§我国地方发展3D打印技术及相关产业的思考

2013年以来，伴随着美国、新加坡等国政府制定发展3D打印技术国家战略，中国政府也在积极制定3D打印技术相关产业扶持政策。国家科技部也正在积极准备制定相关战略规划，将3D打印技术纳入国家863计划的科研项目支持；同时，国家工业与信息化部在酝酿制定3D打印中长期发展规划和技术路线图，以推动3D打印产业化。在国家部委的推动之下，我国诸多地方政府纷纷出台相关扶持政策，重点支持发展3D打印产业。

地方政府积极扶持发展3D打印技术的现状

东部沿海地区纷纷制定相关发展战略和扶持政策。2013年3月下旬，中国首个3D打印产业创新中心正式落户南京，同时江苏省出台了相关产业发展的配套政策。广东珠海随后也建立了3D打印产业创新中心，并给出了优厚的条件——包括与联盟对半投资成立公司，提供大幅商业开发用地，减三免二等优惠；广东省也正酝酿投资十几亿元建立3D打印产业园。2013年5月，青岛把3D打印作为重要的战略性新兴产业，已经研究编制了3D打印产业行动计划，以该产业为主导的青岛市高新区盘古科技园8月投入使用。北京、浙江杭州也一直在酝酿出台相关的产业发展规划和配套措施。2014年3月，北京市发布《促进北京市增材制造（3D打印）科技创新与产业培育的工作意见》，旨在全面推进3D打印科技创新与产业培育，取得战略性新兴产业发展的主动权，抢得3D打印技术制高点，提升北京高端装备制造产业核心竞争力。该《意见》指出了促进全市3D打印科技创新与产业培育的必要性和重要性，明确了指导3D打印科技创新与产业培育的基本原则和主要目标；从攻克重大关键技术、构建完善科技创新平台、推动科技成果转化、优化产业布局等四个方面提出了3D打印科技创新与产业培育重点任务；同时提出了促进3D打印科技创新与产业培育的保障措施。与此同时，杭州市发布了《杭州市关于加快推进3D打印产业发展的实施意见》，提出了“技术先进、应用导向、协同创新、分步实施”的发展思路，明确了“3D打印设备、3D打印材料、3D打印软件、3D打印服务”的重点领域，设定了发展目标，即力争到2015年，培育2-3家产值超亿元的骨干企业，认定一批3D打印应用示范企业，建设覆盖全省、辐射全国的3D打印服务中心，使杭州市成为国内3D打印产业率先发展的重要城市。

中西部地区也几乎在同一时间内出台相关的政策和计划。四川成都拟在其周边地区的电子、汽车、机械设备等企业推广3D打印技术。在湖北，武汉东湖高新区也在打造3D打印工业园，该项目由华中科技大学主导，规划首期用地500亩。陕西省在该领域具有良好的研发优势和产业化基础，陕西省科技厅将其作为支撑全省产业转型升级、培育经济新增长点的重要方向给予支持。一方面，牵头成立陕西省3D打印产业技术创新联盟，将32家产学研单位紧密团结起来，统筹人才、技术等资源，实现强强联合，共同发展，为陕西省进一步做大做强3D打印产业奠定了良好基础。另一方面，针对联盟加盟企业现有资产规模小，产业聚集度弱、产业化能力普遍较低、新兴市场需要进一步培育等情况，陕西省科技厅通过专项资金支持、设立风险投资子基金、建立科技贷款风险补偿机制、引入专业中介服务等措施，吸引社会资本和金融机构为3D打印产业提供专业化服务，为企业成长和产业发展搭建起良好平台。陕西省科技厅设立“推进3D打印重大中试和产业化科技专项”资金，已安排经费5000多万元，支持企业、院所和高校开展科研攻关；支持西安、渭南高新区建设3D产业园区。西安高新区在新材料产业园规划中建设3D打印产业园；渭南高新区的3D打印产业培育基地包含3D打印产业孵化园和3D打印产业成长区，两个产业园区预期5年左右可形成年产值100亿元的产业规模。

无论是工业化较发达的东部沿海地区，还是处于工业化追赶阶段的中西部地区，都对3D打印技术呈现出极高的热情，并出台相关的扶持政策来推动发展。这一部分归功于中央部委的推动，另一部分也源自于研究机构和媒体的推动作用。另外，地方政府也在转型升级的压力，以及扶持发展战略性新兴产业的现有激励机制之下，对于各类新兴技术和新兴产业的发展战略制定做出了各自的最优选择。

然而，地方政府推动产业快速发展的方式主要是依靠短期内动员资金、土地和研究开发的大量投入，这是我国得以迅速推进类似3D打印、光伏等战略性新兴产业发展过程的主要动力和成功经验之一，但是同时也常常带来了产业发展雷同、盲目重复建设、产能过剩等一系列问题。

3D打印技术对于中国地方产业/区域发展的影响模式及支撑前提

普遍认为3D打印技术是能够“与其他数字化生产模式一起，推动实现以智能化为特征的第三次工业革命”。有学者认为，短期而言，3D打印难以对中国整个传统制造业模式产生颠覆作用，因为3D打印是新的信息化技术和精密技术的融合，与机器大生产相比，是平行关系而不是替代关系，短期内定位有助于推动产业升级将更为实际。关于3D打印技术对中国地方发展的作用模式，我们认为，可以从一个2×2的维度来分析（见表4-1）：第一个维度是产业技术领域，包括3D打印技术自身、结合3D打印技术的应用产业2个方面；另一个维度是地方因素维度，包括地方产业发展、地方支撑条件因素。

3D打印技术发展对于中国地方产业/区域基础条件的要求

1.关于3D打印自身发展所需的技术

高附加值的核心“3D打印机”装备类产品，属于“高端制造装备业”，这类3D打印机自身将是整个3D打印产业链条“微笑曲线”的高端。中国各地区需要避免重蹈其它战略性新兴产业（如光伏产业）发展的旧轨，不能一哄而上的简单引进制造，形成大量重复建设和产能过剩，不应一味从发达国家引进3D打印设备、而自身只负责组装和制造过程，应摆脱依靠低成本劳动力竞争的发展模式。因此，中国地方上应将研发、产业化高附加值的核心“3D打印机”装备类产品，作为发展的最核心目标之一。

3D打印的发展涉及到打印技术、控制软件、材料开发、精密机械、人体干细胞等核心技术。当前时期，3D打印机技术本身离成熟还有较远距离，核心领域的技术研发如打印技术、材料开发、控制软件等还存在明显不足。不仅中国如此，美国、德国、日本等全球制造业强国也尚未形成成熟的技术。

2.地方培育3D打印产业所需的基础条件

首先，培育3D打印产业，要求一个地区应该拥有发展3D打印相关技术领域的科技基础、人才支撑和产业基础。通常情况下，3D打印最核心的技术包含：材料科学、精密机械、信息技术和人体干细胞等。同时，需要拥有这些方面的产业基础，因为新建一个相关的产业，需要一系列的互补性资产投入，并带来沉没成本，这将对地方上新建3D打印基础设施要求更高的投入；另外，地方需要为3D打印的产业化提供源源不断的高技能人才支撑：要么当地或附近拥有相关的高技能人才教育机构（大学），要么该地需要具备足够的吸引力，吸引相关的高层次人才。

其次，地方培育3D打印产业，要求先打造3D打印产业，需要在打印方式、打印材料、数字化软件等关键领域拥有自主知识产权优势，或者拥有集成这些关键技术的“开放式创新”集成能力。

再次，地方如果重点培育3D打印产业发展，需要有足够的市场需求，这个市场需求主要是指国内市场需要（对大批量3D打印设备的市场需求），原因是：中国目前是世界上最大的制造业大国，而且对于传统产业转型升级的内在压力最大，需求市场也是最大的之一；新兴产业从一开始就应注重“出口战略”到发达经济体，中国企业往往仅采取“低成本”战略，而非技术创新能力培育，这又可能导致中国本土3D打印技术企业重新走回创新能力低、依靠低成本的传统老路子。

中国地方运用3D打印技术来发展相关产业的支撑条件

1.地方运用3D打印技术的主要产业领域

地方运用3D打印技术的主要产业领域，主要归结为以下几个：首先，对于一些大型复杂构件产品来说，3D打印技术能节省材料、方便加工、缩短周期、降低成本，例如航空航天制造业、复杂医疗器械业等；其次，精密化的“打印”领域，对低附加值产业可能会取代，使其成为高附加值产业的制造业；最后，制造业的“柔性定制”和“个性化定制”能够更加接近消费者和市场，制造模式可以更加贴近消费者需求。结合3D打印技术提升制造业（特别是关键零部件）制造水平的主要产业有汽车制造业、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。

当前阶段，中国各区域产业发展中，均面临着产业生产效率低、产业技术水平不高、能耗和原材料利用率不高、产品功能单一和处于产业价值链中的中低端等问题，面临着来自全球发达国家从产业高端和其它新兴国家从产业中低端领域的挑战。因此，各地方可以借助运用3D打印技术，提升制造业的整体竞争力。

2.地方运用3D打印技术来发展相关产业的支撑条件

第一，一个地区运用3D打印技术来支撑本土产业发展，是一个具有一定复杂性的传统产业制造领域的重要转型升级过程。这要求，对3D打印技术和与其相支撑的产业关键制造技术，在装备制造和工艺控制方面，需要工艺稳定性、核心元器件等关键技术及产品取得突破。

第二，要求地方对核心打印原材料提供配套支持。结合3D打印技术来支撑相关产业发展，需要该地具有可市场化、成本低、大批量的3D打印原材料。这些原材料不再是传统意义上的已铸造的零部件，而是可以直接通过3D打印来实现直接加工（快速成型）的材料。这将对地区已有零部件产业的布局产生影响，而且对地区低成本、快速地提供配套原材料，提出更高要求。这也将对传统的原材料来源地（而非制造业集中地）带来发展的新机会。

第三，运用3D打印技术发展相关产业，对地方上的产业组织模式、龙头企业及其商业模式创新提出新的要求：需要以运用3D打印技术的企业（需求方）为主体，开展科研和产业化的组织工作，建立产、学、研、用相结合的组织模式；这个过程，需要一批运用3D打印技术的龙头企业，并构建相应的创新商业模式、网络平台等来推广运用。

第四，要求该地区拥有高技能的人才和员工。要求熟悉机械制造、计算机CAD设计技术的专门人才，需要大部分产业员工具有将3D打印技术运用到相应产业的经验基础和专门技能。这对地方上的人才培训和供给模式上提出新的要求，而不能仅依靠低成本的劳动力来支持。

关于我国地方发展3D打印技术及相关产业的思考

当前，中国地方政府在加快发展3D打印技术等战略性新兴产业的积极性很高，东部地区希望通过发展3D打印产业继续保持经济技术优势，中西部地区则希望借助3D打印产业改变目前相对不利的经济地位和分工关系，实现跨越式发展。但在总体态势发展良好的同时，各地发展3D打印产业还存在以下问题：地区政策进一步趋同，3D打印技术开发能力没有同步增强，与已有的制造业的联系机制和转型升级融合度不高，市场机制的作用受到削弱，企业的科技创新能力明显不足。对于未来我国地方发展3D打印技术及相关产业的战略，我们提出建议如下：

1.地方政府在选择和发展3D打印技术及相关产业时，应具有战略眼光

据测算，全球3D打印产业包括创意、设计、打印、物流和服务的延伸产业的年产值规模最高可达1万亿美元，远远大于3D打印机器和材料产业的30亿美元规模。地方应避免以新瓶装旧酒或纯粹“打造概念股”，建议应持续跟踪3D打印技术发展进程、对如何融合本地的现有产业发展进行较深入地预先研究，并根据本地的资源禀赋特点和优势，选择是重点发展3D打印产业，还是重点应用3D打印技术以发展相关的重点产业领域，尽量避免与其他省市过度雷同。在形成战略性思考方面，需要广泛动员社会各界的智慧和力量，通过联合开展课题研究，推动产学研融合，快速培育和形成相关产业。例如，2014年9月11日，北京市科委发布《关于征集“北京增材制造（3D打印）科技创新与产业培育”2015年科技计划储备课题的通知》，向社会公开征集“北京增材制造（3D打印）科技创新与产业培育”2015年科技计划储备课题，提出了重点支持方向：一是重大技术突破和装备研制。（1）复杂金属构件直接制造领域3D打印重大技术突破和装备研制；（2）医疗器械和健康服务领域3D打印重大技术突破和装备研制；（3）大众消费和创意设计领域3D打印重大技术突破和装备研制。二是3D打印产业链相关技术和设备研发：（1）3D打印用材料研发；（2）3D打印装备控制系统研发；（3）3D打印装备关键功能部件研发；（4）3D打印工艺应用软件开发；（5）3D打印配套装备或后处理装备研发；（6）3D打印相关标准的研究。三是3D打印技术重大示范应用。四是其他3D打印科技创新与产业培育的相关工作。

2.地方联动发展，形成功能互补的区域3D打印产业发展布局

根据前面的讨论，发展3D打印技术及应用3D打印的相关产业，各地区应选择符合自身的发展模式。一部分发达地区（特别是沿海发达地区），要充分发挥3D打印产业科技资源优势，突出高端化发展，注重原始创新，使得全球产业资源和高端创新人才产生集聚，推动一批自主知识产权和核心技术的形成，快速发展高端产业和高端环节产品，推进迈入更高层次，提升国际竞争能力，形成全球知名、全国重要的3D打印机及相关产业引领发展区。中部地区，特别是有3D打印相关产业基础、具备良好国家科研基础设施的地区，需要结合产业基础优势，注重开放式创新，突出国际化发展，使得部分领域的关键环节能够突破，使得高附加值产业链得到发展，建设一批3D打印产业集聚区，形成利用3D打印提升传统产业的示范区，促使产业国际化分工中的层次和地位得到提升，与东部沿海地区融合发展，在更大范围内、更广阔的区域上形成全国3D打印产业带动发展区。西部地区要充分发挥特色资源优势（特别是在3D打印的原材料领域优势），突出引进合作发展，注重引进消化吸收再创新，培育3D打印基础材料产业发展的新亮点，探索合作发展新模式，加快规模化发展，尽快成为有影响力的3D打印材料产业成长区。

3.各地实施创新驱动战略、有序突破3D打印技术及相关产业的重点领域

一方面，针对3D打印技术本身，突出合作创新、开放式创新和自主创新，对国内外创新资源充分利用，推进一批共性技术和关键技术的突破，掌握自主知识产权，以新技术突破带动形成新产业。另一方面，针对3D打印技术相关产业的发展，重点突破，选择本地最有基础和条件的优势产业作为突破口，统筹规划，分步实施，集中资源，重点推进，实现3D打印技术与本地产业的整体融合发展，以及重点领域跨越发展。

4.地方政府需要优化3D打印产业的发展环境

建议各地建立3D打印技术融合相关产业的示范推广机制，完善激励机制，引导重大工程、重大项目优先采用3D打印技术及应用3D打印技术的相关产业产品、设备及服务。完善政府首购、采购制度，支持重点企业突破关键技术，开拓国内外市场，提升产业核心竞争力。切实把3D打印产业基础设施建设、3D打印产业产品开发与本地产业转型升级相连接，促进更多的3D打印产业产品和服务“飞入寻常百姓家”，如健康食物、修复性健康医疗领域、玩具、教学等。

5.各地应重视培育需求方，并激励相关企业商业模式创新

各地在发展3D打印技术及相关产业过程中，重点对消费者、使用者、采购企业以及相关物流企业等给予政府补贴等财税支持政策。当前，工业设计、文化创意等方面已经成为3D打印的先导性应用市场，对这类使用者在政府采购上也要给予倾斜和支持。针对3D打印技术领域的商业模式创新，各地政府应该从基础设施建设、公用平台提供等角度来扶持和加速其商业模式创新，促进3D打印技术及相关产业的商业化发展。