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“中国智造”—3D打印行业迎来发展新拐点


发布时间:2019-08-20 来源:互联网 

  中国3D打印行业行业研究


  技术发展推动3D打印在各领域的应用逐渐深入


  3D打印作为快速成型技术的一种,其技术的应用无需准备任何模具、刀具和工装卡具,3D硬件设备可直接接受产品设计(CAD)数据,快速制造出新产品的样件、模具或模型。伴随3D打印技术、设备的发展和普及,3D打印在各领域的应用将逐渐拓展及深入,如教育教学、核电航空、汽车制造、医疗生物等领域。


  中国3D打印行业产业链分析


  中国3D打印行业产业链上游环节参与者为3D打印原料厂商、核心硬件厂商、软件服务提供商。产业链中游环节主体为3D打印设备商及服务供应商,产业链下游为3D打印设备及服务所覆盖各应用领域,如航空航天、医疗生物等。


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  中国3D打印行业产业链


  ★上游


  中国3D打印行业上游的参与主体包括3D打印原料厂商、核心硬件厂商及辅助运行服务提供商。目前,3D打印设备可使用的材料相对局限,3D打印原料的生产销售主要依照3D打印设备的需求而决定。3D打印行业上游的原料厂商与中游3D打印设备、服务商联系较紧密,一方面有助于原料厂商了解及推广材料应用,另一方面原料厂商可以根据中游3D打印设备及服务商的业务类型,研究提升新材料的制作工艺。


  ★中游


  中国3D打印行业中游为3D打印设备制造商、3D打印设备代理商、3D打印服务商等。3D打印服务商通常为自有厂房或工作室的业务性企业或个人,主要为个人用户和专业用户提供产品制样服务。3D打印个人用户的消费目的通常基于兴趣爱好,利用3D打印技术定制个性化物品,如3D人像、工艺品打印等,该类型消费对于打印技术的要求不高。中国3D打印代理商向中国消费者销售其代理的海外知名品牌3D打印设备。3D打印设备代理商利用其渠道优势,连接海外设备生产商和终端用户。3D打印机制造商通常以自主研发的3D打印技术为基础,为消费群体提供模具与3D打印设备制造服务。3D打印机制造商研制的产品类型包括工业级3D打印设备、桌面级3D打印设备。


  ★下游


  伴随3D打印技术的发展,3D打印行业下游应用领域得以持续拓宽,其主要应用覆盖航空航天、医疗生物、教育教学、汽车制造等众多领域。在汽车制造领域,3D打印技术主要应用在汽车设计制造的原型制造和模具开发等方面。3D打印作为快速成型技术的一种,其技术的应用无需准备任何模具、刀具和工装卡具,3D硬件设备可直接接受产品设计(CAD)数据,快速制造出新产品的样件、模具或模型。3D打印技术的应用可以帮助企业缩短产品概念模型的设计及制作周期,帮助整车厂和零配件厂商优化设计。


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  中国3D打印行业市场规模分析


  2014年中国3D打印行业的市场规模仅有31.5亿元,得益于政策环境和社会经济环境的支持,中国3D打印行业快速发展。2018年中国3D打印行业的市场规模增长至99.8亿元。2014年至2018年,中国3D打印行业的年复合增长率为33.4%。中国制造业目前处于由“中国制造“向”中国智造“过渡的转型期,基于3D打印技术在制造业产品的研发和生产中具有降低成本、提高生产效率、优化质量等方面的优势,中国制造企业积极引进3D打印技术,代替或改进企业原有的生产方式,提高企业生产的智能化水平,满足政府对于中国制造产品的转型升级需求。


  得益于政府在3D打印材料领域、3D打印技术等方面的政策支持,如《“十三五”材料领域科技创新专项规划》等利好政策,中国3D打印行业基础端得以快速发展。同时,政府为促进中国3D打印技术的持续突破,推进装备性能显著提升以及应用领域日益拓展及深入,针对行业整体发展制定多项战略规划,如《国家增材制造产业发展推进计划(2015~2016年)》,《增材制造产业发展行动计划(2017-2020年)》等,为中国3D打印行业的发展提供战略性规划及基础性支持。



  ★ 中国制造业的转型需求驱动行业发展


  2015年,国务院在其印发的《中国制造2025》通知中明确强调,制造业是中国国民经济的主体,为寻求新的经济增长,政府将积极致力于提高中国制造业的综合实力,实现中国制造业的转型升级。中国制造业的转型升级为中国制造企业的发展提出了几个方面的要求,其中包括中国制造企业需提高生产的智能化程度,提高制造业生产效率等。


  在智能制造的发展背景下,中国制造企业积极引进新型制造技术,代替或改进企业原有的生产方式,提高企业生产的智能化水平。3D打印技术的出现及发展为寻找技术转型的企业提供了发展方向,3D打印技术在制造业产品的研发和生产中具有降低成本、提高生产效率、优化质量等方面的优势,将助力中国制造业由“中国制造”过渡为“中国智造”。


  ★ 3D技术推动企业提高智能化生产水平


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  3D技术的应用可为企业制作结构复杂的产品或零件,打破传统工艺对于部分产品的生产限制,提高企业生产的智能化水平。对于结构复杂的产品,传统的加工方式通常为先完成分部件生产,最终进行焊接,产品焊点较多且可靠性较低。3D打印技术生产过程中不受成品结构的限制,在制作内部结构复杂、精度较高的成品时可一体成型,周期较短且质量较高。例如在建筑设计或航空航天零件生产过程中,涉及大量曲面构造,3D打印技术的应用可以通过对成品内部结构设计的了解,在保证成品各项性能不降低的情况下,大幅减低成品重量。对模型不断修改后再辅助施工,提升设计的精度和可靠性,实现精准设计。


  ★中国3D打印行业将加紧专业人才的培养


  3D打印的技术特点决定了行业对综合性人才的特殊性要求,但行业专业性人才短缺现象日益严重,导致人才供给方面存在较大缺口。工信部在《国家增材制造产业发展推进计划》中明确规定,自2016年9月起,政府将实施3D打印职业技能认证工作。国家工业和信息化部将制定一系列3D打印职业标准、职业培训及考核体系,为通过“3D打印职业技能认证”的人才颁发3D打印职业技能证书。基于中国3D行业对于专业型人才的需求,部分地区3D打印技术研究院积极建立3D打印行业人才培养中心,为3D打印产业和增材制造产业联盟单位培养人才。


  ★ 3D技术将更加精密化、通用化、智能化和便捷化


  在大数据和信息化的背景下,单一、机械的3D打印机较难满足时代发展的需要。在实际生产中,3D打印技术较难应用于大规模生产的产品,在产品精度及产品质量等方面的问题层出不穷。具有3D打印行业多年从业背景的行业专家表示,伴随3D打印机设备的推广与使用,市场对其技术发展提出了更高的要求,主要表现在对3D打印机的操作便利性和打印完成的实体质量有更加严格的要求。3D打印技术与大数据、信息化、智能化的结合将成为3D打印技术发展的新趋势。


  ★3D打印在各领域的应用逐渐深入


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  伴随3D打印技术、设备的发展和普及,其在下游各领域的应用将逐渐广泛及深入,如教育领域。3D打印在中国教育领域的应用尚处于起步阶段,在教育部出台的《中小学综合实践活动课程指导纲要》的通知中,政府明确鼓励有条件的学校配备具备多种打印方式、打印材料的3D打印机设备,政策在文件中强调3D打印机对于学生创新精神及创造能力的重要性。在素质教育逐渐普及的背景下,培养学生的综合实力,挖掘其创造潜能、使学习变得更加轻松真实将成为家长、政府及学生个人的主要诉求。3D打印设备对于培养学生创造热情、带动教育创新、开拓学生创新思维等方面具有显著作用。


  中国3D打印行业发展趋势


  中国制造业目前处于由“中国制造“向”中国智造“过渡的转型期,3D打印技术在制造业产品的研发和生产中具有降低成本、提高生产效率、优化质量等方面的优势,中国制造企业将积极引进3D打印技术,代替或改进企业原有的生产方式,提高企业生产的智能化水平,满足政府对于中国制造产品的转型升级需求。


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