最新市場統計數據顯示，增材製造技術（3D打印）是近年來迅速發展的激光技術產業化重要領域。其中，廣東省增材製造產業規模擴張迅速，2015年僅為20億元，2019年已達到60億元，年均增長31.6%，市場上擁有約400家企業，接近全國一半。

　　2020年9月，廣東(dong) 省科技廳牽頭省發改委、省工信廳等5部門編製印發了《廣東(dong) 省培育激光與(yu) 增材製造戰略性新興(xing) 產(chan) 業(ye) 集群行動計劃（2021-2025年）》），“激光與(yu) 增材製造”產(chan) 業(ye) 成為(wei) 廣東(dong) 省重點培育發展的十大戰略性新興(xing) 產(chan) 業(ye) 集群之一，廣東(dong) 的激光與(yu) 增材製造產(chan) 業(ye) 隨之迎來首個(ge) 省級層麵的專(zhuan) 題支持政策。

　　當前，這一產(chan) 業(ye) 還有哪些“卡脖子”環節需要創新突破？如何形成技術和應用的規範？麵向普通消費者的3D打印市場情況如何？日前，南都科創記者就以上問題對華南理工大學教授、博士生導師楊永強進行了訪談。

　　人物介紹：楊永強是華南理工大學增材製造實驗室的負責人，該實驗室自2002年以來，一直從(cong) 事金屬零件增材製造技術研究，是我國最早係統開展SLM（激光選區熔化）成形技術的研究單位。楊永強同時也擔任中國機械工程學會(hui) 增材製造分會(hui) 常務理事兼增材製造設計專(zhuan) 委會(hui) 主任、中國3D打印技術聯盟副理事長以及廣東(dong) 省增材製造（3D打印）協會(hui) 會(hui) 長等。

　　楊永強

　　南都：由您牽頭的華南理工大學增材製造實驗室研究團隊已經在哪些領域實現了技術落地應用？

　　楊永強：華南理工大學的金屬3D打印從(cong) 2002年開始起步，金屬3D打印，尤其是鋪粉式，精度高，技術難度也比較大。在國內(nei) 這個(ge) 領域中，我們(men) 是做得最早的團隊，2004年就研發出了國內(nei) 第一台激光選區熔化快速成型機，2007年實現了產(chan) 業(ye) 化。十幾年來，我們(men) 在以下幾個(ge) 領域實現了產(chan) 業(ye) 化，或者說是應用落地。

　　第一是設備方麵，我們(men) 實現了激光選區融化設備集成產(chan) 業(ye) 板設備的係列化生產(chan) ，麵向不同的應用的場景推出專(zhuan) 業(ye) 機型，從(cong) 成型尺寸最小的50×50毫米到650×650毫米，大概有五六個(ge) 不同的機型。

　　第二是醫療領域，我們(men) 在醫學領域裏麵有兩(liang) 個(ge) 標誌性的應用產(chan) 品都已經投向了市場和應用。第一個(ge) 是舌側(ce) 正畸托槽個(ge) 性化定製的項目，在美國和德國都申請了專(zhuan) 利；第二個(ge) 是膝關(guan) 節領域的應用，我們(men) 和北京大學第三附屬醫院合作了幾個(ge) 科研項目，產(chan) 生了20多項發明專(zhuan) 利，不僅(jin) 有專(zhuan) 利，還有從(cong) 專(zhuan) 用設備研發、產(chan) 品研發到臨(lin) 床的驗證，取得了比較好的臨(lin) 床效果。這兩(liang) 個(ge) 產(chan) 品已經分別取得了二類和三類醫療許可證。除此之外，我們(men) 在醫學領域也做了很多科研探索，一些產(chan) 品還處於(yu) 科研驗證階段。

　　第三是航空航天、模具、科研等領域的應用。我們(men) 針對不同的新興(xing) 領域做了很多相關(guan) 硬件，對不鏽鋼、鈦合金、鈷鉻合金、銅合金、純鉭、純鎢等材料做了大量的工藝實驗。目前有大約十幾台設備服務於(yu) 這類行業(ye) 。

　　南都：在增材製造行業(ye) ，您已深耕了十餘(yu) 年，您認為(wei) 目前這一領域產(chan) 業(ye) 化的情況如何？

　　楊永強：從(cong) 2002年到2012年，這整整10年的時間裏，大家對3D打印不熟悉，或者是說這個(ge) 技術沒有完全成熟，應用方麵受到很多限製。2012年以後，全世界對3D打印都非常重視。

　　在我國，從(cong) 國家有關(guan) 部委到地方政府，都對3D打印產(chan) 業(ye) 給予很多政策和項目的支持。國家層麵，工信部、科技部、國家發改委等12個(ge) 部委發布了兩(liang) 份製造產(chan) 業(ye) 的發展規劃，分別是《增材製造產(chan) 業(ye) 發展推進計劃（2015－2016年）》與(yu) 《增材製造產(chan) 業(ye) 發展行動計劃(2017－2020年)》，在這兩(liang) 個(ge) 發展規劃裏，都把金屬增材製造裝備、3D打印材料列為(wei) 首要的發展對象之一，上升到國家戰略，3D打印由此迎來發展的春天。

　　實際上我是非常看好這個(ge) 領域的產(chan) 業(ye) 化前景。技術水平方麵，3D打印融合了最新的激光技術、材料技術、自動化技術、軟件技術等，已經成為(wei) 先進製造技術的典型代表，應用領域非常廣泛，從(cong) 航空航天、生物醫學、時尚珠寶到工業(ye) 模具、汽車甚至造船行業(ye) 等都對3D打印都巨大需求，這給國民經濟和工業(ye) 發展帶來了革命性的影響。

　　但是，3D打印作為(wei) 製造技術中的新分支，產(chan) 生的時間並不長，隻有大約30多年的曆史。因此，技術的普及率還不夠，很多行業(ye) 想不到可以使用這一技術。我們(men) 都知道，新技術的發展，尤其是製造技術，往往會(hui) 受到應用的牽動。由於(yu) 行業(ye) 應用尚沒有完全興(xing) 起，3D打印的發展規模還不是很大。不過，我認為(wei) ，隨著國家製造業(ye) 水平和人民生活水平的提高，對工業(ye) 產(chan) 品和醫療產(chan) 品會(hui) 有更加個(ge) 性化和更深層次的需求，這是3D打印加快發展的契機。

　　廣東(dong) 在3D打印的技術研發和市場開拓方麵具有很強實力

　　南都：您剛才提到，3D打印已經成為(wei) 先進製造技術的典型代表，您認為(wei) 廣東(dong) 在這一領域的創新基礎如何？

　　楊永強：無論是人才團隊、技術基礎還是市場需求，廣東(dong) 都有很強的積累。從(cong) 人才角度看，我們(men) 應該是國內(nei) 最早做金屬3D打印的團隊，雖然坐了10年的“冷板凳”，但是也積累了很多專(zhuan) 利和研究成果。

　　這意味著什麽(me) ？也就是說，在2002年到2012年這段時間裏，國內(nei) 從(cong) 事金屬3D打印的團隊以我們(men) 為(wei) 主，而且形成的專(zhuan) 利論文大部分都是我們(men) 團隊在做的工作，因此我們(men) 在這方麵的基礎是非常好的。在這10年中我們(men) 也跟很多的企業(ye) 合作過，包括廣東(dong) 、北京等地。因此，現在市麵上很多企業(ye) 的技術源頭是和我們(men) 有關(guan) 聯的。

　　受惠於(yu) 政策，這些年廣東(dong) 也引進了這一領域的高水平研究團隊，如西南交通大學、哈爾濱工業(ye) 大學和北方的很多高校都在廣東(dong) 建立了聯合研究院或者研究生院，還有一些非常好的企業(ye) 研究單位也在廣州建立了分支機構。

　　除此之外，廣東(dong) 非常注重應用，尤其是在科技的布局和規劃方麵，對應用基礎研究投入了大量經費。在2014年到2017年這幾年間，廣東(dong) 省專(zhuan) 門實施了增材製造的重大專(zhuan) 項，這幾年也在持續支持。並且，廣東(dong) 作為(wei) 製造大省，有著廣泛的產(chan) 業(ye) 需求，可以較好地實現產(chan) 業(ye) 需求帶動科研發展。因此，放眼全國，廣東(dong) 在3D打印領域的技術研發和市場開拓方麵都有很強的實力。

　　南都：廣東(dong) 在2020年出台了培育“雙十”戰略性新興(xing) 產(chan) 業(ye) 集群行動計劃，其中就包含激光與(yu) 增材製造。您認為(wei) 這一計劃對產(chan) 業(ye) 領域的創新發展有哪些重要意義(yi) ？

　　楊永強：過去廣東(dong) 省科技廳是通過重大專(zhuan) 項支持增材製造，後來按照國家科技部戰略布局，結合廣東(dong) 省實際的產(chan) 業(ye) 情況，把激光和增材製造放在一起，叫激光和增材製造。這個(ge) 產(chan) 業(ye) 是一個(ge) 朝陽產(chan) 業(ye) ，發展速度非常快。

　　但是以前分散得比較厲害，各自為(wei) 戰，或者是說遍地開花，形成不了合力。這種明確的新興(xing) 產(chan) 業(ye) 行動計劃出台以後，會(hui) 引導、推動增材製造行業(ye) 邁向新的台階。而且行動計劃是經過全國相關(guan) 領域的專(zhuan) 家經過充分的討論和研究以後提出來的，它符合國家發展的政策和廣東(dong) 省的實際情況，可以引導這個(ge) 行業(ye) 向更高端以及大規模批量應用的方向發展，也能吸引研究團隊和社會(hui) 資金的注入，形成聚集作用。

　　3D打印各領域要逐漸形成團體(ti) 標準、行業(ye) 標準等

　　南都：在增材製造行業(ye) ，您認為(wei) 還有哪些“卡脖子”環節需要創新突破？

　　楊永強：在高端產(chan) 品以及一些關(guan) 鍵零部件方麵確實存在一些“卡脖子”的問題，比如高端的激光器、光學振鏡等，還比較依賴於(yu) 國外技術。但是，這幾年來政府和企業(ye) 都加大了對這一領域的研究布局，比如廣東(dong) 省科技廳從(cong) 2018年就開始支持光學元器件的重點研發，現在市場上湧現出了一些質量不錯的國產(chan) 替代品，在不久的將來，我們(men) 很有可能會(hui) 趕超國外水平。

　　南都：在您看來，3D打印在逐漸向生物或公共設備領域融合應用的過程中，如何形成技術和應用的規範？

　　楊永強：一要遵循醫療許可證規定。在醫學上，不管是什麽(me) 樣的新技術，首先要遵守相關(guan) 醫療產(chan) 品的要求，拿到醫療許可證。

　　其次是標準的製定。各領域的應用要逐漸地形成團體(ti) 標準、行業(ye) 標準、國家標準，讓3D打印的產(chan) 品有法可依，有標準可以參照，這對行業(ye) 的健康發展是非常有意義(yi) 的。

　　南都：您認為(wei) 麵向普通消費者的3D打印能否在短期內(nei) 迎來更大的普及發展？

　　楊永強：3D打印的分類很多，從(cong) 材料來看不僅(jin) 僅(jin) 隻有金屬，也有很多生物方麵的，還有一些像高分子材料、塑料、尼龍甚至沙子等，都可以打印。目前麵向普通消費者的3D打印，更多地是做一些創新的設計驗證。

　　比如，在國外有很多發燒友、創客，願意用3D打印來製造他們(men) 設計的東(dong) 西。這樣的3D打印產(chan) 品我們(men) 叫桌麵機，它本身的設備價(jia) 格已經非常低了，和普通的打印機價(jia) 格差不多，甚至更便宜，辦公室或普通家庭花幾千塊錢就可以買(mai) 一套。

　　可以明顯地看到，3D打印已經逐漸走下神壇、走入民間了。雖然從(cong) 國內(nei) 來看，消費市場的占有率還不是很大，但我相信隨著這一技術的廣泛普及以及更多年輕人的關(guan) 注，需求量會(hui) 越來越大，成本也會(hui) 更加低廉，未來這一消費級的市場是非常有潛力的。

　　當然，這其中還需要突破一些技術瓶頸。比如激光、激光器、軟件係統等的大規模國產(chan) 化，目前這方麵的高端產(chan) 品我們(men) 還需要依賴進口，另外我們(men) 也還需要突破國外知識產(chan) 權的限製。把這些問題克服後，這個(ge) 市場會(hui) 迎來爆發性增長。