,形成新的经济增长点。3D打印技术(也称为“增材制造技术”),是一种以数字模式文件为基础,运用粉末状金属、塑料等可粘合材料,通过逐层打印的方式来构造物体的快速成型技术,在工业设计、建筑、汽车、航空航天和医疗等领域具有广阔的应用前景。

  一、3D打印技术的“颠覆性优势”与广阔的产业前景

  3D打印技术是对传统制造技术的颠覆性创新。3D打印技术是集合了光机电、计算机、数控、互联网以及新材料于一体的智能制造技术,有别于传统的“减法制造”模式,是通过若干二维平面的叠加而快速“打印”出所需要的三维实物的制造技术,可大幅降低制造难度,节约制造成本。理论上,只要能设计出结构模型,就可以在无需刀具、模具以及复杂工艺的条件下,快速地将立体设计文件变成实物。

  3D打印技术是未来制造技术的主要方向。与传统制造技术相比,3D打印技术突破了传统加工制造工艺和空间的限制,在个性化、效率、成本、便捷、材料、精度、环保等多个方面都具有优势。其一次成型、逐层添加的特点使制造过程中基本没有材料浪费,而且至少能够节约40%的能源;同时,其设计与制造分离的特点也更加符合当前互联网经济的特征。因此,3D打印制造模式符合绿色化、网络化、智能化发展趋势,将成为未来的主要制造模式。

  二、发达国家竞相布局3D打印技术及相关产业

  美国。美国政府将3D打印技术作为提高制造业竞争力的重要途径,希望以此能够与低成本国家进行竞争。2012年,奥巴马政府要求重振制造业,将3D打印技术作为“战略级技术”。2012年8月,奥巴马政府宣布在俄亥饿州建立一所国家增材制造创新研究院,负责统领增材制造的技术研发和标准、产业应用和人才培训,致力于加快增材制造技术在制造业中的发展,增强国内制造业竞争力;进而实现“在美国发明设计、在美国制造”“用以前一半的时间和费用实现新产品的研发和生产”。2014年第三季度,美国GDP同比增长5%,大超预期,其中以3D打印为代表的智能制造发展迅速,成为美国经济增长的重要推动力。

  德国。德国政府正在推进“工业4.0”高科技战略计划,旨在提升制造业的智能化水平,这是网络、计算机技术、信息技术、软件与自动化的深度交织产生的生产模式,包括“智能工厂”“智能生产”和“智能物流”等内容,其中,3D打印技术在德国工业4.0的生产过程中发挥着重要的作用。

  日本。为了保持国家竞争优势,日本政府持续加大对以3D打印机为代表的尖端技术的财政投入。2014年,日本经济产业省致力开发世界最高水平的金属粉末3D打印机,继续把3D打印机列为优先政策扶持对象,投资额达45亿日元,实施“以3D造型技术为核心的产业制造革命”的大规模研究开发项目。同时,日本政府在大阪大学等5个研究机构投资了2100万美元,用于资助人体器官打印等3D打印技术的研究,并取得了令人震惊的进展。2015年1月,东京大学宣布,已成功开发了在短时间内批量生产可移植给人体的皮肤、骨骼和关节等的技术。

  韩国。韩国政府十分重视3D打印技术,将提升3D打印技术研发能力和3D打印技术产业发展水平上升为国家战略。2014年6月,韩国政府宣布成立由韩国十几家部委官员组成的3D打印工业发展委员会。为了使韩国在3D打印领域争取领先位置,韩国政府还制定了促进3D打印技术产业发展的总体规划,提出了到2020年培养1000万3D打印开发和应用创客的目标,同时明确提出要在全国范围内建立3D打印基础设施和3D打印中心,为广大中小企业提供3D打印设施和员工培训。

  新一轮科技革命和产业变革,与我国转变经济发展方式相交汇,虽为我国迎头赶上提供了历史机遇,但同时也存在与发达国家拉大差距的风险。发达国家先后实施“再工业化战略”“工业4.0”“酷日本计划”等战略,我国与发达国家经济互补的格局将有可能转变成竞争或替代的关系。3D打印技术是新一轮科技革命和产业变革的引擎,如果在3D打印技术及应用方面严重落后干欧洲、美国和日本等,我国与发达国家在科技创新方面的差距将进,一步拉大,可能会加剧我国外资回流、出口减少、失业增加等风险。

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