工業(yè)和信息化部裝備工業(yè)發(fā)展中心總工程師左世全

歷經(jīng)40余年的探索與錘煉，增材制造技術(shù)的應(yīng)用范圍已經(jīng)由原型制造進(jìn)入產(chǎn)品快速制造階段，并正在向產(chǎn)業(yè)化、規(guī)?；~進(jìn)。預(yù)計(jì)隨著航空航天、汽車(chē)、醫(yī)療等高景氣行業(yè)的快速發(fā)展，增材制造有望迎來(lái)黃金發(fā)展期。

增材制造經(jīng)歷了由研發(fā)創(chuàng)新向產(chǎn)業(yè)規(guī)?；l(fā)展的蛻變，產(chǎn)業(yè)規(guī)模從2012年的10億元左右增長(zhǎng)到2022年的320億元，實(shí)現(xiàn)了年均復(fù)合增長(zhǎng)率超過(guò)40%。
增材制造產(chǎn)業(yè)鏈的企業(yè)也超過(guò)了千余家，以增材制造為主營(yíng)業(yè)務(wù)的企業(yè)數(shù)量從2016年的20余家增長(zhǎng)到2022年的近200家，其中營(yíng)收過(guò)億的企業(yè)數(shù)量從2012年的3家增長(zhǎng)到2022年的42家。

金屬增材制造設(shè)備，從過(guò)去以進(jìn)口為主，發(fā)展到現(xiàn)在以自主生產(chǎn)為主。高精度的桌面級(jí)光固化增材制造設(shè)備、桌面級(jí)熔融沉積的增材制造設(shè)備保持了領(lǐng)跑，暢銷(xiāo)國(guó)外。
根據(jù)統(tǒng)計(jì)，2022年我國(guó)增材制造的專用材料、零部件、設(shè)備和服務(wù)各環(huán)節(jié)的營(yíng)業(yè)收入分別占到了12.4%、5.9%、53.2%和 26%。設(shè)備收入占比超過(guò)了一半，其他的材料、服務(wù)加起來(lái)大概是一半左右。2022年增材制造設(shè)備的出口達(dá)到了228.7萬(wàn)臺(tái)，與2019年比增長(zhǎng)了59.7%，出口金額達(dá)到了36.6億元，標(biāo)志著我國(guó)的增材制造設(shè)備在國(guó)際上的認(rèn)可度和知名度不斷的提高。

從應(yīng)用的角度來(lái)看，增材制造最早重點(diǎn)是做原型樣件為主，現(xiàn)在往直接生產(chǎn)最終的功能零部件進(jìn)行轉(zhuǎn)變。做原型還是應(yīng)用當(dāng)中一個(gè)重要的領(lǐng)域，但直接制造零部件正在崛起，而且量也越來(lái)越大。目前廣泛應(yīng)用于航空航天、醫(yī)療、汽車(chē)等領(lǐng)域，涵蓋了產(chǎn)品的設(shè)計(jì)、原型制造、批量生產(chǎn)、工裝夾具等。

■ 航空航天領(lǐng)域，包括新一代的戰(zhàn)機(jī)、火星探測(cè)器等重點(diǎn)裝備的關(guān)鍵零部件也逐步應(yīng)用了增材制造技術(shù)，解決了以前復(fù)雜結(jié)構(gòu)零部件難以加工成型的問(wèn)題，實(shí)現(xiàn)產(chǎn)品結(jié)構(gòu)的輕量化。
■ 醫(yī)療領(lǐng)域，正在制造定制化的醫(yī)療植入物，包括修復(fù)體制作、診療輔助器具制作、個(gè)性化矯正器具、3D打印牙齒、細(xì)胞組織和器官打印等等。部分已經(jīng)獲得了醫(yī)藥臨床應(yīng)用和認(rèn)證，增材制造技術(shù)解決了傳統(tǒng)機(jī)加工制造的復(fù)雜問(wèn)題，能夠更好的滿足人們對(duì)個(gè)性化需求。
■ 汽車(chē)領(lǐng)域，汽車(chē)是我們國(guó)家國(guó)民經(jīng)濟(jì)的支柱行業(yè)，增材制造被用于概念車(chē)開(kāi)發(fā)、零部件創(chuàng)新、生產(chǎn)線上的工裝夾具、內(nèi)飾創(chuàng)新、研發(fā)試制等方面，對(duì)于縮短產(chǎn)品研制開(kāi)發(fā)周期、減重、減少材料損失等方面，發(fā)揮了越來(lái)越重要的作用。
■ 鑄造領(lǐng)域，對(duì)于砂型的鑄造目前應(yīng)用越來(lái)越廣泛，也大大的減少了鑄造加工流程，對(duì)于產(chǎn)品的制造效率有了很大的提升。

3D打印鞋子

■ 其他領(lǐng)域，包括建筑制造、影視道具制造、文物復(fù)刻展示、高級(jí)手辦以及輕量化鞋子等應(yīng)用，也在發(fā)揮了重要的作用。

縱觀這十年的創(chuàng)新發(fā)展，結(jié)合專家建議，總結(jié)了幾個(gè)方面的發(fā)展啟示：

① 從產(chǎn)業(yè)發(fā)展的角度要強(qiáng)化頂層的設(shè)計(jì)和規(guī)劃統(tǒng)籌發(fā)展。從2015年起，國(guó)家陸續(xù)出臺(tái)了《國(guó)家增材制造產(chǎn)業(yè)發(fā)展推進(jìn)計(jì)劃(2015-2016年)》、《增材制造產(chǎn)業(yè)發(fā)展行動(dòng)計(jì)劃(2017-2020年)》，也部署了“增材制造與激光制造”重點(diǎn)研發(fā)計(jì)劃。從地方來(lái)講，浙江、廣東、江蘇、山東、上海等各地也陸續(xù)出臺(tái)相應(yīng)的規(guī)劃，推動(dòng)增材制造產(chǎn)業(yè)的發(fā)展。
②我國(guó)完整的工業(yè)體系為增材制造發(fā)展奠定了基石，我國(guó)擁有世界上最齊全的制造業(yè)，增材制造用于制造業(yè)產(chǎn)品的快速開(kāi)發(fā)、零部件配套、服務(wù)應(yīng)用等，擁有一個(gè)良好的市場(chǎng)發(fā)展空間。目前，我國(guó)增材制造設(shè)備的安裝率占全球的10.3%，在全世界居第二。
③應(yīng)用場(chǎng)景為我國(guó)增材制造的發(fā)展提供了廣闊的空間，無(wú)論是造船、汽車(chē)、工程機(jī)械等各個(gè)領(lǐng)域都是連續(xù)多年居世界第一。下一步將促進(jìn)典型應(yīng)用的規(guī)模產(chǎn)業(yè)化，包括工業(yè)領(lǐng)域、醫(yī)療領(lǐng)域、建筑領(lǐng)域、文化領(lǐng)域等。
④產(chǎn)業(yè)生態(tài)的塑造為我國(guó)增材制造的發(fā)展提供了重要保障，行業(yè)組織、聯(lián)盟、協(xié)會(huì)在產(chǎn)業(yè)服務(wù)、標(biāo)準(zhǔn)建設(shè)、人才培養(yǎng)，創(chuàng)新專業(yè)賽事等方面，不斷完善的產(chǎn)業(yè)生態(tài)體系，對(duì)于提高增材制造市場(chǎng)的認(rèn)可度、推動(dòng)產(chǎn)業(yè)健康發(fā)展發(fā)揮了很大的作用。聯(lián)盟也在組織行業(yè)企業(yè)每年形成增材制造的產(chǎn)業(yè)年鑒，記錄我們這個(gè)行業(yè)的發(fā)展情況。目前，我國(guó)建設(shè)了30余項(xiàng)國(guó)家標(biāo)準(zhǔn)，100多所職業(yè)院校開(kāi)設(shè)了增材制造的課程，創(chuàng)新賽事對(duì)于技術(shù)的創(chuàng)新也發(fā)揮了重要的作用。

從具體的趨勢(shì)來(lái)看，有幾個(gè)方面的判斷：

1）增材制造有望成為未來(lái)三大主流制造工藝之一，這也是我們對(duì)于增材制造最初發(fā)展的基本判斷，增材制造作為一種新型的制造工藝，與數(shù)字技術(shù)融合為產(chǎn)品的個(gè)性化定制、復(fù)雜結(jié)構(gòu)件的制造提供了重要手段，它跟等材制造、減材制造結(jié)合可以發(fā)揮更大的作用。

2）未來(lái)五年增材制造的產(chǎn)業(yè)規(guī)模有望突破千億，從目前的測(cè)算，如果按年均增長(zhǎng)率25%估算，到2027年大概能到千億左右。

3）整體的供給能力將會(huì)得到全面的提升，我們?cè)谥圃旃に?、裝備、材料的供給方面在全球具有競(jìng)爭(zhēng)力。目前高質(zhì)量的激光器、電子槍、掃描振鏡等關(guān)鍵部件，在可靠性、穩(wěn)定性方面還存在一些差距甚至還有些空白的地方。另外國(guó)產(chǎn)設(shè)備向大而精兩極方向發(fā)展，生物醫(yī)藥、醫(yī)療器械制造、大型高性能復(fù)雜結(jié)構(gòu)件的增材制造、空間增材制造，這些前沿技術(shù)裝備還會(huì)持續(xù)的創(chuàng)新。

4）增材制造技術(shù)設(shè)備向低成本、高可靠性、高性能、智能化的方向發(fā)展，會(huì)跟新技術(shù)一起重塑制造業(yè)的整體面貌。

5）期望我國(guó)增材制造的企業(yè)品牌和產(chǎn)品能夠引領(lǐng)全球產(chǎn)業(yè)發(fā)展，涌現(xiàn)出一批骨干企業(yè)、上市企業(yè)、專精特新企業(yè)，能夠帶動(dòng)整體產(chǎn)業(yè)鏈共同發(fā)展，成為我們的一個(gè)硬實(shí)力。

總體來(lái)講，展望未來(lái)增材制造作為推動(dòng)制造業(yè)智能化、綠色化發(fā)展的一個(gè)主旋律，契合我們國(guó)家加快推進(jìn)新興工業(yè)化的方向。對(duì)于改變傳統(tǒng)制造的理念和模式，助力制造業(yè)轉(zhuǎn)型升級(jí)，提升產(chǎn)業(yè)鏈、供應(yīng)鏈的韌性和安全水平，加快推動(dòng)我國(guó)從制造大國(guó)向制造強(qiáng)國(guó)邁進(jìn)，發(fā)揮出更多更重要的作用。

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