3D打印產業發展至今,已經逐漸成長為可以滿足工業生產、實現製造業轉型的重點產業。3D打印技術衍生的設計、軟件、材料、數字製造等新的產業鏈,正在逐步優化傳統製造,構建全新的製造生態。不過,在行業快速成長的同時,我國3D打印技術與人才建設的短板成為產業更上層樓的重要阻礙,解決人才培養問題,成為行業發展的當務之急。
目前,國內3D打印技術主要“擁抱”家電及電子消費品、模具檢測、醫療及牙科正畸、文化創意及文物修複、汽車及其他交通工具、航空航天等產業。
3D打印技術不斷發展,行業規模不斷擴大
據前瞻產業研究院發布的《中國3D打印產業市場需求與投資潛力分析報告》最新統計數據顯示,2012年中國3D打印市場規模為1.6億美元,到了2016年中國3D打印市場規模高達12.2億美元,四年間增長了10倍有多。到2017年後,中國3D打印市場規模達到約16.6億美元,預計2018年市場規模將超20億美元,達到20.4億美元。放眼全球市場,3D打印將推進全球12萬億美元傳統製造業市場發展。鑒於產業政策與財政政策的支持,初步預計,到2022年我國3D打印市場規模將有望達到61.9億美元左右。
2012-2022年中國3D打印市場規模情況
3D打印作為一項全新的製造技術,在及時製造、複雜製造、個性化製造、特殊環境下製造、任意製造等方麵具有獨特優勢。它所衍生的設計、軟件、材料、數字製造等新的產業鏈,正在逐步優化傳統製造,構建一個全新的製造生態。
細分行業領域潛力無限
生物3D打印,指以生物醫用材料及細胞為新型離散材料,通過技術設計,快速生產出醫療相關產品。當前,生物3D打印可以劃分為4個層次:醫療輔助模型,做人工假體,做組織工程的支架,做活細胞打油人工器官。預計到2024年,3D打印醫療市場規模將達到96.39億元。
如果把微孔假體作為載體,還可以把3D打印技術變成4D打印技術,即增加一些藥物局部作用、豐富功能,這將成為生物3D打印技術未來發展趨勢之一。
在生物材料和組織工程方麵,適用於3D打印技術的生物材料已經成為研究熱點,3D打印技術可以大大減少醫療成本,市場空間巨大。比如,通過三維掃描技術和3D打印技術私人定製的醫療護具,能夠與人的骨骼肌肉完美契合,一套3D打印的護具可能隻需要2000元左右,比市場上幾萬元甚至十幾萬元的醫療護具效果更好。
對於鑄鍛行業而言,製造流程需要鑄鍛、焊銑分開,需要很多的工序和裝備,而且時間長汙染大。華中科技大學教授張海歐介紹,通過3D鑄鍛銑合一製造技術,可以獲得比傳統鍛造更優越的鍛造性能。
加大3D打印技術應用和科學普及
目前,全球3D打印應用市場幾乎一半被美國占據,30%在歐洲,我國不足10%,仍然缺乏頂層設計、缺乏核心人才、缺乏深度應用。3D打印技術對推動我國傳統產業轉型升級意義非常重大,要大力推廣3D打印的示範應用和科學普及,及時跟蹤國際發展動態,加強國際合作。
我國現有的教育體係中,還未設置3D打印的本科專業,隻是在研究生階段開始設置,未來需要建設全方位的教育體係。目前3D打印提到的很多問題都是技術層麵的,需要把技術問題提煉出來,讓博士生等更高層次人才集中精力去攻克。