第一篇：3D打印數字化制造趨勢

3D打印——數字化制造趨勢

0 前言：

“3D打印”是通俗的叫法，學術名稱為“快速成型技術”，也稱為“增材制造技術”。這種技術是依據物體的三維模型數據，通過成型設備以材料累加的方式，制成實物模型，甚至直接制造零件或模具，從而縮短產品研發周期、并縮減生產成本。3D打印是一片一片地打印，然后疊加到一起，成為一個立體物體。說得簡單點，就是由點堆積成面，再由面堆積成實體。

3D打印的概念早在幾十年前就已提出。上世紀70年代，隨著3D輔助設計的興起，設計師能在電腦軟件中看到虛擬的三維物體，但要將這些物體用粘土、木頭或是金屬做成模型卻非常不易，可以用費時費力費錢來形容。3D打印的出現，使平面變成立體的過程一下簡單了很多，設計師的任何改動都可在幾個小時后或一夜之間重新打印出來，而不用花上幾周時間等著工廠把新模型制造出來，這樣一來可以大大降低制作成本，節省產品開發成本。國外3D打印發展現狀

3D打印被用作《經濟學人》雜志封面，主題為《看制造業新技術如何改變世界》，詳細介紹了3D打印的歷史和發展，可見人們對于3D打印成為一項可以改變世界的影響力日益關注。2010年8月11日，美國總統奧巴馬簽署了《美國制造業促進法案》，力圖以此刺激本國出口并創造更多就業機會。奧巴馬表示，制造業是美國經濟復蘇的重要動力，因此降低制造業成本、促進其就業是該法案的宗旨。而3D打印就成了其首選。2011年6月，美國總統奧巴馬宣布一項新政策，并向3D打印產業支出5億美元以提升美國在制造業上的領先地位。2012年7月17日，美國《外交政策》雜志網站發表題為《制造業的未來在美國而不在中國》，稱“技術進步將使中國的制造業像過去20年里美國制造業那樣迅速衰落”。

紐約另一家利用3D技術生產消費品的公司Quirky擁有20萬的注冊用戶，他們在線搜集用戶的創意，產品設計圖紙，用3D打印機以最快的速度成型，再上傳討論，最終確定方案后批量生產。屆時在線上和線下都會有銷售，他們最成功的產品是一排可折疊的接線板，設計者常從一個創意就獲得不少的收入，有的用戶一年能賺幾萬美元。

而美國加利福尼亞州的Legacy Effect公司，利用Objet 3D打印機為電影特效片段制造3D模型和原型，為演員量身定制可以完全適合演員的臉、頸部和頭部的道具，在電影《侏羅紀公園》、《阿凡達》、《鋼鐵俠》以及《復仇者聯盟》中都有應用。

日本一家公司甚至推出了面向個人的“Baby復原服務”：只需提供嬰兒在母親肚子里的X光照片，他們便可以復原成三維圖像后，打印出一個“肚子里的嬰兒”模型作為紀念。

3D打印還能實現一些傳統制造方式難以實現的復雜結構。2011年巴黎春夏時裝展上，荷蘭時尚設計師Iris van Herpen發布了他直接用3D打印機制作的立體服裝，這些超太空感的服裝由錦綸打印而成。國內3D打印發展現狀

從“天津2012夏季達沃斯論壇”到剛剛閉幕的“浙商新動力”論壇，都不約而同地提到了“3D打印”技術。被英國《經濟學人》扣上“工業革命”帽子的3D打印也因此備受關注。日前，證券時報記者通過實地采訪發現，3D打印技術在國內廣泛應用尚需時日。

位居杭州下沙工業區的杭州先臨三維科技股份有限公司號稱是國內綜合實力最強的3D打印公司，可以向客戶提供快速三維掃描、快速制造、快速模具、三維測繪等服務。目前，先臨三維擁有十幾個型號的3D打印機，掌握六種生產工藝。不過，先臨三維的現有設備主要來自歐美等國制造。一臺從德國EOS公司引進的設備售價近400萬元人民幣，它是基于高性能材料(塑料與金屬)的高端3D打印機。事實上，在經過近20年的研發，國內的3D打印設備也在不斷取得突破，華中科技大學史玉升教授的研究團隊開發的1.2米×1.2米的“立體打印機”，是目前世界上最大成形空間的快速制造裝備，遠遠超過國外同類裝備水平，并因此獲得2011年國家技術發明二等獎。

“3D打印達到了人們對其期望值的頂峰。”從事3D打印機代理生意的徐鵬認為。事實上，大眾對3D打印的了解仍然十分粗淺。

通過上述比較枯燥的技術解讀可以得出3D打印相比傳統制造的三個優勢：第一，產品制造速度快，一次性完成而非分步優化;第二，制造出的產品形狀想象空間更大，可以用軟件做出傳統制造不方便完成的形狀;第三，產品修改成本小，只需要在軟件中修改部分參數就可以快速制出相對應的新版本產品。但和傳統制造方法相比，3D打印因客觀條件的制約也存在諸多問題，比如可打印材質范圍小、打印的精度低、用于打印的耗材費用較高等。雖然3D打印的概念開始逐漸為人所知，但就目前的實際生產成果看，仍屬于自90年代就開始普及的快速成型技術，而快速成型技術早已被涉及到產品原型設計制造的企業或高校所使用。快速成型機器在國內也并不是十分新鮮的玩意，除了引進國外的機型，國內一些高校也有自己研發的機子在國內外售賣。在我國，深圳、東莞、浙江也有眾多企業涉足快速成型。

當新聞開始頻頻出現3D打印機能夠打印飛機、汽車、鮮肉、鞋子和衣服時，大家仿佛覺得這個遠在天邊的神器如果能夠進入自己的家門，就如同自家擁有了萬能工廠。以該形象露面的3D打印機代替了現實中只能生產模具的快速成型機器進入了大眾心中。但被忽略的事實是，這樣的事例仍只是實驗性項目，有人甚至將其稱為“行為藝術”。

3D打印機目前的實際使用仍屬于快速成型范疇，即為企業在生產正式的產品前提供產品原型的制造，業內也將這類原型稱作手板。據統計，3D打印機生產的產品中80%依舊是產品原型，僅有20%是最終產品。

使用3D打印機制作模型的優點一方面是速度快，另一方面是可制作更靈活的形狀。國外知名3D打印機Stratasys系列的國內代理商徐鵬介紹，一汽、上汽、北汽和西門子都是其客戶。但該類3D打印機的價格從10萬元到500萬元之間，高昂的機器價格和材料費讓購買者更多集中于大型企業和高校。

在模型生產領域，3D打印機相比傳統制造僅占很小部分。其中可打印的原材料稀少是一個嚴重問題。目前可利用的原材料包括光敏樹脂、尼龍、石膏和金屬粉末等。不同種類的3D打印機可使用的原材料不同。對于價格稍便宜的3D打印機，可打印塑料模型，但堅硬度過低，精準度不高。更多企業想要金屬類模型，但這種類型的打印機價格最低也需500萬元。

雖然3D打印機技術近年來已取得不小的進步，比如材料增多、打印機和原材料價格逐漸下降，但從目前看，依舊是一項年輕的技術，在沒有變得更加成熟和廉價前，并不會被企業大規模采用。3D打印技術咨詢師泰瑞·沃爾斯(Terry Wohlers)預計3D打印市場將在今年達到21.4億美元，遠超去年的17.1億美元。不過，這一數字仍然僅占全球制造市場0.02%。

伴隨3D打印概念的興起，從事快速成型和3D打印業務的本土公司受到了前所未有的關注。部分企業除了代理售賣國外的3D打印機，另一部分也在提供3D打印服務。銘展科技創始人金濤在2010年從游戲模型定制轉向3D打印業務，通過購買國外機器以及和國內院校合作，為工業設計、產品設計、建筑行業等提供3D打印服務，但一年的銷售收入也只能達到百萬元，同地一家更大規模的3D打印公司也僅有千萬元規模。金濤介紹，國內純做3D打印業務的公司不超過十家。更多公司仍集中于快速成型業務。

對于大眾而言，很多人并不能分清3D打印、快速成型和傳統制造之間的區別。一些國內和快速成型、激光制造有關的公司受3D打印概念的追捧，8月和9月的股價都開始大幅上揚，如光韻達的公司股票就連續兩日漲停。為此，公司發出澄清公告稱，自己公司的激光技術屬于“減成法”工藝，不同于3D打印技術的“加成法”工藝，二者的工藝原理不一樣，公司最近一年不會開展3D打印技術方面的產品和服務。近日，有關3D打印概念開始呈現回歸理性趨勢，大部分公司股票回落。原材料——3D打印的瓶頸

幾乎每一項新技術應用，都會經歷很長的市場培育期。3D打印技術雖然已有近20年的發展歷程，但仍存在缺陷。

耗材的局限性是3D打印不得不面對的現實。目前，3D打印的耗材非常有限，現有的市場上的耗材多為石膏、無機粉料、光敏樹脂、塑料等。如果真要“打印”房屋或汽車，光靠這些材料是遠遠不夠的。比如最重要的金屬構件，這恰恰是3D打印的軟肋。

耗材的缺乏，也直接關系到3D打印的價格。黃智拿著一件3D打印品對證券時報記者說，“這是一件飛機零部件，打印這種樣品的金屬粉末耗材一斤就要賣4萬元，所以3D打印樣品至少要賣2萬元。但是，如果采用傳統的工藝去工廠開模打樣，幾千元就可以做到。”

直接面向市場的先臨三維對耗材難題感受最深。因為價格的問題，他們很多客戶往往望而止步，除非在需求緊急的情況下。否則，客戶們還是通過傳統的方式。

成型精度和質量問題，也在困擾先臨三維。他們稱，由于3D打印工藝發展還不完善，特別是對快速成型軟件技術的研究還不成熟，目前快速成型零件的精度及表面質量大多不能滿足工程直接使用，不能作為功能性部件，只能做原型使用。

以Stratasys公司3D打印車為例，車子固然能“打印”出來了，但是否能在路上順利跑起來?使用壽命又有多長?從現有的技術來看，恐怕有點夠嗆：由于采用層層疊加的增材制造工藝，層和層之間的粘結再緊密，也無法和傳統模具整體澆鑄而成的零件相媲美，這意味著在一定外力條件下，“打印”的部件很可能會散架。

2004年成立至今，先臨三維年復合增長率在100%以上。“今年，先臨三維的營業收入應該會在7000萬元左右。”但是，過去的高速增長主要源自基數低，而且這7000萬元的收入，還包括前期的三維掃描。數字化制造趨勢

個人3D打印機是3D打印技術普及的助推力量。以美國Makerbot公司推出的1299美元至2700美元的3D打印機為代表，相比幾萬甚至幾百萬美元工業級3D打印機，個人3D打印機親民的價格讓更多普通愛好者有機會親自動手做一些小玩意。自2009年公司成立，Makerbot賣出的3D打印機數已達到13000臺。當然，這臺設備也僅能做些玩偶模型或者浴簾環等結構簡單的小東西。對于更多人而言，購買的動機也僅是試著用一用。但創作的樂趣在于激發創造力。

“我們并不是要用3D打印機打印所有的東西，數字制造時代的意義是我們可以在大規模生產和個性化生產之間進行選擇。”《連線》雜志點出了3D打印機的實質。傳統制造中，越復雜的產品如果需要改動的地方越多，意味著越高的成本。但在數字化制造中，這一切在改變。制作個性化的產品并不會花費更多額外的成本，讓產品更多樣、復雜和靈活變得簡單，因為只需要改動模型參數，另一個想要的產品就會出現。

由此看來，3D打印技術某種程度上已被過度神化了。正如凱文·凱利在《科技想要什么》一書中所指出的：“新技術的首版幾乎總是僅僅略微強于它想要取代的舊技術，對于新技術的將帶給使用者的麻煩和未知，僅有少數熱情的先驅傾向于做第一個吃螃蟹的人。” 凱文·凱利同時指出，隨著創新技術的改進，新技術的益處和先進程度將被前期用戶挑選出來展示給大家，同時不確定性減小，技術得以傳播。“但這樣的推廣既不是立刻發生的，也不穩定。” 總結

3D打印技術的確可以改變產品的開發、生產，但賦予3D打印“第三次工業革命”有點言過其實。單件小批量、個性化、及網絡社區化生產模式，決定了3D打印技術與傳統的鑄造建模技術，是一種相輔相成的關系。

日益受到熱捧的3D打印機或許仍將享受一段時間的風光，但究竟其能否及何時真正改變我們的世界，仍是未知數。

第二篇：3D打印中國數字化制造趨勢

3D打印中國的數字化制造趨勢

0 前言：

“3D打印”是通俗的叫法，學術名稱為“快速成型技術”，也稱為“增材制造技術”。這種技術是依據物體的三維模型數據，通過成型設備以材料累加的方式，制成實物模型，甚至直接制造零件或模具，從而縮短產品研發周期、并縮減生產成本。3D打印是一片一片地打印，然后疊加到一起，成為一個立體物體。說得簡單點，就是由點堆積成面，再由面堆積成實體。

3D打印的概念早在幾十年前就已提出。上世紀70年代，隨著3D輔助設計的興起，設計師能在電腦軟件中看到虛擬的三維物體，但要將這些物體用粘土、木頭或是金屬做成模型卻非常不易，可以用費時費力費錢來形容。3D打印的出現，使平面變成立體的過程一下簡單了很多，設計師的任何改動都可在幾個小時后或一夜之間重新打印出來，而不用花上幾周時間等著工廠把新模型制造出來，這樣一來可以大大降低制作成本，節省產品開發成本。國內外3D打印發展現狀

3D打印被用作《經濟學人》雜志封面，主題為《看制造業新技術如何改變世界》，詳細介紹了3D打印的歷史和發展，可見人們對于3D打印成為一項可以改變世界的影響力日益關注。2010年8月11日，美國總統奧巴馬簽署了《美國制造業促進法案》，力圖以此刺激本國出口并創造更多就業機會。奧巴馬表示，制造業是美國經濟復蘇的重要動力，因此降低制造業成本、促進其就業是該法案的宗旨。而3D打印就成了其首選。2011年6月，美國總統奧巴馬宣布一項新政策，并向3D打印產業支出5億美元以提升美國在制造業上的領先地位。2012年7月17日，美國《外交政策》雜志網站發表題為《制造業的未來在美國而不在中國》，稱“技術進步將使中國的制造業像過去20年里美國制造業那樣迅速衰落”。

紐約另一家利用3D技術生產消費品的公司Quirky擁有20萬的注冊用戶，他們在線搜集用戶的創意，產品設計圖紙，用3D打印機以最快的速度成型，再上傳討論，最終確定方案后批量生產。屆時在線上和線下都會有銷售，他們最成功的產品是一排可折疊的接線板，設計者常從一個創意就獲得不少的收入，有的用戶一年能賺幾萬美元。

而美國加利福尼亞州的Legacy Effect公司，利用Objet 3D打印機為電影特效片段制造3D模型和原型，為演員量身定制可以完全適合演員的臉、頸部和頭部的道具，在電影《侏羅紀公園》、《阿凡達》、《鋼鐵俠》以及《復仇者聯盟》中都有應用。

日本一家公司甚至推出了面向個人的“Baby復原服務”：只需提供嬰兒在母親肚子里的X光照片，他們便可以復原成三維圖像后，打印出一個“肚子里的嬰兒”模型作為紀念。

3D打印還能實現一些傳統制造方式難以實現的復雜結構。2011年巴黎春夏時裝展上，荷蘭時尚設計師Iris van Herpen發布了他直接用3D打印機制作的立體服裝，這些超太空感的服裝由錦綸打印而成。

從“天津2012夏季達沃斯論壇”到剛剛閉幕的“浙商新動力”論壇，都不約而同地提到了“3D打印”技術。被英國《經濟學人》扣上“工業革命”帽子的3D打印也因此備受關注。日前，證券時報記者通過實地采訪發現，3D打印技術在國內廣泛應用尚需時日。

位居杭州下沙工業區的杭州先臨三維科技股份有限公司號稱是國內綜合實力最強的3D打印公司，可以向客戶提供快速三維掃描、快速制造、快速模具、三維測繪等服務。目前，先臨三維擁有十幾個型號的3D打印機，掌握六種生產工藝。不過，先臨三維的現有設備主要來自歐美等國制造。一臺從德國EOS公司引進的設備售價近400萬元人民幣，它是基于高性能材料(塑料與金屬)的高端3D打印機。事實上，在經過近20年的研發，國內的3D打印設備也在不斷取得突破，華中科技大學史玉升教授的研究團隊開發的1.2米×1.2米的“立體打印機”，是目前世界上最大成形空間的快速制造裝備，遠遠超過國外同類裝備水平，并因此獲得2011年國家技術發明二等獎。

“3D打印達到了人們對其期望值的頂峰。”從事3D打印機代理生意的徐鵬認為。事實上，大眾對3D打印的了解仍然十分粗淺。

通過上述比較枯燥的技術解讀可以得出3D打印相比傳統制造的三個優勢：第一，產品制造速度快，一次性完成而非分步優化;第二，制造出的產品形狀想象空間更大，可以用軟件做出傳統制造不方便完成的形狀;第三，產品修改成本小，只需要在軟件中修改部分參數就可以快速制出相對應的新版本產品。但和傳統制造方法相比，3D打印因客觀條件的制約也存在諸多問題，比如可打印材質范圍小、打印的精度低、用于打印的耗材費用較高等。

雖然3D打印的概念開始逐漸為人所知，但就目前的實際生產成果看，仍屬于自90年代就開始普及的快速成型技術，而快速成型技術早已被涉及到產品原型設計制造的企業或高校所使用。快速成型機器在國內也并不是十分新鮮的玩意，除了引進國外的機型，國內一些高校也有自己研發的機子在國內外售賣。在我國，深圳、東莞、浙江也有眾多企業涉足快速成型。

當新聞開始頻頻出現3D打印機能夠打印飛機、汽車、鮮肉、鞋子和衣服時，大家仿佛覺得這個遠在天邊的神器如果能夠進入自己的家門，就如同自家擁有了萬能工廠。以該形象露面的3D打印機代替了現實中只能生產模具的快速成型機器進入了大眾心中。但被忽略的事實是，這樣的事例仍只是實驗性項目，有人甚至將其稱為“行為藝術”。

3D打印機目前的實際使用仍屬于快速成型范疇，即為企業在生產正式的產品前提供產品原型的制造，業內也將這類原型稱作手板。據統計，3D打印機生產的產品中80%依舊是產品原型，僅有20%是最終產品。

使用3D打印機制作模型的優點一方面是速度快，另一方面是可制作更靈活的形狀。國外知名3D打印機Stratasys系列的國內代理商徐鵬介紹，一汽、上汽、北汽和西門子都是其客戶。但該類3D打印機的價格從10萬元到500萬元之間，高昂的機器價格和材料費讓購買者更多集中于大型企業和高校。

在模型生產領域，3D打印機相比傳統制造僅占很小部分。其中可打印的原材料稀少是一個嚴重問題。目前可利用的原材料包括光敏樹脂、尼龍、石膏和金屬粉末等。不同種類的3D打印機可使用的原材料不同。對于價格稍便宜的3D打印機，可打印塑料模型，但堅硬度過低，精準度不高。更多企業想要金屬類模型，但這種類型的打印機價格最低也需500萬元。

雖然3D打印機技術近年來已取得不小的進步，比如材料增多、打印機和原材料價格逐漸下降，但從目前看，依舊是一項年輕的技術，在沒有變得更加成熟和廉價前，并不會被企業大規模采用。3D打印技術咨詢師泰瑞·沃爾斯(Terry Wohlers)預計3D打印市場將在今年達到21.4億美元，遠超去年的17.1億美元。不過，這一數字仍然僅占全球制造市場0.02%。

伴隨3D打印概念的興起，從事快速成型和3D打印業務的本土公司受到了前所未有的關注。部分企業除了代理售賣國外的3D打印機，另一部分也在提供3D打印服務。銘展科技創始人金濤在2010年從游戲模型定制轉向3D打印業務，通過購買國外機器以及和國內院校合作，為工業設計、產品設計、建筑行業等提供3D打印服務，但一年的銷售收入也只能達到百萬元，同地一家更大規模的3D打印公司也僅有千萬元規模。金濤介紹，國內純做3D打印業務的公司不超過十家。更多公司仍集中于快速成型業務。對于大眾而言，很多人并不能分清3D打印、快速成型和傳統制造之間的區別。一些國內和快速成型、激光制造有關的公司受3D打印概念的追捧，8月和9月的股價都開始大幅上揚，如光韻達的公司股票就連續兩日漲停。為此，公司發出澄清公告稱，自己公司的激光技術屬于“減成法”工藝，不同于3D打印技術的“加成法”工藝，二者的工藝原理不一樣，公司最近一年不會開展3D打印技術方面的產品和服務。近日，有關3D打印概念開始呈現回歸理性趨勢，大部分公司股票回落。原材料——3D打印的瓶頸

幾乎每一項新技術應用，都會經歷很長的市場培育期。3D打印技術雖然已有近20年的發展歷程，但仍存在缺陷。

耗材的局限性是3D打印不得不面對的現實。目前，3D打印的耗材非常有限，現有的市場上的耗材多為石膏、無機粉料、光敏樹脂、塑料等。如果真要“打印”房屋或汽車，光靠這些材料是遠遠不夠的。比如最重要的金屬構件，這恰恰是3D打印的軟肋。

耗材的缺乏，也直接關系到3D打印的價格。黃智拿著一件3D打印品對證券時報記者說，“這是一件飛機零部件，打印這種樣品的金屬粉末耗材一斤就要賣4萬元，所以3D打印樣品至少要賣2萬元。但是，如果采用傳統的工藝去工廠開模打樣，幾千元就可以做到。”

直接面向市場的先臨三維對耗材難題感受最深。因為價格的問題，他們很多客戶往往望而止步，除非在需求緊急的情況下。否則，客戶們還是通過傳統的方式。

成型精度和質量問題，也在困擾先臨三維。他們稱，由于3D打印工藝發展還不完善，特別是對快速成型軟件技術的研究還不成熟，目前快速成型零件的精度及表面質量大多不能滿足工程直接使用，不能作為功能性部件，只能做原型使用。

以Stratasys公司3D打印車為例，車子固然能“打印”出來了，但是否能在路上順利跑起來?使用壽命又有多長?從現有的技術來看，恐怕有點夠嗆：由于采用層層疊加的增材制造工藝，層和層之間的粘結再緊密，也無法和傳統模具整體澆鑄而成的零件相媲美，這意味著在一定外力條件下，“打印”的部件很可能會散架。

2004年成立至今，先臨三維年復合增長率在100%以上。“今年，先臨三維的營業收入應該會在7000萬元左右。”但是，過去的高速增長主要源自基數低，而且這7000萬元的收入，還包括前期的三維掃描。中國數字化制造趨勢

個人3D打印機是3D打印技術普及的助推力量。以美國Makerbot公司推出的1299美元至2700美元的3D打印機為代表，相比幾萬甚至幾百萬美元工業級3D打印機，個人3D打印機親民的價格讓更多普通愛好者有機會親自動手做一些小玩意。自2009年公司成立，Makerbot賣出的3D打印機數已達到13000臺。當然，這臺設備也僅能做些玩偶模型或者浴簾環等結構簡單的小東西。對于更多人而言，購買的動機也僅是試著用一用。但創作的樂趣在于激發創造力。

“我們并不是要用3D打印機打印所有的東西，數字制造時代的意義是我們可以在大規模生產和個性化生產之間進行選擇。”《連線》雜志點出了3D打印機的實質。傳統制造中，越復雜的產品如果需要改動的地方越多，意味著越高的成本。但在數字化制造中，這一切在改變。制作個性化的產品并不會花費更多額外的成本，讓產品更多樣、復雜和靈活變得簡單，因為只需要改動模型參數，另一個想要的產品就會出現。

由此看來，3D打印技術某種程度上已被過度神化了。正如凱文·凱利在《科技想要什么》一書中所指出的：“新技術的首版幾乎總是僅僅略微強于它想要取代的舊技術，對于新技術的將帶給使用者的麻煩和未知，僅有少數熱情的先驅傾向于做第一個吃螃蟹的人。” 凱文·凱利同時指出，隨著創新技術的改進，新技術的益處和先進程度將被前期用戶挑選出來展示給大家，同時不確定性減小，技術得以傳播。“但這樣的推廣既不是立刻發生的，也不穩定。”

為推動我國3D打印技術產業化、市場化進程，加快與國際間的對話交流，促進3D打印技術與傳統制造技術的有機結合，由亞洲制造業協會聯合華中科技大學、北京航空航天大學、清華大學等權威科研機構和3D行業領先企業共同發起的中國3D打印技術產業聯盟正式宣告成立。與會專家一致認為，3D打印技術作為制造業領域的一次重大技術革命，已經廣泛應用到航空航天等軍事領域和大型復雜構件的一次成型制造，是傳統制造技術與新材料的完美結合。當前，我國在3D打印技術的核心領域已經與美國3D公司，以色列objet公司等國際巨頭基本處于同一水平。但是，在材料和軟件開發，裝備等方面，我們還有一定的差距，還需要引起政府主管部門的重視，并在重大技術專項等方面給予扶持。

中國3D打印技術聯盟還是目前為止，全球首家3D產業聯盟，標志著我國從事3D打印技術的科研機構和企業從此改變單打獨斗的不利局面，有利于盡快建立行業標準，集中展示我國3D打印技術的良好形象，也便于加強與政府間或國際間的廣泛交流。總結

3D打印技術的確可以改變產品的開發、生產，但賦予3D打印“第三次工業革命”有點言過其實。單件小批量、個性化、及網絡社區化生產模式，決定了3D打印技術與傳統的鑄造建模技術，是一種相輔相成的關系。

全球經濟衰退之時就是新技術、新產業誕生之時，我們要搶抓機遇，促進3D打印技術在改造和提升傳統制造業方面發揮引領作用。亞洲制造業協會目前正在規劃亞洲先進制造業園區，將把3D打印技術作為龍頭產業來扶持，并在近期加緊組建全國性的3D打印技術研發基地和產業示范基地。

第三篇：先進制造技術3d打印技術

神奇的3D打印機

【摘要】：3D打印作為當今的先進的制造技術，它的應用面相當的廣泛，而且現正逐漸用于一些產品的直接制造，這意味著這項技術正在普及。本文就以3D打印為何物、3D打印的基本原理與現有技術、3D打印為什么能火、3D打印的應用及3D打印離我們生活到底有多遠這幾個方面來探討3D打印

【關鍵詞】3D打印

應用面廣泛引言

隨著時代的進步，我們的生活水平日漸提升，同時，人口也在急劇的增長，我們需要越來越多的物品來滿足物質生活條件。這就勢必造成我們對物品的要求也會越來越高，做工精細、獨特且非量產的物品會受廣大人們的喜愛。如今，我們擁有了3D打印這一先進的技術，我們可以通過3D打印機來打印各種我們所需要的、想要的。3D打印技術應用面廣，它可以用于醫療行業、科學研究、產品模型、建筑設計、制造業及食品等，前景廣泛。3D打印究竟為何物

3D打印機，即快速成形技術的一種機器，它是一種數字模型文件為基礎，運用粉末狀金屬或塑料等可粘合材料，通過逐層打印的方式來構造物體的技術。過去其常在模具制造、工業設計等領域被用于制造模型，現正逐漸用于一些產品的直接制造，意味著這項技術正在普及。基本原理與現有技術 3D打印機原理很簡單，每一層的打印過程分為兩步，首先在需要成型的區域噴灑一層特殊膠水，膠水液滴本身很小，且不易擴散。然后是噴灑一層均勻的粉末，粉末遇到膠水會迅速固化黏結，而沒有膠水的區域仍保持松散狀態。這樣在一層膠水一層粉末的交替下，實體模型將會被打印成型。完成后，要處理掉物品周圍沾滿的粉末，這是可以循環利用的，再涂上增強硬度的膠水。

眼下3D打印機有兩種類型，一種是堆疊法，一種是燒結。原理基本都是多層分片打印，而堆疊和燒結只是成型技術的區別。堆疊只能成型塑料、硅之類的材質，對固化反應速度有要求，而燒結可以利用激光的高溫對金屬粉末進行處理加工出金屬材質的東西出來，實體可通過打磨、鉆孔、電鍍等方式進一步加工。所以3D打印機和普通打印機，最大的區別是“墨水”。3D打印為何能火

在歐美，注重創造力的發達國家，3D打印技術已經成功商用，尤其是消費電子業、航空業和汽車制造業。它們不光可以離開傳統的大規模機床來制造小數量的部件，而且可以用不同方法來制造，比如單個制作噴氣式飛機上的空氣動力導管，而不再需要很多不同的元件來組裝它。

用發展的眼光來看，3D打印首先會影響的是模具行業。即便在國內制造行業不景氣的今天，模具行業仍然風景獨好，一方面是對技術要求高，另一方面是市場有需求，在產品大規模生產之前，必須要進行多次打樣和修改。3D打印機的出現，其實是消滅了模具反復打造的流程，能直接從計算機圖形數據中生成任何形狀的零件，極大地縮短產品的研制周期，大幅減少成本投入，對于一些復雜而精細的造型，3D打印機表示毫無壓力。

其次是會引發個性風潮。對一些小廠家來說，迫于模具制造的高成本，往往會采用公模來生產，雖然在功能上能滿足用戶的需求，但千篇一律的造型，很難迎合時下個性化的發展趨勢，所以賣不出高價，只能靠低價來吸引消費者。在機械化和流水線盛行的年代，人們對于手工的東西有特別的親切感，即便價格昂貴數倍，也不愁找不到買家，原因是手工制作不可能有相同的，而且品質有保證。3D打印機的出現，一方面滿足人們對個性化產品的追求欲，完全可以量身定制，另一方面在大大提高生產效率的同時，還能降低成本。

第三是激發了人的想象力。極客牙醫用它進行牙齒正畸和數字化種牙，減少風險和痛苦；外科醫生更厲害，直接打印骨頭，只不過把材料換成添加了硅和鋅磷酸鈣，用于臨床手術；汽車維修公司用它來打印稀缺的汽車零部件，原先要等全球物流下2個月才到的一個東西，1個小時搞定了；英國科學家還在3D打印機的基礎上成功改造，使用液態巧克力作為“油墨”，可以打印各種形狀的巧克力，幾乎所有人都相信，3D打印機會成為食品界殺手級工具。3D打印的應用

科學研究

美國德雷塞爾大學的研究人員通過對化石進行3D掃描，利用3D打印技術做出了適合研究的3D模型，不但保留了原化石有的外在特征，同時還做了比例縮減，更適合研究。

產品模型

比如微軟的3D模型打印車間，在產品設計出來之后，通過3D打印機打印出來模型，能夠讓設計制造部門更好的改良產品，打造出更出色的產品。

汽車制造業

不是說你的車是3D打印機打印出來的(當然或許有一天這也有可能)，而是說汽車行業在進行安全性測試等工作時，會將一些非關鍵部件用3D打印的產品替代，在追求效率的同時降低成本。

建筑設計

在建筑業里，工程師和設計師們已經接受了用3D打印機打印的建筑模型，這種方法快速、成本低、環保，同時制作精美。完全合乎設計者的要求，同時又能節省大量材料。

食品產業

沒錯，就是“打印”食品。研究人員 已經開始嘗試打印巧克力了。或許在不久的將來，很多看起來一模一樣的食品就是用食品3D打印機“打印”出來的。當然，到那時可能人工制作的食品會貴很多倍。

飾品/工藝品

這是最廣闊的一個市場。在未來不管是你的個性筆筒，還是有你半身浮雕的手機外殼，抑或是你和愛人擁有的世界上獨一無二的戒指，都有可能是通過3D打印機打印出來的。甚至不用等到未來，現在就可以實現3D打印離我們的生活有多遠

工業用的3D打印系統價格從1.5萬美元左右起，最貴的要100多萬美元。但是，普通的桌面3D打印機并不像大家想象的那么昂貴。3D打印機現在來看，在歐美國家已經形成了一種潮流和噱頭，多為極客和高端用戶服務。美國加利福尼亞州的Legacy Effect公司，利用Objet 3D打印機為電影特效片段制造3D模型和原型，為演員量身定制可以完全適合演員的臉、頸部和頭部的道具，在電影《侏羅紀公園》、《阿凡達》、《鋼鐵俠》以及《復仇者聯盟》中都有應用。

國內目前3D打印還有待普及，一方面是應用于工業的高端型號投入較大，行業投資人比較慎重，處于觀望狀態，另一方面，應用普及也就是從最近才開始，用戶缺乏對3D打印有一個深入的認識，由于有些新聞在描述上運用了夸張的手法，大膽的預測，所以給人的感覺是電影中的情節。

業內人士介紹，和美國相比，中國缺少DIY和創意設計的習慣，所以3D打印機的最大優勢往往得不到發揮，要成為主流的生產制造技術還需要3-5年時間。此外，國外3D打印機售價過高，而且有些限制出口，國產3D打印機在精度、速度和打印的尺寸上還無法滿足商用的需求，在幾何圖形優化、描繪和材質貼圖、對切割和中空部件做打印準備、支持任意三維軟件生成的數據和對超大模型的自動分段等方面還需要進一步提升。不過，隨著熱度的提升，這塊藍海很快就會被發現，解決只是時間問題。

7.參考文獻

[1]謝 鋒 , 劉正士 先進制造技術學科發展趨勢分析, 2000 [2]孫大涌，先進制造技術 機械工業出版社 , 19991

[3]范榮鑫 , 左繼成 先進機械制造技術的發展現狀和發展趨勢, 2003 [4]董智勇 , 魏 慶 符合中國國情的先進制造技術研究, 2000 [5]施普爾 , 克勞舍 虛擬產品開發技術 機械工業出版社 , 2001

第四篇：2018年企業數字化轉型趨勢

2018年企業數字化轉型趨勢

即將逝去的2017年，數字化轉型成為很多組織推動內部信息化、資源優化，實現IT重構的共同選擇。那么在2018年，數字化轉型將會呈現出怎樣的趨勢呢?以下內容摘編自媒體：

趨勢之一：云計算與物聯網深度整合

云計算與物聯網雖然都是未來技術的發展趨勢，但是一直以來，云計算與物聯網之間的關系卻并未表現得太過密切。

云計算的應用對象還是主要體現在傳統的服務器、PC等方面。而實際上，物聯網有著改變眾多領域活動的潛力。市場調查機構IDC 2015年便指出：物聯網的活動超過50%集中在制造業、交通、智能城市和消費類應用，在五年內，所有的行業都將會推出采用物聯網的舉措。而咨詢公司Gartner則估算，2017年全球物聯網設備數量達到84億臺，比過去一年增長了30%，而到2020年，這個數字將是204億的市場額度。

可以說，物聯網與云計算的結合給業界帶來了很大的想象空間。在云計算技術的支持下，物聯網被賦予了更強工作能力，云計算為物聯網所產生的海量數據提供了很好的存儲空間。云存儲可以通過集群應用、網格技術或分布式文件系統等功能，將網絡中大量不同類型的存儲設備通過應用軟件集合起來協同工作，共同對外提供數據存儲和業務訪問功能;而物聯網則為云計算提供了落地應用，豐富了云計算的應用場景，能夠進一步推動數據價值的挖掘，使數據價值進一步顯現，促進產業革新“瞬間爆發”。

趨勢之二：區塊鏈與傳統金融進一步融合

2017年，瘋漲的數字貨幣引起了很多人的關注。雖然大部分人仍然對其實際價值存在著廣泛質疑，但是實際上，數字貨幣背后的區塊鏈技術的應用價值卻得到了普遍的認可。區塊鏈所構建的支付機制及溝通渠道，可以讓用戶在沒有第三方介入的情況下進行直接商業交易。同時，區塊鏈網絡本身的特點允許其支持線性的、永久性的索引記錄，這能使用戶在完全不需要任何授權的情況下進行全局審查或引用。

當今，很多走在行業最前端的專家都開始呼吁“人們應該擁有自己的數據”而不是傳統的“中心化”，由此安全性也將得到很大的保障。區塊鏈產業發展不僅需要整合行業資源，還需要多方參與，集人才、技術、資源于一體中國區塊鏈技術創新與應用聯盟將成為我國區塊鏈技術的一個新高地。由此，各級別的區塊鏈組織相繼成立，比如由金匯金融、京東金融、平安銀行、微眾銀行、招商證券等金融機構和金融科技企業發起成立的盈利性組織，其宗旨就是以技術標準為紐帶，整合及協調金融區塊鏈技術研究資源，形成金融區塊鏈技術研究和應用研究的合力與協調機制，提高成員在區塊鏈技術領域的研發能力。

某企業數字化研究中心專家預計，在2018年，區塊鏈技術將與傳統金額進一步融合，其在安全方面的潛力將得到進一步發揮。其所創建的可擴展、安全且又易于審核的數據平臺，甚至已經達到了為國家機要組織所用的安全級別。

正因為如此，2018年將會成為一個新起點。在技術都趨于成熟并且能夠借助相互的技術優勢和特點之際，業界完全有能力完成重大突破并開始建立一個足以改變人類生活、工作及休閑方式的新生態系統。

趨勢之三：XaaS展現出強大的發展潛力

什么是XaaS?簡單的來說，XaaS是一個“合法”的術語，可以有效地描述一種新的云服務類型—這種云服務類型可以使用IaaS、PaaS和SaaS，并靈活地以一個包交付。XaaS并不是個新詞，和所有帶-aaS的詞一樣，它同樣發端于云計算領域。在這里引用這個概念，除了指在數字空間里基于云計算的各個層面上的各種服務之外，還包括現實世界中的設備分享和租賃、供應鏈金融、經營服務外包、物料托管等各種服務。

利用XaaS，可以將很多的傳統業務進行云化，將傳統的服務交付方式轉移到云端，為企業特別是中小企業提供信息流、資金流、物流各個層面全方位的業務支持。對此，啟迪國信企業數字化研究中心專家指出，有幾個XaaS類別正在中型企業中變得流行起來，其原因是這些服務要么是易于外包的服務(UCaaS);要么是已經成為一種要求，前提是IT公司選擇在云服務中運作業務(MaaS);要么則是足夠成熟，足以給組織帶來效益，比如說網絡即服務(NaaS)。

趨勢之四：移動化管理演變成為統一端點管理

全球各地的企業正在面臨從客戶端—服務器應用，向云與移動應用轉變的挑戰。在過去，端點主要是指PC、平板電腦、手機等終端，而隨著物聯網技術的發展，終端類型不斷增多，復雜度不斷提升，各企業正在采用數字工作空間來簡化云端應用的管理、交付與消費，傳統的內部端點管理模式，難以應對專為固定桌面與客戶端—服務器應用而設計的雜亂管理及復雜流程，單純的移動化管理方式也很難滿足組織對于內部復雜終端的管控需求。

為此，一些企業數字化解決方案提供商，開始將移動管理平臺升級為統一端點管理平臺(UEM)。新平臺能夠覆蓋全面的端點操作系統，對終端設備進行全生命周期管理。平臺還擁有完善的中間件系統，支持流程定制及二次開發。通過統一端點管理平臺，可以極大地提升組織管理的安全性與效率，同時為組織進一步數字化轉型提供保障。

第五篇：船舶數字化設計與制造

關于船舶數字化設計與制造

目前在我國乃至全世界。要實現船舶行業的跨越式發展，必須以信息技術為基礎。世界造船強國從CAX開始，逐步由實施CIMS、應用敏捷制造技術向組建“虛擬企業”方向發展，形成船舶產品開發、設計、建造、驗收、使用、維護于一體的船舶產品全生命周期的數字化支持系統，實現船舶設計全數字化、船舶制造精益化和敏捷化、船舶管理精細化、船舶制造裝備自動化和智能化、船舶制造企業虛擬化、從而大幅度提高生產效率和降低成本。所謂數字化設計就是運用虛擬現實、可視化仿真等技術，在計算機里先設計一條“完整的數字的船”。不僅可以點擊鼠標進入船體內部參觀一番，還可以在虛擬的大海中看它的速度、強度、抗風浪能力。這樣一來船舶設計的各個階段和船、機、舾、涂等多個專業模塊在同一數據庫中進行設計。

船舶是巨大而復雜的系統，由數以萬計的零部件和數以千計的配套設備構成，包括數十個功能各異的子系統，通過船體平臺組合成一個有機的整體。造船周期一般在10個月以上，既要加工制造大量的零部件，又要進行繁雜的逐級裝配，涉及物資、經營、設計、計劃、成本、制造、質量、安全等各個方面。這樣的一個復雜的系統需要非常強大的信息處理能力。我國船舶行業今年來雖有很大的發展，但與國際造船強國相比，無論在產量，還是在造船技術上差距甚大，信息化水平落后是直接原因。其中，集成化設計系統與生產進程聯系不緊密、船舶零部件標準化程度低、信息采集手段落后、物資/物流管理系統信息部同步、生產日程計劃安排手段落后、成本管理工作缺乏系統性、數字化應用未有效的促進體制和管理創新等問題的存在，導致了我國船舶行業參與國際競爭的綜合能力不高。

船舶工業是集資金、技術、勞動密集為一體的產業，科技含量較高。盡管我國船舶行業的造船量已連續多年位居世界前三位，造船相關經濟指標持續增長，但是與其他造船強國相比，我國船舶企業還存在很大的差距，尤其是在造船信息化數字化方面，由于信息技術和應用的滯后，使得我國船舶企業與世界造船強國的船舶企業差距有擴大的趨勢。具體表現在：

1、開發設計滯后。由于缺乏一體化的數字設計工具，我國船舶工業長期以來在船舶設計與開發方面能力很差，已經嚴重影響我國船舶工業的發展，設計周期長和設計水平落后都制約了我國造船生產效率的提高。

2、信息建設無序。目前我國數字化造船存在的主要問題有船舶設計自頂向下的全過程集成尚未實現；現有系統的集成度差，信息孤島現象嚴重；信息架構的整體考慮不足，協同能力和柔性應對能力差，產品設計、制造、管理信息一體化的集成度較低，數字化設計、制造、管理生產線各主線尚未貫通，數字化制造技術效能遠未發揮。

3、運營管理薄弱。由于缺乏對造船成本的實時跟蹤管理，導致造船專業化水平低、生產流程不盡合理，生產準備周期長、單位產品工時耗費高制約了造船業的發展。特別是隨著產業規模的快速擴大來自企業管理方式和成本節約的挑戰將會更加突出。

4、配套商全球化。在我國船舶工業規模迅速擴大、造船產量急劇增加和船舶品種結構不斷升級的情況下，特別加入WTO后，國家對船用設備進口采取行政性限制措施，進一步降低船用設備進口關稅，更多性價比高的國外同類產品進入我國市場，使得船舶企業配套設備的提供商遍布全球，這從側面也對船舶企業信息一體化建設提出了更高的要求。

5、協同響應速動。船舶制造正在從集成制造向敏捷制造過程轉化，真正面向大批量定制技術的船舶敏捷制造系統，并沒有實現的基礎。但隨著造船模式向船舶敏捷制造過程轉化的深入，船舶結構設計模塊化和標準化技術也將會更加深入地研究并逐步推廣應用，這必將帶來船舶制造過程和模式的快速演變，可以預測，隨著以上關鍵技術的成熟，船舶制造大批量定制的環境將逐步形成，這將對船舶企業間協同的速動響應能力提出更高的要求，而船舶企業間的實時互通也需要強有力的信息化平臺作支持。

總之，我國船舶企業在數字化造船的實施建設方面，首先要確定其總體的發展規劃和目標，并建立起企業的Intranet/Internet網，做好基礎準備。從生產設計、信息化建設、企業管理三個方面入手，通過推動CAD/CAM、CIMS技術，B2B電子商務技術及ERP技術的廣泛應用，縮短船舶總體及配套設備的設計和生產周期，提高船舶質量。通過開展網上報價和網上采購，加速資金和材料的周轉速度。最終實現網絡化的管理體系，提高管理效率，最終實現數字化船舶。