搶占3D打印的起跑線 中國勝算如何

中航工業(yè)副總工程師、殲-15總設計師孫聰透露，鈦合金和M100鋼的3D打印技術已廣泛用于新機設計試制過程。去年10月至11月首飛成功的機型，廣泛使用了3D打印技術制造鈦合金主承力部分，包括整個前起落架。

今天的3D技術，主要特指基于電腦和互聯(lián)網(wǎng)的數(shù)字化立體技術。3D打印機出現(xiàn)在上世紀90年代中期，是利用光固化和紙層疊等技術的快速成型裝置，把計算機上的藍圖變成實物，在成本、速度和精確度上都遠勝于傳統(tǒng)制造技術，其工作原理是將一項設計物品轉(zhuǎn)化為3D數(shù)據(jù)，然后采用分層加工、疊加成形，即通過逐層增加材料來“打印”成3D實體。與傳統(tǒng)的材料加工技術完全不同，3D打印具有仿真性強、速度快，價格便宜，高易用性等優(yōu)點，是對傳統(tǒng)制造業(yè)的顛覆性變革。有人甚至將3D打印機看成是第三次工業(yè)革命的影子，與蒸汽機和電力相提并論。

在法蘭克福展覽會上，一家美國公司用3D打印機當場“印制”了一把錘子，這把錘子有整潔的仿木手柄和金屬錘頭。更為神奇的是，意大利發(fā)明家恩里科·迪尼（Enricodini）發(fā)明了一臺巨大的3D打印機，可用沙子直接打印立體建筑。有了這臺機器，未來不搭腳手架，不需要工人，就能蓋房子了。到那時，只要擁有一臺龐大的3D打印機，人人都可以成為房地產(chǎn)開發(fā)商。

眼下，恩里科正與諾曼·福斯特建筑設計公司以及阿爾塔太空公司合作，研究設計一種可使用月球塵埃打印的3D打印機，屆時可以在月球上快速建造人類基地。

從工序來說，3D打印通過將材料層層電解沉積的方法直接制造復雜的塑料、金屬和合金元件，而不是像以前那樣對材料切割、鍛打、彎曲，不再需要工序麻煩地制作很多不同的元件去組裝它，可以不用傳統(tǒng)的大規(guī)模機床來制造小型的部件。

從消費市場來說，傳統(tǒng)的大批量制造生產(chǎn)幾乎能提供任何人們最基本的吃穿住行玩等消費產(chǎn)品，但是這些產(chǎn)品都是標準化的，千篇一律，手工生產(chǎn)的個性化產(chǎn)品雖然地道，品質(zhì)精良，內(nèi)涵豐富，但耗時巨大。而3D打印技術既可滿足人們越來越苛刻的對個性化產(chǎn)品的追求欲，還可大大提高生產(chǎn)效率。

從人力成本來說，一個技術工人可看管數(shù)臺3D打印機，就像紡織工人看管織布機一樣，而勞動效率卻有數(shù)倍甚至數(shù)十倍的提高。正因為如此，美國政府捷足先登，將3D打印攬入懷中，試圖成為新一輪工業(yè)革命的領導者，繼續(xù)占據(jù)全球工業(yè)的制高點。

不過，3D打印技術雖然給人類帶來了新奇和進步，但畢竟還在起步階段，有的還在實驗室模擬試驗之中，想要成為主流的生產(chǎn)制造技術，并形成龐大的產(chǎn)業(yè)，還得迎接巨大的挑戰(zhàn)。

3D打印制造神奇，CAD（利用計算機及其圖形設備幫助設計人員設計，利用計算機可處理與圖形編輯、放大、縮小、平移和旋轉(zhuǎn)等有關的圖形數(shù)據(jù)加工）是基礎。就像指揮官指揮戰(zhàn)爭一樣，一份標示準確的地圖往往決定戰(zhàn)爭的勝負。CAD是3D打印的基礎工程�；�于3D的CAD更加復雜精細，需要具有高超編程技術的專業(yè)人士操作。這樣的人才并非一般技術人員所能擔當。對于一般用戶來說，要學會CAD等制作工具并不那么容易。

從理論上說，人們的想象力有多大，3D打印的用途就有多廣。遺憾的是，打印對象副本，即使只是復制個人設計，這類行為仍然會產(chǎn)生知識產(chǎn)權問題。而知識產(chǎn)權將成為較大糾結(jié)。3D打印被視作一門新興技術，雖然法律對其知識產(chǎn)權問題尚未做出明確界定，而完全復制他人創(chuàng)意的做法是不可取的。當3D打印機組合一個3D掃描儀時，知識產(chǎn)權問題將更為突出。掃描儀不僅可以復制外形，而且可以復制更為復雜的細節(jié)。這種行為要比抄襲專*或版權嚴重得多。犯罪分子可以用3D打印機設計ATM提款卡、鑰匙，武器或其他危險物品。

至少在目前條件下，3D打印還不具備規(guī)模經(jīng)濟的優(yōu)勢。在某些情況下，3D打印產(chǎn)品最終耗費的成本和零售店產(chǎn)品的價格差不多。所以，對于大多數(shù)產(chǎn)品來說，不管打印多少件，價格都相差無幾。當然，相信隨著3D技術的逐漸成熟，價格會慢慢降下來。

正因為3D打印還面臨諸多問題，去年8月，美國政府宣布，在俄亥俄州建立一所由政府部門和私營部門共同出資的制造業(yè)創(chuàng)新研究所，主要研發(fā)3D打印技術，以帶動制造業(yè)創(chuàng)新和增長，以求重新占據(jù)世界工業(yè)的領導地位。作為全球經(jīng)濟的帶頭人，美國率先籌建基于3D打印技術的制造業(yè)創(chuàng)新研究所格外引人注目。美國把重拾工業(yè)輝煌的希望押寶于3D打印，足見3D打印的戰(zhàn)略意義。

中國經(jīng)濟要想在下一輪全球競爭中保持一定增速，當然非得發(fā)掘新的產(chǎn)業(yè)生長點不可，而3D打印正是前景可觀的產(chǎn)業(yè)，趁著美國還在起步階段，我國理應奮起直追，搭上這輛高速列車。

這一次，我們有多少勝算？