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推进中国3D打印技术产业化对策的简单思考

1 、目前阶段3D 打印技术与产业的定位
        尽管3D 打印技术具有“革命性”和“绿色优越性”,但不能过于乐观地高估其产业功能地位,它并不能完全替代传统制造技术。传统制造技术与3D 打印技术各具优势,这二者是一种对立统一的互补关系。3D打印技术在批量化、高精度、低成本、大尺寸生产产品等方面有局限,更为关键的是3D 打印技术的材料还只能依靠传统制造技术来生产。目前,各种3D 打印技术设备仍然依靠传统制造技术来制造,即3D打印技术设备还不能完全通过3D打印技术来制造。

        3D打印技术与产业,同传统制造技术与产业之间的关系,应该是相辅相成的互补关系。目前阶段,3D 打印技术产业的定位和目标,应该是发挥优势长处,并与传统制造业进行对接、集成、互补、协调发展。我国的3D 打印产业政策和顶层设计,不能孤立地仅仅针对3D打印技术与产业,而要抓住3D打印技术产业同传统制造技术产业之间的关联处、交接处、互补处,促进3D 打印技术产业同传统制造技术产业协调发展,才能使相对处于弱势的3D 打印技术产业,借助传统制造技术产业的市场优势而逐步壮大。在与其他先进制造技术的结合方面(如纳米技术、超精密加工技术、逆向工程等),3D 打印技术具有协同融合的必要性和广泛的前景空间。

2、建立3D 打印“产学研用”协同创新中心
        3D 打印技术的上游开发研制仍然是关键性的前提,合理有效的技术开发应用模式,是加快3D 打印技术产业化的条件和措施。3D 打印技术产业化的主体是还是企业公司,建立以企业为基础的“产学研用”协同创新中心,是推进和加快3D打印技术产业化的不可缺少的步骤和环节。

        3D 打印技术的最终应用者还是企业和个人用户。然而我国目前在3D 打印技术领域研究领先的单位却是一些高校和研究所,企业在这些领域的投入和成果都不多。因此,政府各部门应加强对3D 打印技术的“产学研用”协同创新的支持,在市场销售、推广应用上给予政策税收方面的优惠,是加快3D 打印技术走向实际应用转化成生产力的有力措施。

3、上下游合作研制生产3D 打印材料
        目前的3D 打印材料往往是专门为特定的3D 打印技术设备服务的,而且生产3D 打印材料的企业仍然是传统制造企业。我国解决3D 打印材料困境,必须采取3D 打印技术产业上下游通力合作研制生产的模式,包括产学研协同创新。3D 打印材料对精细度、专用性、标准性和可靠性等要求比较高,只有通过加强上游的材料、中游的3D 打印机设备,以及下游的产品等各个环节的密切交流沟通合作,才能促进3D 打印材料的高级化,推动规模化生产从而降低材料成本。       

        促进3D 打印材料发展的产业政策,要鼓励支持材料生产企业与科研机构、3D 打印技术设备制造商及使用者等的通力合作,协同解决3D 打印材料的多品种、高质量、低成本和通用性难题。

4、越过3D 打印技术“市场峡谷”的对策
        3D 打印技术作为一项“革命性”的新技术,其产业化成功的主要标志就是越过了“市场峡谷”。3D 打印技术作为战略性的新兴技术,越过市场峡谷不仅仅是一个“市场问题”,而且是一个综合的战略性产业发展问题,包括技术研发、产品市场、商业模式、后续服务、人才培育、政策配套等。只有稳健的、占有市场规模较大的传统制造企业和个人应用者,即“实用主义者”们纷纷采用3D打印技术,市场应用才能初具规模,3D 打印技术产业化才能初步完成。本文提出以下的对策推进我国3D 打印技术突破“市场峡谷”。

       (1)建立应用示范基地,增强用户对3D 打印技术的信心
        3D 打印技术是一个新兴的、全新的技术-产业领域,其优点和缺点都十分明显,潜在的可能用户大多数保持观望是正常的状态。增强潜在的用户(企业机构用户和个人用户)对3D 打印技术和产品的信心,是吸引“实用主义者”们采用3D 打印技术的一个前提条件。各级政府和行业部门建立一些3D 打印技术应用示范基地和产品体验中心,可以增加潜在的用户对3D 打印技术的了解,预期和相信3D 打印技术的市场前景,逐步增强采用3D 打印技术的信心。

        (2)技术产品设计针对实用主义者的要求
        潜在的用户中的“实用主义者”是3D 打印技术市场拓展的关键。“实用主义者”的特点是富于理智、规避风险、注重成本、要求技术可靠、讲究利益实效,他们比较关注技术工艺的稳定性、产品功
能的整体性、行业基础的牢固性、投资回报的确定性。这就要求3D 打印技术研发与产品设计,要深入地了解“实用主义者”的特点,要针对“实用主义者”的需求偏好和决策风格,与“实用主义者”中的主流代表深入沟通合作,来进一步争取“实用主义者”接受和采用3D 打印技术。千方百计降低成本,是吸引“实用主义者”采用3D 打印技术的重要因素。

        (3)推进商业运营模式创新
       3D 打印技术制造产品的方式和过程与传统制造行业有很大的不同,个性化设计模式、整体化解决方案、分散化制造方式、小批量生产、订单决定产量、持续化的售后服务等特点,决定了3D 打印技术行业的商业运营模式应该与传统制造行业有很大不同,不能完全照搬模仿传统制造行业的商业运营模式,而必须采取符合3D 打印技术制造产品的方式和过程的独特的商业运营模式。

        3D 打印技术的商业运营模式,应该以客户需求为中心而展开,建立经常交流沟通、实时跟踪反馈、快速建模设计、反复交换意见、及时提供服务的运营模式。同时必须充分运用“互联网+”的平台模式,引入“创客空间”来提高创新的效率,降低创新的成本,推动3D 打印技术制造产品的方式的迅捷化、柔性化、大众化。3D 打印技术是典型的数字化制造技术,特别适合于远程异地设计制造。开展面向应用对象的网络化服务模式,是推动3D 打印技术发展的一项重要任务。

        (4)培育3D 打印技术人才(5)政府建立行业基金吸引企业投资跟进
        一个新兴技术的崛起和产业化,必然需要大量的专门人才。3D 打印技术一旦成为成熟的标准化产业技术,必将需要大批的专业人才来开发设计产品、向各个行业推广应用、维修服务等。高等院校前瞻地将3D 打印技术等“增材制造技术”纳入相关学科建设体系,培养3D 打印技术、“增材制造技术”的专业人才;鼓励民营机构培训面向各个行业应用领域的专门3D 打印技术人才。这些人才培养举措是3D 打印技术拓展市场应用、吸引支持“实用主义者”、实现市场峡谷跨越、完成产业化推广应用的不可缺少的条件。

        (5)政府建立行业基金吸引企业投资跟进
        新兴技术在没有跨越“市场峡谷”之前,潜在的用户特别是“实用主义者”的投资热情不高。目前我国的3D 打印技术产业投资不足,尤其是3D打印技术研发的投入规模与美欧相比有很大差距,我国有必要设立专项基金来推进3D 打印技术核心关键技术研发。国家发改委、科技部、财政部、教育部、中科院及各省份,应设立专项基金重点支持3D 打印技术设备的核心关键技术和支撑技术的开发,扶持关键原材料的技术开发和工艺改进,增加新的原材料品种,降低原材料成本。对于3D 打印技术的重大研究项目,实行全国招标和联合研发。

        在新技术应用初期,进行技术开发和产业化总是伴随许多困难和创新风险。因此,为鼓励技术创新和产业化推广,必须制定相应的政策和规划来化解困难并降低创新风险。政府部门应设立专项基金来推进3D 打印技术核心关键技术研发,同时制定优惠政策吸引企业投资的跟进,扩大3D 打印技术产业的投资规模。只有3D 打印技术产业的前景呈现出乐观态势时候,观望的“实用主义者”(公司)才能加入投资的行列,为越过3D打印技术“市场峡谷”完成初步产业化做出关键的一步选择。


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