§我國地方發展3D打印技術及相關產業的思考

2013年以來，伴隨著美國、新加坡等國政府製定發展3D打印技術國家戰略，中國政府也在積極製定3D打印技術相關產業扶持政策。國家科技部也正在積極準備製定相關戰略規劃，將3D打印技術納入國家863計劃的科研項目支持；同時，國家工業與信息化部在醞釀製定3D打印中長期發展規劃和技術路線圖，以推動3D打印產業化。在國家部委的推動之下，我國諸多地方政府紛紛出台相關扶持政策，重點支持發展3D打印產業。

地方政府積極扶持發展3D打印技術的現狀

東部沿海地區紛紛製定相關發展戰略和扶持政策。2013年3月下旬，中國首個3D打印產業創新中心正式落戶南京，同時江蘇省出台了相關產業發展的配套政策。廣東珠海隨後也建立了3D打印產業創新中心，並給出了優厚的條件——包括與聯盟對半投資成立公司，提供大幅商業開發用地，減三免二等優惠；廣東省也正醞釀投資十幾億元建立3D打印產業園。2013年5月，青島把3D打印作為重要的戰略性新興產業，已經研究編製了3D打印產業行動計劃，以該產業為主導的青島市高新區盤古科技園8月投入使用。北京、浙江杭州也一直在醞釀出台相關的產業發展規劃和配套措施。2014年3月，北京市發布《促進北京市增材製造（3D打印）科技創新與產業培育的工作意見》，旨在全麵推進3D打印科技創新與產業培育，取得戰略性新興產業發展的主動權，搶得3D打印技術製高點，提升北京高端裝備製造產業核心競爭力。該《意見》指出了促進全市3D打印科技創新與產業培育的必要性和重要性，明確了指導3D打印科技創新與產業培育的基本原則和主要目標；從攻克重大關鍵技術、構建完善科技創新平台、推動科技成果轉化、優化產業布局等四個方麵提出了3D打印科技創新與產業培育重點任務；同時提出了促進3D打印科技創新與產業培育的保障措施。與此同時，杭州市發布了《杭州市關於加快推進3D打印產業發展的實施意見》，提出了“技術先進、應用導向、協同創新、分步實施”的發展思路，明確了“3D打印設備、3D打印材料、3D打印軟件、3D打印服務”的重點領域，設定了發展目標，即力爭到2015年，培育2-3家產值超億元的骨幹企業，認定一批3D打印應用示範企業，建設覆蓋全省、輻射全國的3D打印服務中心，使杭州市成為國內3D打印產業率先發展的重要城市。

中西部地區也幾乎在同一時間內出台相關的政策和計劃。四川成都擬在其周邊地區的電子、汽車、機械設備等企業推廣3D打印技術。在湖北，武漢東湖高新區也在打造3D打印工業園，該項目由華中科技大學主導，規劃首期用地500畝。陝西省在該領域具有良好的研發優勢和產業化基礎，陝西省科技廳將其作為支撐全省產業轉型升級、培育經濟新增長點的重要方向給予支持。一方麵，牽頭成立陝西省3D打印產業技術創新聯盟，將32家產學研單位緊密團結起來，統籌人才、技術等資源，實現強強聯合，共同發展，為陝西省進一步做大做強3D打印產業奠定了良好基礎。另一方麵，針對聯盟加盟企業現有資產規模小，產業聚集度弱、產業化能力普遍較低、新興市場需要進一步培育等情況，陝西省科技廳通過專項資金支持、設立風險投資子基金、建立科技貸款風險補償機製、引入專業中介服務等措施，吸引社會資本和金融機構為3D打印產業提供專業化服務，為企業成長和產業發展搭建起良好平台。陝西省科技廳設立“推進3D打印重大中試和產業化科技專項”資金，已安排經費5000多萬元，支持企業、院所和高校開展科研攻關；支持西安、渭南高新區建設3D產業園區。西安高新區在新材料產業園規劃中建設3D打印產業園；渭南高新區的3D打印產業培育基地包含3D打印產業孵化園和3D打印產業成長區，兩個產業園區預期5年左右可形成年產值100億元的產業規模。

無論是工業化較發達的東部沿海地區，還是處於工業化追趕階段的中西部地區，都對3D打印技術呈現出極高的熱情，並出台相關的扶持政策來推動發展。這一部分歸功於中央部委的推動，另一部分也源自於研究機構和媒體的推動作用。另外，地方政府也在轉型升級的壓力，以及扶持發展戰略性新興產業的現有激勵機製之下，對於各類新興技術和新興產業的發展戰略製定做出了各自的最優選擇。

然而，地方政府推動產業快速發展的方式主要是依靠短期內動員資金、土地和研究開發的大量投入，這是我國得以迅速推進類似3D打印、光伏等戰略性新興產業發展過程的主要動力和成功經驗之一，但是同時也常常帶來了產業發展雷同、盲目重複建設、產能過剩等一係列問題。

3D打印技術對於中國地方產業/區域發展的影響模式及支撐前提

普遍認為3D打印技術是能夠“與其他數字化生產模式一起，推動實現以智能化為特征的第三次工業革命”。有學者認為，短期而言，3D打印難以對中國整個傳統製造業模式產生顛覆作用，因為3D打印是新的信息化技術和精密技術的融合，與機器大生產相比，是平行關係而不是替代關係，短期內定位有助於推動產業升級將更為實際。關於3D打印技術對中國地方發展的作用模式，我們認為，可以從一個2×2的維度來分析（見表4-1）：第一個維度是產業技術領域，包括3D打印技術自身、結合3D打印技術的應用產業2個方麵；另一個維度是地方因素維度，包括地方產業發展、地方支撐條件因素。

3D打印技術發展對於中國地方產業/區域基礎條件的要求

1.關於3D打印自身發展所需的技術

高附加值的核心“3D打印機”裝備類產品，屬於“高端製造裝備業”，這類3D打印機自身將是整個3D打印產業鏈條“微笑曲線”的高端。中國各地區需要避免重蹈其它戰略性新興產業（如光伏產業）發展的舊軌，不能一哄而上的簡單引進製造，形成大量重複建設和產能過剩，不應一味從發達國家引進3D打印設備、而自身隻負責組裝和製造過程，應擺脫依靠低成本勞動力競爭的發展模式。因此，中國地方上應將研發、產業化高附加值的核心“3D打印機”裝備類產品，作為發展的最核心目標之一。

3D打印的發展涉及到打印技術、控製軟件、材料開發、精密機械、人體幹細胞等核心技術。當前時期，3D打印機技術本身離成熟還有較遠距離，核心領域的技術研發如打印技術、材料開發、控製軟件等還存在明顯不足。不僅中國如此，美國、德國、日本等全球製造業強國也尚未形成成熟的技術。

2.地方培育3D打印產業所需的基礎條件

首先，培育3D打印產業，要求一個地區應該擁有發展3D打印相關技術領域的科技基礎、人才支撐和產業基礎。通常情況下，3D打印最核心的技術包含：材料科學、精密機械、信息技術和人體幹細胞等。同時，需要擁有這些方麵的產業基礎，因為新建一個相關的產業，需要一係列的互補性資產投入，並帶來沉沒成本，這將對地方上新建3D打印基礎設施要求更高的投入；另外，地方需要為3D打印的產業化提供源源不斷的高技能人才支撐：要麽當地或附近擁有相關的高技能人才教育機構（大學），要麽該地需要具備足夠的吸引力，吸引相關的高層次人才。

其次，地方培育3D打印產業，要求先打造3D打印產業，需要在打印方式、打印材料、數字化軟件等關鍵領域擁有自主知識產權優勢，或者擁有集成這些關鍵技術的“開放式創新”集成能力。

再次，地方如果重點培育3D打印產業發展，需要有足夠的市場需求，這個市場需求主要是指國內市場需要（對大批量3D打印設備的市場需求），原因是：中國目前是世界上最大的製造業大國，而且對於傳統產業轉型升級的內在壓力最大，需求市場也是最大的之一；新興產業從一開始就應注重“出口戰略”到發達經濟體，中國企業往往僅采取“低成本”戰略，而非技術創新能力培育，這又可能導致中國本土3D打印技術企業重新走回創新能力低、依靠低成本的傳統老路子。

中國地方運用3D打印技術來發展相關產業的支撐條件

1.地方運用3D打印技術的主要產業領域

地方運用3D打印技術的主要產業領域，主要歸結為以下幾個：首先，對於一些大型複雜構件產品來說，3D打印技術能節省材料、方便加工、縮短周期、降低成本，例如航空航天製造業、複雜醫療器械業等；其次，精密化的“打印”領域，對低附加值產業可能會取代，使其成為高附加值產業的製造業；最後，製造業的“柔性定製”和“個性化定製”能夠更加接近消費者和市場，製造模式可以更加貼近消費者需求。結合3D打印技術提升製造業（特別是關鍵零部件）製造水平的主要產業有汽車製造業、通用和專用機器製造業、醫療器械製造、精密儀器製造、航空航天製造業、消費品製造等領域。

當前階段，中國各區域產業發展中，均麵臨著產業生產效率低、產業技術水平不高、能耗和原材料利用率不高、產品功能單一和處於產業價值鏈中的中低端等問題，麵臨著來自全球發達國家從產業高端和其它新興國家從產業中低端領域的挑戰。因此，各地方可以借助運用3D打印技術，提升製造業的整體競爭力。

2.地方運用3D打印技術來發展相關產業的支撐條件

第一，一個地區運用3D打印技術來支撐本土產業發展，是一個具有一定複雜性的傳統產業製造領域的重要轉型升級過程。這要求，對3D打印技術和與其相支撐的產業關鍵製造技術，在裝備製造和工藝控製方麵，需要工藝穩定性、核心元器件等關鍵技術及產品取得突破。

第二，要求地方對核心打印原材料提供配套支持。結合3D打印技術來支撐相關產業發展，需要該地具有可市場化、成本低、大批量的3D打印原材料。這些原材料不再是傳統意義上的已鑄造的零部件，而是可以直接通過3D打印來實現直接加工（快速成型）的材料。這將對地區已有零部件產業的布局產生影響，而且對地區低成本、快速地提供配套原材料，提出更高要求。這也將對傳統的原材料來源地（而非製造業集中地）帶來發展的新機會。

第三，運用3D打印技術發展相關產業，對地方上的產業組織模式、龍頭企業及其商業模式創新提出新的要求：需要以運用3D打印技術的企業（需求方）為主體，開展科研和產業化的組織工作，建立產、學、研、用相結合的組織模式；這個過程，需要一批運用3D打印技術的龍頭企業，並構建相應的創新商業模式、網絡平台等來推廣運用。

第四，要求該地區擁有高技能的人才和員工。要求熟悉機械製造、計算機CAD設計技術的專門人才，需要大部分產業員工具有將3D打印技術運用到相應產業的經驗基礎和專門技能。這對地方上的人才培訓和供給模式上提出新的要求，而不能僅依靠低成本的勞動力來支持。

關於我國地方發展3D打印技術及相關產業的思考

當前，中國地方政府在加快發展3D打印技術等戰略性新興產業的積極性很高，東部地區希望通過發展3D打印產業繼續保持經濟技術優勢，中西部地區則希望借助3D打印產業改變目前相對不利的經濟地位和分工關係，實現跨越式發展。但在總體態勢發展良好的同時，各地發展3D打印產業還存在以下問題：地區政策進一步趨同，3D打印技術開發能力沒有同步增強，與已有的製造業的聯係機製和轉型升級融合度不高，市場機製的作用受到削弱，企業的科技創新能力明顯不足。對於未來我國地方發展3D打印技術及相關產業的戰略，我們提出建議如下：

1.地方政府在選擇和發展3D打印技術及相關產業時，應具有戰略眼光

據測算，全球3D打印產業包括創意、設計、打印、物流和服務的延伸產業的年產值規模最高可達1萬億美元，遠遠大於3D打印機器和材料產業的30億美元規模。地方應避免以新瓶裝舊酒或純粹“打造概念股”，建議應持續跟蹤3D打印技術發展進程、對如何融合本地的現有產業發展進行較深入地預先研究，並根據本地的資源稟賦特點和優勢，選擇是重點發展3D打印產業，還是重點應用3D打印技術以發展相關的重點產業領域，盡量避免與其他省市過度雷同。在形成戰略性思考方麵，需要廣泛動員社會各界的智慧和力量，通過聯合開展課題研究，推動產學研融合，快速培育和形成相關產業。例如，2014年9月11日，北京市科委發布《關於征集“北京增材製造（3D打印）科技創新與產業培育”2015年科技計劃儲備課題的通知》，向社會公開征集“北京增材製造（3D打印）科技創新與產業培育”2015年科技計劃儲備課題，提出了重點支持方向：一是重大技術突破和裝備研製。（1）複雜金屬構件直接製造領域3D打印重大技術突破和裝備研製；（2）醫療器械和健康服務領域3D打印重大技術突破和裝備研製；（3）大眾消費和創意設計領域3D打印重大技術突破和裝備研製。二是3D打印產業鏈相關技術和設備研發：（1）3D打印用材料研發；（2）3D打印裝備控製係統研發；（3）3D打印裝備關鍵功能部件研發；（4）3D打印工藝應用軟件開發；（5）3D打印配套裝備或後處理裝備研發；（6）3D打印相關標準的研究。三是3D打印技術重大示範應用。四是其他3D打印科技創新與產業培育的相關工作。

2.地方聯動發展，形成功能互補的區域3D打印產業發展布局

根據前麵的討論，發展3D打印技術及應用3D打印的相關產業，各地區應選擇符合自身的發展模式。一部分發達地區（特別是沿海發達地區），要充分發揮3D打印產業科技資源優勢，突出高端化發展，注重原始創新，使得全球產業資源和高端創新人才產生集聚，推動一批自主知識產權和核心技術的形成，快速發展高端產業和高端環節產品，推進邁入更高層次，提升國際競爭能力，形成全球知名、全國重要的3D打印機及相關產業引領發展區。中部地區，特別是有3D打印相關產業基礎、具備良好國家科研基礎設施的地區，需要結合產業基礎優勢，注重開放式創新，突出國際化發展，使得部分領域的關鍵環節能夠突破，使得高附加值產業鏈得到發展，建設一批3D打印產業集聚區，形成利用3D打印提升傳統產業的示範區，促使產業國際化分工中的層次和地位得到提升，與東部沿海地區融合發展，在更大範圍內、更廣闊的區域上形成全國3D打印產業帶動發展區。西部地區要充分發揮特色資源優勢（特別是在3D打印的原材料領域優勢），突出引進合作發展，注重引進消化吸收再創新，培育3D打印基礎材料產業發展的新亮點，探索合作發展新模式，加快規模化發展，盡快成為有影響力的3D打印材料產業成長區。

3.各地實施創新驅動戰略、有序突破3D打印技術及相關產業的重點領域

一方麵，針對3D打印技術本身，突出合作創新、開放式創新和自主創新，對國內外創新資源充分利用，推進一批共性技術和關鍵技術的突破，掌握自主知識產權，以新技術突破帶動形成新產業。另一方麵，針對3D打印技術相關產業的發展，重點突破，選擇本地最有基礎和條件的優勢產業作為突破口，統籌規劃，分步實施，集中資源，重點推進，實現3D打印技術與本地產業的整體融合發展，以及重點領域跨越發展。

4.地方政府需要優化3D打印產業的發展環境

建議各地建立3D打印技術融合相關產業的示範推廣機製，完善激勵機製，引導重大工程、重大項目優先采用3D打印技術及應用3D打印技術的相關產業產品、設備及服務。完善政府首購、采購製度，支持重點企業突破關鍵技術，開拓國內外市場，提升產業核心競爭力。切實把3D打印產業基礎設施建設、3D打印產業產品開發與本地產業轉型升級相連接，促進更多的3D打印產業產品和服務“飛入尋常百姓家”，如健康食物、修複性健康醫療領域、玩具、教學等。

5.各地應重視培育需求方，並激勵相關企業商業模式創新

各地在發展3D打印技術及相關產業過程中，重點對消費者、使用者、采購企業以及相關物流企業等給予政府補貼等財稅支持政策。當前，工業設計、文化創意等方麵已經成為3D打印的先導性應用市場，對這類使用者在政府采購上也要給予傾斜和支持。針對3D打印技術領域的商業模式創新，各地政府應該從基礎設施建設、公用平台提供等角度來扶持和加速其商業模式創新，促進3D打印技術及相關產業的商業化發展。