3D打印多地形成產(chǎn)業(yè)集聚區(qū)，粵港澳大灣區(qū)更顯燎原之勢(shì)

在遠(yuǎn)離地球的外太空，宇宙飛船的關(guān)鍵零部件突然發(fā)生故障，必須馬上更換，而飛船中沒有這一零部件的備份;在浩渺無際的太平洋，巨型郵輪也面臨著同樣的困境，如果無法及時(shí)更換核心部件，郵輪或?qū)⒊寥牒５住��?br />

全球首只“3D打印醒獅”

若干年后，這些問題都將迎刃而解。隨著3D打印技術(shù)的迅猛發(fā)展，終有一天，無論是宇宙飛船還是巨型郵輪，需要的核心零部件或都可以通過計(jì)算機(jī)直接打印出來，在危急關(guān)頭，挽救生命，改寫歷史�！�—這不是天方夜譚。作為制造業(yè)領(lǐng)域的重大技術(shù)革命，3D打印已經(jīng)廣泛應(yīng)用到航空、航天等軍事領(lǐng)域和大型復(fù)雜構(gòu)件的一次成型制造中，傳統(tǒng)制造技術(shù)與新材料完美結(jié)合。

清華大學(xué)機(jī)械工程系教授、博導(dǎo)林峰

數(shù)據(jù)顯示，2017年，中國3D打印領(lǐng)域相關(guān)企業(yè)已超過500家，產(chǎn)業(yè)規(guī)模已達(dá)100億元，增速約25%;而在廣東，3D打印從概念到產(chǎn)業(yè)，短短幾年已成燎原之勢(shì)，涉及3D打印業(yè)務(wù)的企業(yè)超過400家，成為全球不可或缺的重要組成部分。

廣州：全國唯一3D打印國家級(jí)孵化器

粵港澳3D打印產(chǎn)業(yè)創(chuàng)新中心展廳

剛剛過去的7月下旬，2018中國增材制造(3D打印)大會(huì)在杭州舉行，這是國內(nèi)有關(guān)3D打印級(jí)別較高的盛會(huì)之一。在這次大會(huì)上，中國增材制造產(chǎn)業(yè)聯(lián)盟副秘書長左世全發(fā)布了《中國增材制造產(chǎn)業(yè)發(fā)展報(bào)告(2018)》。

左世全提到，近年來，中國3D打印產(chǎn)業(yè)規(guī)模在持續(xù)擴(kuò)張，2017年達(dá)到了100億元，增速約25%;創(chuàng)新產(chǎn)品層出不窮，一些專用材料、工藝裝備、關(guān)鍵零部件、軟件系統(tǒng)等新產(chǎn)品實(shí)現(xiàn)量產(chǎn)，包括增材制造軟件系統(tǒng)都取得突破。

“而從產(chǎn)業(yè)整體布局來看，目前已經(jīng)形成了幾個(gè)相對(duì)比較集中的區(qū)域，像北京、湖北、浙江、廣東、陜西，江蘇，安徽等，形成了產(chǎn)業(yè)集聚地和產(chǎn)業(yè)集聚區(qū)，呈現(xiàn)出了多方開花的發(fā)展態(tài)勢(shì)�！弊笫廊�說，中國3D打印產(chǎn)業(yè)已基本形成以環(huán)渤海、長三角、珠三角為核心，以中西部部分地區(qū)為紐帶的產(chǎn)業(yè)空間發(fā)展格局。

廣東是3D打印的“重鎮(zhèn)”。目前，廣東涉及3D打印業(yè)務(wù)上下游的企業(yè)超過400家，是國內(nèi)數(shù)量最多的省份。廣州、深圳、珠海、佛山、中山、東莞，各有側(cè)重，遍地開花。其中，今年初，廣州市3D打印產(chǎn)業(yè)園榮獲2017年“國家級(jí)科技企業(yè)孵化器”，成為全國唯一一家以3D打印產(chǎn)業(yè)為載體的國家級(jí)孵化器，目前廣州市3D打印產(chǎn)業(yè)園在孵企業(yè)55家。

這與廣東擁有3D打印最大的應(yīng)用市場(chǎng)關(guān)系密切，作為傳統(tǒng)制造業(yè)大省，廣東正在轉(zhuǎn)型升級(jí)，這對(duì)3D打印行業(yè)來講是最好的機(jī)遇。中國3D打印技術(shù)產(chǎn)業(yè)聯(lián)盟執(zhí)行理事長羅軍一再這樣說，他希望國內(nèi)3D打印企業(yè)和廣大用戶企業(yè)看清3D打印新的發(fā)展趨勢(shì)、新的方向，把握新的機(jī)遇。

應(yīng)用：從輔助手術(shù)到維護(hù)“大國重器”
7月20日，折磨小林10多年的“左前臂短縮內(nèi)翻畸形”病癥在數(shù)字化技術(shù)的精密設(shè)計(jì)下完成了手術(shù)。他是中國人民解放軍廣州總醫(yī)院骨科主任醫(yī)師丁煥文利用數(shù)字化技術(shù)操刀的第753個(gè)病人。

小林說，6歲時(shí)他因患內(nèi)生軟骨瘤導(dǎo)致左臂尺骨停止發(fā)育，而左臂橈骨正常生長造成前臂內(nèi)翻、短縮畸形。丁煥文利用數(shù)字化的術(shù)前準(zhǔn)備和3D技術(shù)助力的推演，先進(jìn)行尺骨延長解決尺橈骨長度不匹配的問題，然后再進(jìn)行尺橈骨同時(shí)延長解決前臂短縮問題，最終讓患者雙臂力線、長度完全一致。

術(shù)后第三天，小林辦理了出院手續(xù)。3D打印技術(shù)提高了骨科手術(shù)精準(zhǔn)性，縮短手術(shù)時(shí)間，患者恢復(fù)也快。這得益于中國人民解放軍廣州總醫(yī)院骨科在國內(nèi)率先開展計(jì)算機(jī)輔助組織工程研究，率先建立了數(shù)字化宏觀精準(zhǔn)骨科手術(shù)新方法，在數(shù)字化技術(shù)和3D打印技術(shù)醫(yī)學(xué)應(yīng)用領(lǐng)域研究居領(lǐng)先水平。

與小林相比，在珠海2歲的男童小明和4歲男童小張更要感謝3D打印技術(shù)。他們都是先天性心臟病患者，廣東省人民醫(yī)院莊健院長團(tuán)隊(duì)根據(jù)珠海賽納打印科技股份有限公司3D打印機(jī)打印的模型進(jìn)行術(shù)前的診斷、制定手術(shù)方案、模擬手術(shù)及手術(shù)進(jìn)行導(dǎo)航，最終成功手術(shù)。

“3D打印技術(shù)介入先天性心臟病手術(shù)對(duì)患者及醫(yī)院都是一個(gè)雙贏的局面，最直接的優(yōu)點(diǎn)就是縮短手術(shù)時(shí)間，減少因?yàn)轶w外循環(huán)導(dǎo)致的并發(fā)癥風(fēng)險(xiǎn);降低患者費(fèi)用，打印了3D模型增加的費(fèi)用小于因沒有模型導(dǎo)致的時(shí)間成本和并發(fā)癥發(fā)生的治療藥物成本�！鼻f建教授說。

如果說，上述案例還只是3D打印技術(shù)在醫(yī)學(xué)上的貢獻(xiàn)，那么在佛山，在中南機(jī)械與中國船舶重工集團(tuán)有限公司的合作項(xiàng)目里，中南機(jī)械提供了自主研發(fā)的金屬3D打印機(jī)，并與之共同開展3D打印機(jī)制造船用關(guān)重件的材料及控制系統(tǒng)研究。

中南機(jī)械曾造出“雪龍?zhí)枴笨瓶即�以及國產(chǎn)大飛機(jī)等“大國重器”零部件。在浩渺無際的太平洋，萬噸遠(yuǎn)洋巨輪艙室里一個(gè)關(guān)鍵零件發(fā)生故障需盡快更換。早已準(zhǔn)備的金屬3D打印機(jī)只需調(diào)取零件的相關(guān)建模數(shù)據(jù)，便可快速把新零件制造出來，零件更換再無需回到陸地進(jìn)行。這很快就可變?yōu)楝F(xiàn)實(shí)。

難點(diǎn)：關(guān)鍵技術(shù)和人才培養(yǎng)亟待突破
不過，3D打印產(chǎn)業(yè)發(fā)展缺乏頂層設(shè)計(jì)，創(chuàng)新力和研發(fā)力還比較薄弱，關(guān)鍵技術(shù)滯后、關(guān)鍵裝備與核心器件嚴(yán)重依賴進(jìn)口的問題依然較為突出。華南協(xié)同創(chuàng)新研究院副院長、3D打印材料創(chuàng)新中心負(fù)責(zé)人鄭華德從事3D打印研究多年，對(duì)此深有體會(huì)。

鄭華德表示，廣東省3D打印產(chǎn)業(yè)整體規(guī)模處于國內(nèi)領(lǐng)先水平，但就3D打印產(chǎn)業(yè)鏈整體而言，與國外相比發(fā)展尚顯滯后，系統(tǒng)集成、核心部件關(guān)鍵技術(shù)、專用材料開發(fā)等方面與國外相比還有較大差距，在政策引導(dǎo)、產(chǎn)業(yè)規(guī)模擴(kuò)大、標(biāo)準(zhǔn)體系建立、關(guān)鍵技術(shù)突破和專業(yè)人才培養(yǎng)等方面都亟待突破。

“材料是3D打印的瓶頸，目前重點(diǎn)方向之一是突破一批3D打印用高分子材料、高性能合金材料、陶瓷材料尤其是生物醫(yī)用材料等專用材料的制備技術(shù)�！编嵢A德說。中國科學(xué)院深圳先進(jìn)技術(shù)研究院醫(yī)工所轉(zhuǎn)化醫(yī)學(xué)研究與發(fā)展中心秦嶺教授團(tuán)隊(duì)王新巒副研究員同樣認(rèn)為，“3D打印材料也是3D打印技術(shù)發(fā)展的一個(gè)瓶頸之一�！�

珠海天威集團(tuán)曾獲得中國首張“3D打印CQC標(biāo)志認(rèn)證”證書，今年6月29日，由天威參與起草的中國首部《3D打印標(biāo)準(zhǔn)化白皮書》發(fā)布，為3D打印行業(yè)發(fā)展提供了指南。談到目前3D打印的瓶頸，天威集團(tuán)董事長賀良梅表示，“首先的問題還是3D打印的專業(yè)人才不夠�！�

賀良梅說，“此外，3D打印新技術(shù)應(yīng)用的推進(jìn)太少，還有很多企業(yè)還未能了解到3D打印新技術(shù)可以給制造帶來的優(yōu)勢(shì)以及應(yīng)用的場(chǎng)景，造成目前市場(chǎng)規(guī)模小。另一方面，3D打印的材料局限性大，投身材料研發(fā)的企業(yè)太少。我們希望政府可以加大對(duì)3D打印產(chǎn)業(yè)的政策支持，幫助產(chǎn)業(yè)更快更好地發(fā)展�！�

珠海：“耗材之都”已初步形成完整產(chǎn)業(yè)鏈
珠海是“世界打印耗材之都”，“打印耗材80%來自中國，其中80%的產(chǎn)品都是珠海制造�！敝楹Ｔ偕鷷r(shí)代文化傳播有限公司副總李昌恒曾經(jīng)這樣告訴媒體記者。發(fā)展3D打印技術(shù)，珠海優(yōu)勢(shì)明顯。

今年6月28日，由珠海保稅區(qū)管理委員會(huì)與天威集團(tuán)共同打造的“粵港澳3D打印產(chǎn)業(yè)創(chuàng)新中心”正式落戶珠海保稅區(qū)。它是珠海市首個(gè)由產(chǎn)業(yè)型企業(yè)牽頭、與政府聯(lián)合共建的專業(yè)3D打印產(chǎn)業(yè)孵化機(jī)構(gòu)，致力于孵化和培育3D打印及產(chǎn)業(yè)鏈上下游創(chuàng)業(yè)項(xiàng)目，打造粵港澳大灣區(qū)3D打印產(chǎn)業(yè)創(chuàng)新示范點(diǎn)。

在天威集團(tuán)董事長賀良梅看來，珠海3D打印產(chǎn)業(yè)已形成了良好的生態(tài)圈，目前，珠海已初步形成了涵蓋軟件、產(chǎn)品設(shè)計(jì)、材料、關(guān)鍵器件、裝備、應(yīng)用、服務(wù)的完整產(chǎn)業(yè)鏈，并在產(chǎn)業(yè)鏈的關(guān)鍵環(huán)節(jié)集聚了一批技術(shù)先進(jìn)的企業(yè)。

其中，天威已形成涵蓋桌面級(jí)到高精度工業(yè)級(jí)的全系列3D打印機(jī)的完整產(chǎn)品矩陣，擁有3D打印專利224件;西通電子2016年3D打印機(jī)銷量超3萬臺(tái)，占全球桌面打印機(jī)世界份額的10%;賽納科技自主研發(fā)出了國內(nèi)唯一的彩色多材料3D打印機(jī);三綠實(shí)業(yè)則依靠3D打印筆占據(jù)了全球細(xì)分市場(chǎng)的半壁江山。

珠海打印耗材龍頭企業(yè)是賽納科技，目前，其研發(fā)重心已開始由消費(fèi)級(jí)轉(zhuǎn)向工業(yè)級(jí)，研發(fā)重心鎖定在了醫(yī)療應(yīng)用市場(chǎng)。如今，3D打印解剖模型已成為現(xiàn)實(shí)，打印出來的模型再與3D成像、3D建模相互補(bǔ)充，共同協(xié)助完成術(shù)前規(guī)劃。

佛山：打造全省最大3D打印服務(wù)基地
3D打印在佛山創(chuàng)新制造、智能制造戰(zhàn)略中不可或缺。佛山乃至珠三角有龐大的傳統(tǒng)制造業(yè)基礎(chǔ)，正是3D打印發(fā)展的豐富土壤。南海經(jīng)濟(jì)以民營經(jīng)濟(jì)為主、中小企業(yè)為主、制造業(yè)為主，有接近7000億元的制造業(yè)規(guī)模，市場(chǎng)巨大。

6月16日，以提供“批量化定制服務(wù)”為核心的廣東(大瀝)3D打印協(xié)同創(chuàng)新平臺(tái)在佛山大瀝正式對(duì)外開放。創(chuàng)新平臺(tái)可每年為廣東2萬多家中小制造業(yè)企業(yè)提供從設(shè)計(jì)端到應(yīng)用端的服務(wù)，加速制造業(yè)轉(zhuǎn)型升級(jí)。

中國3D打印技術(shù)產(chǎn)業(yè)聯(lián)盟創(chuàng)始人兼執(zhí)行理事長羅軍認(rèn)為，3D打印作為一項(xiàng)全新的制造技術(shù)，在及時(shí)制造、復(fù)雜制造、個(gè)性化制造、特殊環(huán)境下制造、任意制造等方面具有自身獨(dú)特優(yōu)勢(shì)。這些優(yōu)勢(shì)是傳統(tǒng)制造業(yè)無法比擬的，它必將在未來制造領(lǐng)域爆發(fā)巨大的生命力。而3D打印所衍生的設(shè)計(jì)、軟件、材料、數(shù)字制造等新的產(chǎn)業(yè)鏈，正在逐步優(yōu)化傳統(tǒng)制造，構(gòu)建一個(gè)全新的制造生態(tài)。

中國3D打印技術(shù)產(chǎn)業(yè)聯(lián)盟執(zhí)行理事長、廣東蘭灣智能科技董事長羅軍

羅軍表示，廣東是一個(gè)傳統(tǒng)制造業(yè)大省，在粵港澳大灣區(qū)戰(zhàn)略中，廣東要大力推動(dòng)以3D打印、機(jī)器人、人工智能等新興技術(shù)的創(chuàng)新和創(chuàng)新平臺(tái)建設(shè)為突破口，吸引國際頂尖的科學(xué)家團(tuán)隊(duì)，打造東方硅谷。而借助廣東(大瀝)3D打印協(xié)同創(chuàng)新平臺(tái)，佛山將吸引全球3D打印上下游優(yōu)勢(shì)資源，打造3D打印產(chǎn)業(yè)發(fā)展集聚區(qū)。

東莞：在模具產(chǎn)業(yè)應(yīng)用上走在全國前列
2013年，3D打印首次寫進(jìn)東莞的政府工作報(bào)告，“扶持高端電子、生物技術(shù)、新一代互聯(lián)網(wǎng)、3D打印等戰(zhàn)略性新興產(chǎn)業(yè)發(fā)展”。那時(shí)，國內(nèi)刮起了3D打印風(fēng)，作為制造業(yè)名城的東莞，很多制造業(yè)主還只是“聽過，但不知道這項(xiàng)技術(shù)具體是怎樣的”。

從在政府工作報(bào)告出現(xiàn)“3D打印”，僅半年時(shí)間，3D打印技術(shù)在東莞已站到了產(chǎn)業(yè)化的起跑點(diǎn)上。東莞3D打印技術(shù)產(chǎn)業(yè)化呈井噴之勢(shì)，3D打印技術(shù)開始對(duì)接“東莞制造”。在2014中國(東莞)國際科技合作周上，3D打印主題館內(nèi)，燈光照射下，紅色高跟鞋閃耀著亮眼的光芒。打印這雙鞋子的廣東銀禧科技有限公司工作人員介紹，打印這雙高跟鞋要5~6小時(shí)，晚上睡個(gè)覺起床就能拿到這雙心儀的鞋子，這給東莞人帶來了最為直觀的沖擊。

而到了2015年，目前東莞已有超過100家企業(yè)涉足3D打印行業(yè)的研發(fā)、裝備制造、材料生產(chǎn)、掃描、檢測(cè)、網(wǎng)絡(luò)平臺(tái)、應(yīng)用服務(wù)培訓(xùn)和產(chǎn)業(yè)園區(qū)等領(lǐng)域，在模具產(chǎn)業(yè)應(yīng)用上走在全國前端。

目前，東莞擁有首個(gè)3D打印技術(shù)平臺(tái)所依托的橫瀝模具創(chuàng)新中心、中科院東莞云計(jì)算中心、東莞市3D打印技術(shù)重點(diǎn)實(shí)驗(yàn)室以及東莞理工學(xué)院與盧秉恒院士團(tuán)隊(duì)共建的東莞增材制造與智能制造研究院等科研機(jī)構(gòu)，已初步建立起一條從技術(shù)研發(fā)到材料生產(chǎn)及產(chǎn)業(yè)應(yīng)用的上下游完整產(chǎn)業(yè)鏈。

灣區(qū)廣角：培養(yǎng)本土人才對(duì)大灣區(qū)至關(guān)重要
粵港澳大灣區(qū)民營經(jīng)濟(jì)活躍，“大家都想做事情”的氛圍很適合3D打印。因?yàn)?D打印是小批量定制式的生產(chǎn)制造，需求和場(chǎng)景在不斷改變。這是大灣區(qū)3D打印快速發(fā)展的原因。但同時(shí)，快速發(fā)展也讓這里的3D打印選擇了“短平快”、門檻低的產(chǎn)品。這既是當(dāng)?shù)禺a(chǎn)業(yè)的特點(diǎn)，也留下了一些問題要克服。

3D打印是以技術(shù)驅(qū)動(dòng)的產(chǎn)業(yè)，技術(shù)轉(zhuǎn)化最重要的是“人”。大灣區(qū)對(duì)外來的技術(shù)非常需要，要以開放的態(tài)度，吸引全國、全球的人才來這里“再創(chuàng)業(yè)”。大灣區(qū)的3D打印產(chǎn)業(yè)想要能夠“造血”，讓研究和實(shí)現(xiàn)技術(shù)的人來創(chuàng)業(yè)是最直接有效的。

同時(shí)，大灣區(qū)需要針對(duì)關(guān)鍵技術(shù)、部件和共性技術(shù)，建設(shè)能夠落地的研究院，來保障產(chǎn)業(yè)發(fā)展的后勁。其定位要獨(dú)立、自主，能獨(dú)立于企業(yè)，能從技術(shù)發(fā)展的角度自主設(shè)立課題，能抓住技術(shù)轉(zhuǎn)移、轉(zhuǎn)化的中間環(huán)節(jié)。

以德國弗朗霍夫協(xié)會(huì)的機(jī)制為例，其負(fù)責(zé)人由高校教授擔(dān)任，能保持跟蹤、創(chuàng)造最前沿的技術(shù)。其經(jīng)費(fèi)由聯(lián)邦政府和當(dāng)?shù)卣�府支持一部分，不是每一分�?jīng)費(fèi)都靠競(jìng)爭(zhēng)獲得，保障了平臺(tái)的自主權(quán)。此外，40%的研究人員是高校學(xué)生，不但降低了機(jī)構(gòu)的運(yùn)行成本，而且充當(dāng)了技術(shù)的載體，這些經(jīng)驗(yàn)值得大灣區(qū)借鑒。

大灣區(qū)3D打印應(yīng)有頂層設(shè)計(jì)
在全球新一輪科技革命與中國傳統(tǒng)產(chǎn)業(yè)轉(zhuǎn)型升級(jí)的浪潮中，粵港澳大灣區(qū)的區(qū)域定位應(yīng)重點(diǎn)突出“國際科技創(chuàng)新”，著力構(gòu)建國際化的、高端研發(fā)人才集聚的、前沿性的科技創(chuàng)新中心。

粵港澳3D打印產(chǎn)業(yè)創(chuàng)新中心實(shí)驗(yàn)室

3D打印作為一項(xiàng)先進(jìn)制造技術(shù)，正在快速改變我們的生產(chǎn)方式和生活方式，并將在新一輪工業(yè)革命中扮演重要的角色和定位。珠三角地區(qū)擁有兩三百家3D打印企業(yè)，門類齊全，但整體還處于“小而散”的發(fā)展?fàn)顟B(tài)，缺乏核心技術(shù)、核心研發(fā)人才，缺乏龍頭企業(yè)的引領(lǐng)和帶動(dòng)。

粵港澳大灣區(qū)要做全球3D打印創(chuàng)新中心，首先應(yīng)有頂層設(shè)計(jì)，要搶占全球制高點(diǎn)。具體來說，一是要深化國際合作，加強(qiáng)與國際頂尖科研機(jī)構(gòu)合作，在粵港澳大灣區(qū)規(guī)劃建設(shè)3D打印研究院(聯(lián)合實(shí)驗(yàn)室);二是要營造科技創(chuàng)新創(chuàng)業(yè)氛圍，引進(jìn)國際頂尖的研發(fā)人才;三是從應(yīng)用入手，搭建高水平的3D打印應(yīng)用服務(wù)平臺(tái)，促進(jìn)3D打印與傳統(tǒng)產(chǎn)業(yè)結(jié)合;四是布局3D打印高端人才培養(yǎng)基地;五是定期不定期地舉辦世界性的3D打印行業(yè)交流盛會(huì)、行業(yè)比賽等活動(dòng)。

來源：廣州日?qǐng)?bào)