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突破壁壘,占領高地,走向國際

國內3D打印產業規模有望達千億元:增材制造十年發展成果及未來趨勢

更新時間: 2023-07-25 閱讀量:

導(dao)讀:“未(wei)來五(wu)年(nian)增材制造的(de)產業規模有望(wang)突破千億(yi),從(cong)目前的(de)測算,如果按年(nian)均(jun)增長率25%估算,到2027年(nian)大概能到千億(yi)左右。

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2023年6月28日,在增材制造產業發展(廣州)論壇暨2023年增材制造產業年會上,工業和信息化部裝備工業發展中心總工程師左世全,代表中國增材制造產業聯盟秘書處介紹了國內增材制造產業在過去十年來取得的發展成果及未來的發展趨勢。

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△工業(ye)和(he)信息化部裝(zhuang)備工業(ye)發(fa)展中(zhong)心總工程師(shi)左(zuo)世全
左世全表示,現代化產業體系的核心樞紐和制高點是工業母機,工業母機分增材制造、減材制造和等材制造。增材制造作為工業母機的一個重點發展方向和領域,也是我們制造強國的重點領域和方向,加快增材制造的發展是推進制造業高端化、智能化、綠色化發展的重要基礎。

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過去十年來,我國的增材制造產業整體取得了很好的發展:

一、行業規模不斷壯大

增材制造經歷了由研發創新向產業規模化發展的蛻變,產業規模從2012年的10億元左右增長到2022年的320億元,實現了年均復合增長率超過40%。

增(zeng)材制造產(chan)業(ye)鏈的(de)企(qi)業(ye)也超過(guo)了千余家(jia),以(yi)增(zeng)材制造為(wei)主(zhu)營業(ye)務(wu)的(de)規上(shang)企(qi)業(ye)數量從(cong)(cong)2016年(nian)的(de)20余家(jia)增(zeng)長到2022年(nian)的(de)近200家(jia)。其中營收(shou)過(guo)億(yi)的(de)企(qi)業(ye)數量從(cong)(cong)2012年(nian)的(de)3家(jia)增(zeng)長到2022年(nian)的(de)42家(jia)。

二、增材制造裝備競爭力增強

金屬增材制造(zao)裝備,從過(guo)去以進口為主,發(fa)展(zhan)到現在以自主生產為主。高精度的桌面級(ji)光固(gu)化增(zeng)材制造(zao)裝備、桌面級(ji)熔(rong)融沉積的增(zeng)材制造(zao)裝備保持了領跑(pao),暢銷國外。

整體(ti)的(de)產(chan)業競爭力比較強,國產(chan)米級的(de)多(duo)激光器選(xuan)區熔融裝備(bei)、多(duo)電子槍的(de)電子束熔融裝備(bei)、大幅面砂型增材制造(zao)裝備(bei),自主開發(fa)的(de)裝備(bei)關鍵(jian)指標(biao)已經(jing)達到了國際先進水(shui)平。

根據統計,2022年我國增(zeng)材制造的(de)專用材料(liao)、零部件(jian)、裝(zhuang)備(bei)和(he)服務各環節的(de)營(ying)業收(shou)入分別占到了12.4%、5.9%、53.2%和(he) 26%。裝備收(shou)入占比超過了一半,其(qi)他的材料、服務加起(qi)來大概(gai)是一半左(zuo)右(you)。

2022年增(zeng)材制造裝備的(de)出口達到了(le)228.7萬臺,與2019年比增(zeng)長(chang)了(le)59.7%,出口金(jin)額達到了(le)36.6億元,標志著我國的(de)增(zeng)材制造裝備在國際上的(de)認可度(du)和知名度(du)不斷的(de)提高。

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三、增材制造在各個領域的應用

從(cong)應用的角度來看,增材制造最早重點是做(zuo)原型樣件為主,現(xian)在往(wang)直接生產最終的功能零部件進行轉變(bian)。

做原型還是(shi)應用當中一個重要的領域,但直接制造零部件正在崛起,而且量(liang)也越來越大。目(mu)前廣泛應用于航空(kong)航天、醫療、汽車等(deng)領域,涵蓋(gai)了產品的設計、原(yuan)型(xing)制造、批量生(sheng)產、工裝夾具、保障維修(xiu)等(deng)。

航空航天領域,包括(kuo)新一代的(de)(de)戰(zhan)機、火星探測(ce)器等重點裝備的(de)(de)關鍵零部件(jian)也逐(zhu)步應(ying)用(yong)了(le)增材制(zhi)造技術,解決了(le)以前(qian)復雜結構零部件(jian)難以加工成(cheng)型的(de)(de)問題,實現產品(pin)結構的(de)(de)輕量化。

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醫療領域,正在制(zhi)造定制(zhi)化(hua)的醫療植入物(wu),包括修(xiu)復體制(zhi)作(zuo)、診療輔助器具制(zhi)作(zuo)、個性化(hua)矯(jiao)正器具,3D打印牙(ya)齒(chi)、細胞組織和器官打印等(deng)等(deng)。部分已經獲(huo)得了醫藥臨(lin)床應用(yong)和認(ren)證,增材制造技術解(jie)決了傳統機加工制造的(de)復雜問題,能夠(gou)更好(hao)的(de)滿足老百姓(xing)個性(xing)化需(xu)求。

汽車領域,汽車(che)是我們(men)國(guo)家國(guo)民經濟的支柱行(xing)業,增材制(zhi)造被用于概念(nian)車(che)開發(fa)、零部件創新(xin)(xin)、生產線上的工裝夾具(ju)、內飾創新(xin)(xin)、研(yan)發(fa)試制(zhi)等(deng)方(fang)面,對于縮短產品研(yan)制(zhi)開發(fa)周期、減(jian)重、減(jian)少材料損失(shi)等(deng)方(fang)面,發(fa)揮了(le)越來越重要的作用。

鑄造領域,對(dui)(dui)于(yu)砂型的(de)鑄(zhu)造目前應用越來(lai)越廣泛,也大(da)(da)大(da)(da)的(de)減少(shao)了鑄(zhu)造加工(gong)流程,對(dui)(dui)于(yu)產品(pin)的(de)制造效率有了很大(da)(da)的(de)提升。

其他領域,包括建筑制造、文物復刻展(zhan)示、高級手(shou)辦以(yi)及輕量化(hua)鞋子(zi)等應用,也在發(fa)揮了重要的作用。

四、國內增材制造產業生態

在工信部的推(tui)動和(he)支持下(xia),目前在全國建設了20多(duo)個增材制造全產(chan)(chan)業鏈(lian)和(he)配套服務的產(chan)(chan)業集聚地,其中代表性的有(you)陜西渭(wei)南3D打(da)(da)印(yin)產(chan)(chan)業園,廣州3D打(da)(da)印(yin)技術產(chan)(chan)業園,安徽春谷3D打(da)(da)印(yin)智(zhi)能(neng)裝備產(chan)(chan)業園等。形成(cheng)了珠三(san)角(jiao)(jiao)、長三(san)角(jiao)(jiao)作為核(he)心(xin),京津冀(ji)地(di)區(qu)和陜西、安(an)徽等中西部(bu)地(di)區(qu)作為紐帶的整體產(chan)業發展布局。

縱觀這十年的(de)創新發(fa)展,結(jie)合專家建議,總結(jie)了(le)幾個方(fang)面的(de)發展啟示

① 從產業發展的角(jiao)度要(yao)強化頂層(ceng)的設計(ji)和規(gui)劃統籌發展。從 2015年起,國(guo)家陸續出臺了《國(guo)家增材(cai)(cai)制造(zao)產(chan)(chan)業發展推進計劃(hua)(2015-2016年)》,《增材(cai)(cai)制造(zao)產(chan)(chan)業發展行動計劃(hua)(2017-2020年)》,也部署了“增材(cai)(cai)制造(zao)與激光制造(zao)”重(zhong)點研發計劃(hua)。從(cong)地方(fang)來講,浙(zhe)江、廣東、江蘇、山東、上海(hai)等各地也陸續出臺相應的規劃(hua),推動增材制(zhi)造(zao)產業(ye)的發展(zhan)。

②我國完(wan)整(zheng)的(de)工(gong)業體系為增(zeng)材制造(zao)發(fa)(fa)展(zhan)奠定了(le)基石,我國擁(yong)有(you)世界(jie)上最齊全的(de)制造(zao)業,增(zeng)材制造(zao)用(yong)于制造(zao)業產品的(de)快(kuai)速開發(fa)(fa)、零部(bu)件配套(tao)、服(fu)務應用(yong)等,擁(yong)有(you)一個良好的(de)市(shi)場發(fa)(fa)展(zhan)空間。目前,我國增材制造設(she)備的安裝率占全球的10.3%,在全世界居第二(er)。

③應用場景為我(wo)國增材(cai)制造的發(fa)展提(ti)供(gong)了廣闊的空(kong)間,無論是造船、汽車、工程機械等各個領域(yu)都是連(lian)續多年居世界(jie)第一。聯盟在部里的(de)指(zhi)導下梳(shu)理出增材制造典(dian)型(xing)應用(yong)(yong)場景名單(dan),下一步促進(jin)典(dian)型(xing)應用(yong)(yong)的(de)規模產(chan)業化,包括(kuo)工業領(ling)域、醫療(liao)領(ling)域、建筑(zhu)領(ling)域、文化領(ling)域等。

④產(chan)業(ye)(ye)生態的(de)(de)塑(su)造(zao)(zao)為我國增(zeng)材制造(zao)(zao)的(de)(de)發(fa)展提供了重要保障,行業(ye)(ye)組織、聯盟(meng)、協會在(zai)產(chan)業(ye)(ye)服務、標準建設、人才培養,創新專業(ye)(ye)賽事等方面,不斷完善(shan)的(de)(de)產(chan)業(ye)(ye)生態體系,對(dui)于提高增(zeng)材制造(zao)(zao)市場的(de)(de)認(ren)可度、推(tui)動產(chan)業(ye)(ye)健康發(fa)展發(fa)揮了很大(da)的(de)(de)作(zuo)用。聯盟(meng)也(ye)在(zai)組織(zhi)行業企業每年(nian)形成增材(cai)制造的產(chan)業年(nian)鑒(jian),記錄我們這(zhe)個(ge)行業的發展情況。目前,我國建(jian)設了30余(yu)項國家標準,100多(duo)所職業院校(xiao)開(kai)設了增材制造(zao)的(de)課程,創新賽事對于技術的(de)創新也發揮(hui)了重要的(de)作用。

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五、增材制造產業未來發展趨勢

從具體的(de)(de)趨勢來看,有(you)幾個方面的(de)(de)判斷:

①增(zeng)材制(zhi)(zhi)(zhi)造(zao)(zao)有望成為未來三大(da)主流制(zhi)(zhi)(zhi)造(zao)(zao)工藝(yi)之一,這也是我們對于增(zeng)材制(zhi)(zhi)(zhi)造(zao)(zao)最初發(fa)(fa)展的(de)基本(ben)判(pan)斷,增(zeng)材制(zhi)(zhi)(zhi)造(zao)(zao)作為一種新(xin)型的(de)制(zhi)(zhi)(zhi)造(zao)(zao)工藝(yi),與數字(zi)技術(shu)融合為產品的(de)個性化定制(zhi)(zhi)(zhi)、復雜結(jie)構件的(de)制(zhi)(zhi)(zhi)造(zao)(zao)提供了(le)重要手(shou)段,它跟等(deng)材制(zhi)(zhi)(zhi)造(zao)(zao)、減材制(zhi)(zhi)(zhi)造(zao)(zao)結(jie)合可以發(fa)(fa)揮(hui)更大(da)的(de)作用。

未來五年增材制造(zao)的產業規模有望突破千億(yi),從(cong)目前的測算(suan),如果按年均增長率25%估算(suan),到(dao)2027年大(da)概能到(dao)千億(yi)左右。

③ 整體的供給(gei)能力將會得到全面的提升,我們(men)在(zai)制造(zao)工藝、裝備、材(cai)料(liao)的供給(gei)方面在(zai)全球(qiu)具有競爭(zheng)力。目前高質量的激光器、電子槍、掃描振鏡等關(guan)鍵部件,在可靠(kao)性、穩定性方(fang)面還存在一些差距(ju)甚(shen)至還有些空白的地方(fang)。另外(wai)國(guo)產裝備向大而精兩極(ji)方(fang)向發展,生物醫藥、醫療器械制造(zao)(zao)(zao)、大型(xing)高性能復雜(za)結構件的增(zeng)(zeng)材制造(zao)(zao)(zao)、空間增(zeng)(zeng)材制造(zao)(zao)(zao),這(zhe)些前(qian)沿技術裝備還會持續的創新。

④ 增材制造技術裝備向低成本、高(gao)可靠性(xing)、高(gao)性(xing)能(neng)、智能(neng)化的方(fang)向發展,會跟新技術一起重塑制造業的整(zheng)體面貌。

⑤期望我(wo)國增(zeng)材制(zhi)造的企(qi)(qi)業(ye)(ye)品牌和產品能夠引領全球產業(ye)(ye)發展,涌現出一(yi)批(pi)骨干企(qi)(qi)業(ye)(ye)、上市(shi)企(qi)(qi)業(ye)(ye)、專精特新企(qi)(qi)業(ye)(ye),能夠帶動整(zheng)體產業(ye)(ye)鏈共同發展,成為我(wo)們的一(yi)個硬實(shi)力。

總體來講(jiang),展(zhan)望未來增材制造(zao)作為推(tui)動制造(zao)業智能(neng)化(hua)、綠色(se)化(hua)發展(zhan)的一個(ge)主(zhu)旋律,契(qi)合(he)我(wo)們國家加快推(tui)進新(xin)興工業化(hua)的方向。對于改變傳統制造(zao)的理(li)念(nian)和模式,助(zhu)力(li)制造(zao)業(ye)轉型(xing)升(sheng)級,提升(sheng)產業(ye)鏈(lian)、供應鏈(lian)的韌性(xing)和安全水平,加(jia)快推動我國從制造(zao)大(da)國向制造(zao)強國邁進(jin)會發揮更多(duo)更重要(yao)的作(zuo)用(yong)。
來源(yuan):南極(ji)熊網