有預測認為(wei) ，到2025年，3D打印技術潛在的經濟影響將達到2300億(yi) —2500億(yi) 美元，將“引領第三次工業(ye) 革命”。盡管不少科學家和經濟學家對此並不完全認同，但仍對這項新技術寄予厚望，期待3D打印技術能與(yu) 其他數字化生產(chan) 模式一起推動製造業(ye) 的產(chan) 業(ye) 升級。

　　將開啟“大規模產(chan) 品定製的工業(ye) 時代”

　　中科院自動化研究所副研究員吳懷宇一直從(cong) 事3D打印與(yu) 3D智能數字化的相關(guan) 研究，“其實，用3D製造來命名這項新技術更合適。”吳懷宇介紹，3D打印實際上是一種增材製造技術，以經過智能化處理後的3D數字模型為(wei) 基礎，運用粉末狀金屬或塑料等材料，通過分層加工、疊加成形的方式“逐層增加材料”來生成3D實體(ti) 。

　　“3D打印可以采用各種各樣的材料，比如塑料絲(si) 、金屬、沙子，甚至巧克力、人體(ti) 幹細胞等，而且能形成任意複雜的中空鑲嵌形狀，所以是名副其實的‘萬(wan) 能製造機’。”吳懷宇進一步解釋，3D打印有很多優(you) 勢，如簡化產(chan) 品的製造程序、縮短產(chan) 品的研製周期、提高效率並降低成本等。特別是在個(ge) 性化定製需求強烈的領域，“比如修複性醫療領域，不存在標準的量化生產(chan) ，假牙、假肢，甚至器官、骨骼等，都需要個(ge) 性化定製，3D打印出的產(chan) 品更能滿足病人的需求。”在他看來，3D打印技術將開啟“大規模產(chan) 品定製的工業(ye) 時代”。“在目前人工條件下，為(wei) 一萬(wan) 名用戶定製個(ge) 性化的服裝，在工作量和成本上都難以實現。”吳懷宇說，一旦3D打印技術與(yu) 智能雲(yun) 計算技術完美融合，這一切就會(hui) 成為(wei) 可能。“3D打印大大縮短了製作時間，而‘雲(yun) ’將單個(ge) 產(chan) 能有限的製造商集群起來，需要則‘合’，不需要則‘分’，自動平衡負載，既可以滿足項目需求，而且經濟靈活。”

　　吳懷宇還提出，2014年1月，一項覆蓋3D打印的關(guan) 鍵技術“激光金屬燒結”的專(zhuan) 利將要到期，這將大幅降低工業(ye) 級3D打印設備的價(jia) 格，讓它“飛入尋常百姓家”。“這或許將建立起一種新的工業(ye) 社會(hui) 結構。”吳懷宇分析說，傳(chuan) 統工業(ye) 的社會(hui) 結構是金字塔形，製造業(ye) 巨頭占據塔尖，通過壟斷攫取利潤。“3D打印讓設計和製造的門檻幾乎降為(wei) 零，每個(ge) 人都能成為(wei) 設計師。這將讓小企業(ye) 和個(ge) 體(ti) 經營的‘創客’們(men) 變得更有競爭(zheng) 力，或許會(hui) 建立起一種橢圓形的新的工業(ye) 社會(hui) 結構——巨頭依然存在，但不再占據霸主地位，以‘創客’為(wei) 主體(ti) 的個(ge) 人智造、家庭智造、網絡社區智造將占據更多份額，甚至居於(yu) 主導地位。”

　　對傳(chuan) 統製造業(ye) 的補充

　　對於(yu) 3D打印的“顛覆性”標簽，很多人並不認同。台灣製造業(ye) 巨頭、鴻海集團董事長郭台銘在接受媒體(ti) 采訪時表示，3D打印隻是“噱頭”，因為(wei) 它既無法實現商業(ye) 化大量生產(chan) ，打印出來的東(dong) 西也不那麽(me) 結實耐用，更不能打印內(nei) 部結構複雜精密的電子產(chan) 品。

　　的確，3D打印在基礎研究、設備製造、打印材料上，還有許多瓶頸需要攻克。德國柏林工業(ye) 大學3D實驗室主任哈特穆特·施萬(wan) 特教授說：“3D打印是勞動密集型的應用，大部分的工作在於(yu) 密集的數據準備，這需要大量的時間並要求大部分員工具備長期的經驗基礎和專(zhuan) 門技能，現在這樣的人數量不多，這不是中小企業(ye) 所負擔得起的。”他進一步強調：“現在這個(ge) 階段就宣稱3D打印將帶來‘第三次工業(ye) 革命’，有些誇張。目前還沒有人可以下這樣的結論。”

　　由北京航空航天大學王華明教授領銜的“飛機鈦合金大型複雜整體(ti) 構件激光成形技術”，獲得了2012年國家技術發明一等獎。這項成果讓我國在高性能金屬材料3D打印上，躋身世界領先行列。但王華明多次表示：“3D打印技術並非萬(wan) 能，它也有適用範圍。”他認為(wei) ，對於(yu) 一些大型複雜構件來說，3D打印技術能節省材料、方便加工、縮短周期、降低成本。但對於(yu) 大規模生產(chan) 而言，傳(chuan) 統鑄造鍛造等製造產(chan) 業(ye) 仍是不可替代的。總體(ti) 而言，目前3D打印在成本、質量和穩定性上都不能與(yu) 傳(chuan) 統製造業(ye) 相比。

　　有學者提出，3D打印與(yu) 傳(chuan) 統製造業(ye) 是一種平行和補充的關(guan) 係。經濟學家、江蘇省社會(hui) 科學院院長劉誌彪也認同這一觀點。他指出，3D打印技術在短期內(nei) 難以顛覆整個(ge) 傳(chuan) 統製造業(ye) 模式，“與(yu) 其樂(le) 觀地說3D打印技術將引領‘第三次工業(ye) 革命’，還不如說有助於(yu) 推動產(chan) 業(ye) 升級更為(wei) 實際”。

　　避免投資過熱

　　3D打印涉及信息技術、精密機械、材料科學等領域，我們(men) 要下的是一盤需要謀篇布局的“棋”。全國政協副主席、科技部部長萬(wan) 鋼曾總結，中國的3D打印主要在三方麵有待加強：一是在裝備製造和工藝控製方麵，工藝穩定性、核心元器件等關(guan) 鍵技術及產(chan) 品有待突破；二是在科研和產(chan) 業(ye) 化組織方麵，以企業(ye) 為(wei) 主體(ti) ，產(chan) 學研用相結合的組織模式需要進一步完善；三是在市場開拓方麵，還需要有更多應用的領域和更新的商業(ye) 模式。

　　核心技術，永遠是最大的競爭(zheng) 力。但在我國，像“飛機鈦合金大型複雜整體(ti) 構件激光成形技術”這樣具有創新性、領先性的突破太少，在打印方式、打印材料、數字化軟件等關(guan) 鍵領域，都缺乏自主知識產(chan) 權優(you) 勢。“比如3D智能數字化是3D打印的核心之一，有兩(liang) 類實現方法，設計軟件和3D掃描，也就是我們(men) 俗稱的3D照相。”吳懷宇介紹，“目前幾乎所有的設計軟件都是國外研發的，而3D照相則需要計算機視覺、模式識別與(yu) 智能係統、光機電一體(ti) 化控製等技術。與(yu) 發達國家相比，我們(men) 在這些領域的科研水平上，相差不大；但在市場應用層麵上，還有較大差距。”

　　就產(chan) 業(ye) 而言，也出現了過熱的苗頭——3D打印頻繁出現在省、市產(chan) 業(ye) 轉型、升級的規劃書(shu) 上，成為(wei) 各級各地高新技術園區爭(zheng) 相引入的新寵兒(er) 。對此，萬(wan) 鋼提醒，在大力發展3D打印技術，推進產(chan) 業(ye) 化的過程中，要避免出現過度擴張的不利局麵。劉誌彪認為(wei) ，對待3D打印必須吸取過去發展新興(xing) 產(chan) 業(ye) 的經驗教訓，避免投資過度、產(chan) 能過剩和低水平盲目重複競爭(zheng) ，“既要避免將這個(ge) 行業(ye) 做成形象工程，也要避免‘圈地規劃’一哄而上。”

　　針對存在的問題，我國加強了頂層設計。科技部將3D打印列入了863計劃中，提出要突破3D打印製造技術中的核心關(guan) 鍵技術，研製重點裝備產(chan) 品，並在相關(guan) 領域開展驗證；2013年8月，工信部印發了《信息化和工業(ye) 化深度融合專(zhuan) 項行動計劃(2013-2018年)》，其中提到“拓寬增材製造(3D打印)技術在工業(ye) 產(chan) 品研發設計中的應用範圍，推進增材製造在航空航天和醫療等領域的率先應用。創新政企合作模式，建立先進製造技術研發中心”。

　　今天，技術的發展已經遠遠超出了人們(men) 的預期，它的影響或許將突破產(chan) 業(ye) 範圍，對人們(men) 的生活態度、價(jia) 值觀念，甚至法律、倫(lun) 理等社會(hui) 基礎產(chan) 生影響，比如3D打印武器問題等。因此，我們(men) 不僅(jin) 僅(jin) 要應對技術變革、做好產(chan) 業(ye) 規劃，還要準備迎接更深層次的挑戰。