§中国发展3D打印产业的战略及思考

自2010年中国超越美国成为全球最大制造业产出国以来，中国至今连续保持世界第一制造大国的称号。2012年底中国制造业占全球比重提升到19.8%，220多种工业产品产量都位居世界前列。当前中国有大约1.3亿劳动力从事制造业，约占全球3.3亿制造业工人的40%。如果技术标准和组织能力合理扩散，一个劳动生产力在一国的生产能力应与其它国家持平。按照这个准则，中国制造业在未来尚有进一步增长的空间。中国制造业的优势，通常可以归结为：人口红利（拥有世界1/5的人口、劳动力成本远低于发达国家）、其它生成要素的低成本（原材料、能源和厂房的成本）、制度变革和适时的政策（地方政府的GDP评估体制、国企改革、促进民营经济政策、税收优惠、较低的利率贷款等）和对外开放等。但是，中国的制造业目前还没有完全摆脱高投入、高能耗、高排放的粗放式发展模式。

中国发展3D打印产业的战略意义

3D打印技术作为一项新兴技术，其对中国制造业的生成方式变革产生深远影响，机遇与挑战并存。

首先，3D打印技术对制造业核心的影响之一是对制造业的生产过程产生作用，并对整体产业转型升级具有重要意义。这一技术被认为是加速“制造业向智能化不断演进的历程”，为中国制造业转型升级、信息化和工业化深入融合带来了前所未有的机遇，汽车制造业、通用和专用机器制造业、医疗器械制造、精密仪器制造、航空航天制造业、消费品制造等领域，均可通过结合3D打印技术提升对制造业（特别是关键零部件）的制造水平；减少对传统发达国家的依赖性，为高端制造业的赶超提供了一个新的途径。同时，高端制造业的价值创造流程也将发生一定的转移，前端的设计、3D打印机的设备先进程度（高端制造业的制造者）等将成为生产过程的关键。

其次，3D打印技术将对中国高技能劳动力产生深远影响，并提出更高的要求。中国的制造业劳动力平均生产率还远低于发达国家，特别是在高技术产业领域。近年来，为了应对“人口红利减少”，中国政府不断加大对高等教育的投资，旨在推动中国朝着高技能制造经济的方向发展。3D打印技术，一方面可以替代制造业领域简单劳动力所从事的知识含量不高的手工劳动；另一方面，也要求未来新一代的制造业劳动力深入掌握高技能的专门知识，例如软件设计技术、新材料技术、高级制造工艺、消费者需求和市场知识等，从而推动中国创造高素质、高技能的“新人口红利”。

第三，从其它生产要素因素看，3D打印技术将对传统制造领域中原材料和厂房等生产要素的配置产生深刻影响，从而改变传统地理经济学的一些规则。3D打印的基本制造方式是“堆积制造”，并有可能发展为由小规模、分布式节点组成的“云制造”。因此，制造过程将由“大批量标准化生产”、“大批量定制”向“个性化量产”和“差异化生产”的“集散模式”转变。由于每个单独的制造业节点都是自主的，而且是互联的、集中化的生成和组装，经济规模将不再是商业模式的关键，因此生产厂房和土地因素将不是传统意义上的关键因素；原材料（金属、生物、塑料等）也不一定需要集中在某个特定区域或厂房。这将使得传统的地理空间分布产生一定的改变。同时，产业空间布局也需要从战略高度重新思考，制造业的设计、加工、消费需求可以不受地理区域的限制而布局，在互联网时代，3D打印技术可以轻而易举地实现产品制造的设计标准、数据格式、工艺要求的一致。

第四，3D打印技术将改变传统的消费者-生产者关系，这既是对中国未来巨大的消费者市场带来的机遇，同时也是对亟待考虑的制造业和消费者责任与权益等带来的挑战。一方面，中国拥有13亿多人口的巨大消费市场，伴随着中国消费者购买力日益加强，对于需求的多样化和复杂度要求不断提高，从而对新奇、个性化的产品需要也日益增多；通过“消费者-生产者共同创造”能够更好地符合未来消费者需求。另一方面，在共同创造过程中，生产者和消费者的界限变得模糊，如何界定两者对产品的责任和权益，也是需要从战略角度进行重新定位的一个重点。

第五，3D打印将推动低碳制造，实现更绿色环保的制造，这对于缓解或解决中国当前面临着的高投入、高能耗、高排放的粗放式发展模式具有重要意义；同时需要重新从全球供应链和整个产品生命周期战略的角度，来思考替代传统制造业的方式和过程。

另外，3D打印技术将对中国现有的经济发展和产业制度安排提出新的要求。3D打印技术将对现有的政府和市场关系产生影响，小规模、分布式节点组成的“云制造”，将使规模经济不再是决定产业的最关键因素，生产者-消费者边界的模式，将对现行的部分以政府、国有企业在资源配置起到主导作用的制度安排产生前所未有的影响。2013年11月中国发布《关于全面深化改革若干重大问题的决定》后，现有的政府和市场关系正在朝着类似的方向发展，市场将对资源配置发挥主导性作用。3D打印技术将对现有的知识产权保护制度产生进一步的张力，不仅对计算机软件如“开源软件”等传统知识产权保护提出更高要求，而且对“开源硬件”的知识产权保护、产业生态系统中的知识产权等提出革命性的要求；另外，现有的国际知识产权知识和标准体系，也将受到深远的挑战。

中国发展3D打印产业的战略探讨

鉴于上述3D打印技术对中国产业发展和经济制度的深远影响，且中国目前正处在积极培育和促进3D打印产业发展的进程中，这就需要综合统筹，抓住核心环节，进一步突出产业技术创新能力建设，突出市场应用模式创新，突出体制机制创新，不断提高国际合作水平和质量。

1.综合统筹规划，从国家层面做好战略制定的顶层设计

建议在充分深入分析3D打印技术对中国制造业转型升级、产业发展、区域经济再平衡、转变发展模式和经济社会等多方面的综合影响基础上，从国家层面做好战略制定的顶层设计。在中央政府层面，组建“中国3D打印技术与产业发展工作领导小组”，做好3D打印技术的中长期发展规划和五年发展规划；应用先行先试和全面推进相结合，整体布局技术研发及产业基地；制定有关的产业促进政策和规制政策；带动3D打印产业的全面发展并发挥其对产业、区域和发展模式转变的积极作用。在国家顶层设计过程中，应放眼全球，动态追踪世界主要大国（如美国、德国、日本等）的3D打印技术发展战略及整体产业发展动态，学习借鉴先进的战略政策，并结合中国发展情况、目标和需要进行动态部署。

2.着力培育3D打印技术及产业生态链的自主创新能力

在3D打印产业发展前期和技术主导设计尚未清晰阶段，政府应对3D打印技术领域提供创新经费资助、引导成员互信、购买创新产品甚至直接参与等，对其发展给予支持，避免按照行政管理权限或行政区划以封闭方式组织和推进。对面向应用、具有明确市场前景的政府科技计划项目，建立起具有创新优势的有效机制，该机制由3D行业相关企业牵头、科研机构和高校共同参与实施。

使企业的主体地位得到进一步确立，促进技术、人才、资金向企业聚集，着力培育企业的集成创新能力。依托创新优势企业，对关键核心技术研发和系统集成的工程化平台加快建设，使优势企业的创新基础设施达到世界先进水平。

大力发展产业技术创新联盟，由企业主导、科研机构和高校参与。要注重发挥好工程化平台和产业创新联盟的开放服务作用，向民营企业甚至外资企业或外资研究机构开放产业创新联盟。

积极推动3D打印技术，带动产业生态链创新。围绕经济社会发展重大需求，找准具有战略特质的重点方向和产业高端环节，以技术的“点突破”转变到推动产业链整体创新为着眼点，统筹标准制定、市场应用、工程化和技术开发等环节，使得重大产业创新发展工程能够得到组织以及实施，集中力量突破一批支撑传统制造业产业发展的关键核心技术，占领产业技术制高点。

3.加快培养3D打印产业相关的创意设计、技术和服务人才，将人力资源和人才资源的培养与市场需求相衔接

中国拥有丰富的人口资源，建设人力资源强国，通过教育和培训等将人口资源转化成市场需要的人力资源和人才资源，这对于我国的经济、社会和文化的发展，将会发挥火箭式的推动效应。为实现我国3D打印产业的稳健发展，迫切需要加快培养3D打印产业相关的创意设计、技术和服务人才。

当3D打印技术和产业的发展实现质的飞跃时，如果仍不改革完善目前与经济社会发展有所脱节的教育体系和专业教育，便可能引起中国传统制造业中大量劳动力的集体性失业，从而造成社会的不安定。为应对3D打印技术和产业的发展可能造成的不良连锁影响，应该通过教育改革，形成完善的教育体系，使“因材施教”不再沦为一句空谈，实现教育与社会的对接，实现人力资源、人才资源培养与市场需求的衔接，使人人都有一技之长，人人都能凭借自己的能力承担相应的工作，实现人力资源和人才资源结构性的优化配置，从而推动形成新的“人口红利”。

4.破解市场导入期瓶颈，鼓励商业模式创新，培育可持续的市场需求

在3D打印产业化前期阶段，与其它新兴产业发展所面临的情况类似，市场导入期可能遇到市场需求的瓶颈。对重大应用进行示范推广，使3D打印技术的市场需求扩张得以带动。与此同时，加强统筹规划，推进3D打印技术的标准制定，促进产业和服务配套设施协调发展。在应用示范中，要促进市场开放，防止出现新一轮的地方市场保护和各省市的区域分割。

在逐渐市场化过程中，积极鼓励企业商业模式创新。商业模式创新最为活跃的时期，正好也是新技术导入市场的初期阶段。3D打印技术的商业模式创新对新服务、新产品的市场推广速度具有相当程度的决定作用。寻求政府组织实施的3D打印技术重大应用示范工程与商业模式创新的充分结合，将政府支持的应用示范作为支撑和验证商业模式创新的平台。

出台系列约束性政策，形成“倒逼机制”，要求传统制造业淘汰落后产能，发挥3D打印技术在推动其它制造业“智能化”、“绿色化”、“云制造”过程中的积极示范作用，将“胡萝卜加大棒”政策综合使用，推动3D打印技术的市场需求可持续。

5.积极利用国际创新资源，助推中国3D打印创新驱动，增强国际合作主动权

一方面，坚持开放战略，积极寻求和利用全球创新资源；形成政府间、行业间、企业间多层次、多渠道的国际合作机制；鼓励和支持我国企业与国外企业开展技术深度合作；推动3D打印产业和中国整体制造业的国际合作。

另一方面，积极鼓励中国参与3D打印技术的国际标准制定，增强国际合作的主动权。政府支持行业协会、学会、产业联盟、企业和研发机构等积极参与3D打印技术国际标准制定，力争在深度参与甚至主导国际3D打印技术和制造业智能化领域的标准制定方面有更大突破。提早谋划标准规范的制定和应用，加大投入支持标准制定和国际交流，推动我国3D打印标准的国际化。

6.深化体制改革，破除3D打印产业及整体产业转型升级的制度性障碍

进一步发挥市场配置资源的基础性作用，按照《深化社会主义市场经济体制改革的若干决定》的精神，结合3D打印技术和中国整体产业发展情况，以及大力推进经济体制改革的总体要求，积极营造有利于各类企业公平竞争的市场环境；扶持新兴企业和科技型中小企业发展；健全以能源资源节约、环境保护为主要内容的市场准入管理，推动中国制造业企业积极融合3D打印技术。

强化3D打印技术和产业相关的知识产权创造、运用、保护和管理，加大打击侵权行为的执法力度，探索“开放源软件”和“开放源硬件”相关的产业生态系统知识产权保护新体制，建立知识产权评估交易机制，鼓励企业建立专利联盟。

中国培育3D打印产业的有关理念

1.尊重新兴产业发展生命周期规律，循序渐进推进发展3D打印技术

3D打印产业，如同其它新兴产业一样，其产业发展的生命周期经历起步、成长、成熟和衰落4个阶段。总体上，发端于重大技术创新的3D打印产业还处于起步阶段，具有明显不同于成熟产业的特点，显著的表现是：技术创新频发，甚至出现颠覆性技术，引起技术不确定，主导设计尚未形成；商业模式不成熟，造成市场推广难度大；创新型中小企业不断涌现和产业链重构，引发产业组织结构不断调整变化；技术创新和商业模式创新，导致产业现行治理模式不适应。

推动3D打印技术不仅需要短期的商业成功，更需要寻求建立在技术体系基础上的产业发展方式，形成长期发展能力，这是一个艰苦的过程。因此，要注重引导社会各个方面认识和遵循3D打印技术作为一种新兴产业的发展规律，克服急躁情绪，争取实现“有所为、有所不为”的阶段性发展标志性成果，避免因急于求成的短期行为而忽视基础性研发工作和产业发展环境的建设，更要避免一哄而上的纷纷建设所谓“3D打印产业园”的“圈地”行为。

2.注重培育3D打印产业及其产业生态系统的整体

产业生态系统中的不同行为者，包括政府、行业参与者和大学/研究机构，在合作创新过程中扮演不同的角色，鼓励其采取一些合作模式，并根据不同主体之间的能力和特定资产来动态选择匹配。

政府机构发挥制定政策的作用，激发3D打印技术行业的发展。产业发展早期主要是在市场的需求创造、技术多样化的投入，以及良好市场环境的营造上。3D打印技术企业和产业生态系统中的龙头企业，在协同创新的生态系统中，是最重要的参与者，同时也是创新网络的协调者。重视培育领先的研究型大学和研究机构的研究能力，推动大学和研究机构逐渐参与到龙头企业为主导的合作创新网络之中。要鼓励中介机构，特别是知识密集型的服务业积极参与到这个产业生态系统之中。

3.注重长期培育和形成稳定性的激励政策

培育3D打印产业，需要注重形成长期稳定的创新发展激励政策。加强对3D打印技术融合其它制造业的重视、加强对3D打印技术的研究开发、产业化、市场应用等环节的持续支持，并针对3D打印技术及其融合产业。在不同发展阶段的要求，及时调整政策重点。在实施过程中，应特别注重保持政策的可预见性、连续性和协调性。比较乐观地预见，2020年前后，中国有可能在3D打印产业发展、融合其它中国关键性的制造业等方面取得突破性进展，例如汽车制造业、通用和专用机器制造业、医疗器械制造、精密仪器制造、航空航天制造业、消费品制造等领域，为推动中国制造业竞争力进入世界第一方阵发挥关键作用。