2016-04-29
“如果3D打印技术得到广泛应用的话，那么制造业，也许不再需要工厂这种将人力，资金，设备等生产要素大规模集中化的生产方式而转变成为一种以3D打印机为基础的更加灵活的，所需要投入更少的生产方式，那么未来每个人都可以是一家工厂。
——《经济学人》
每个人可以是一家工厂？这可能发生吗？如果发生了，身处于传统制造业的中小企业又路在何方？其实，3D打印至今没有想过占领你的工厂，所以，你也不必想太多。原因很简单：当前，较高的技术门槛和成本压力，致使短期内实现大规模的商业化3D打印制造并不现实。而这背后更深层的原因在于整个3D打印产业链的构成还相当不完善。
来看当前国内3D打印的产业链，我们不难发现一些问题 :
1.材料科学的发展遭遇技术瓶颈，导致打印材料又少又贵
3D打印的产业链上游包括精密机械、数控技术、信息技术、材料科学和激光技术等其中，我国目前的基础材料发展水平并不领先，技术瓶颈明显。
打印材料种类少
“3D打印属于增材领域，所以材料发展是3D打印的物质基础，材料发展决定了3D打印的应用范围。”中北大学材料科学与工程学院教授白培康认为。“目前增材制造的材料仅100多种，而传统减材制造、等材制造的材料有数万种，这就导致了3D打印与工业应用的结合面太窄。“因此，基础材料、原材料种类少，很大程度上限制了3D打印的发展。
打印材料价格高
此外，除了种类少，高昂的价格同样是3D打印驶入高速路的拦路虎。以目前在3D打印工业应用中使用较多的钛合金材料为例：其一公斤的价格为2000-3000元左右。这意味着做一个20多公斤的零件要花5、6万元，而传统铸造业的成本仅为几分之一。所以，高企的制造成本，也极大地限制了3D打印的发展。
2.打印设备不尽成熟，导致打印精度和效率矛盾突出
产业链中游主要是3D打印设备的制造生产。现今，我国主要的3D打印设备制造企业大多具有高校背景。但即便在如此贴近科技前沿的情况下，当前3D打印设备的技术水平仍然难以令人满意。高精度就意味着低效率。这主要是由于在3D打印过程中，效率和精度都与层厚密切相关——层厚小，则打印精度高，但同时也意味着低的打印效率。这种效率和精度的相互冲突是由其技术原理导致的，不可能得到根除。至少直到目前为止，3D打印设备的效率和精度之间还无法达到高效的平衡。
3.产业发展思路老旧，导致商用进程缓慢
通过中美在3D打印技术专利的显示，中国目前主要的专利集中在金属铸造、塑料和粉末加工等传统领域，而美国则在数字控制、计算机处理、医学等领域优势明显。很显然，我们的3D打印技术发展对新兴应用技术领域的探索不足。这导致我们在配套软件开发和应用、数控系统等下游产业比较滞后。
现实情况也表明，在美国，3D打印技术已经在新产品开发、生物医疗、航空航天等方面有较多应用，而中国还局限于模具模型、文化创意产品等少数领域。清华大学教授颜永年说，中国3D打印行业依然沿用了传统制造业商业模式的老路——生产设备卖设备，先把设备生产出来、推销出去，而不管市场和用户的需求。
因此，很明显地，由整个3D打印产业的发展状况所带来的制约，使得3D打印技术在段时间内很难冲击到传统制造业的批量生产。所以说，3D打印至今还没有能力占领你的工厂。
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