..3D打印人才需求調(diào)研報(bào)告3D打印人才需求調(diào)研報(bào)告..TOC\o"1-3"\h\z\u291403D打印人才需求調(diào)研報(bào)告228723一3D打印背景調(diào)查分析2269481.3D打印全球升溫 2236062正被提升至國家戰(zhàn)略 330949二．3D打印產(chǎn)業(yè)發(fā)展環(huán)境與發(fā)展趨勢分析 421107〔一3D打印產(chǎn)業(yè)政策環(huán)境分析4180181、《國家高技術(shù)研究發(fā)展計(jì)劃〔863計(jì)劃》 4313572、政府支持創(chuàng)立3D打印產(chǎn)業(yè)聯(lián)盟 614698〔二3D打印產(chǎn)業(yè)技術(shù)環(huán)境與技術(shù)趨勢分析825831、中國3D打印技術(shù)發(fā)展現(xiàn)狀 8210242、中國3D打印產(chǎn)業(yè)專利申請數(shù)分析 8257383.技術(shù)趨勢925518〔三3D打印產(chǎn)業(yè)市場趨勢分析138523〔13D打印設(shè)備：工業(yè)級穩(wěn)步增長,民用級迅猛推廣 1523749〔23D打印終端應(yīng)用：工業(yè)級應(yīng)用發(fā)展空間廣闊 177446〔33D打印耗材：塑料耗材快速推廣,金屬材料尤為稀缺 1821718三．企業(yè)對3D打印人才的需求調(diào)研2142731.調(diào)研基本情況223133〔1企業(yè)現(xiàn)有3D打印相關(guān)崗位人才來源及趨勢2217136〔2企業(yè)當(dāng)前及未來3D打印行業(yè)人才崗位結(jié)構(gòu)2216067四．關(guān)于3D打印相關(guān)專業(yè)的思考與建設(shè)23..3D打印人才需求調(diào)研報(bào)告一3D打印背景調(diào)查分析當(dāng)前,新一輪世界科技革命正在孕育,以增材制造技術(shù)為重要代表的第三次工業(yè)革命初見端倪。我國正處于工業(yè)轉(zhuǎn)型升級的關(guān)鍵時(shí)期,增材制造技術(shù)的發(fā)展,對我國既是重大機(jī)遇,又帶來了挑戰(zhàn)。加快推進(jìn)增材制造技術(shù)研發(fā)及產(chǎn)業(yè)化,對于提升我國制造業(yè)的整體創(chuàng)新能力,取得在數(shù)字化制造、智能制造方面發(fā)展的主動(dòng)權(quán),搶占先進(jìn)制造業(yè)發(fā)展制高點(diǎn),加快工業(yè)轉(zhuǎn)型升級和經(jīng)濟(jì)發(fā)展方式轉(zhuǎn)變具有重要意義。1.3D打印全球升溫3D打印〔3Dprinting是快速成型技術(shù)的一種,是以〔軟件數(shù)字建模為基礎(chǔ),運(yùn)用塑料、金屬、陶瓷、橡膠、玻璃、色砂等多種可粘合材料,通過逐層增加材料"打印"出三維實(shí)物產(chǎn)品。飛速發(fā)展的3D打印技術(shù)為第三次工業(yè)革命拉開序幕。3D打印技術(shù)不斷地被應(yīng)用在珠寶、鞋類、工業(yè)設(shè)計(jì)、建筑、工程和施工〔AEC、汽車、航天航空、牙科和醫(yī)療產(chǎn)業(yè)、教育、地理信息系統(tǒng)、土木工程和等領(lǐng)域。隨著移動(dòng)互聯(lián)網(wǎng)等信息技術(shù)、納米技術(shù)和新材料、新能源等科技的迅速發(fā)展和推廣應(yīng)用,人工智能、數(shù)字制造、工業(yè)機(jī)器人使得3D打印現(xiàn)代制造技術(shù)不斷突破,發(fā)展3D打印技術(shù)、興起3D打印產(chǎn)業(yè)的熱度已在全球升溫2正被提升至國家戰(zhàn)略近期種種信息反映出中國國家層面已逐漸開始注重3D打印快速成型技術(shù)并推動(dòng)產(chǎn)業(yè)化。20XX4月,3D打印行業(yè)被納入"國家高技術(shù)研究發(fā)展計(jì)劃〔863計(jì)劃和國家科技支撐計(jì)劃制造領(lǐng)域20XX度備選項(xiàng)目征集指南",成為國家重點(diǎn)支持科技領(lǐng)域。同年,中國3D打印技術(shù)產(chǎn)業(yè)聯(lián)盟成立,推動(dòng)我國3D打印行業(yè)資源整合、標(biāo)準(zhǔn)建立以及國際間的對話交流。20XX國慶前夕,中共中央政治局以實(shí)施創(chuàng)新驅(qū)動(dòng)發(fā)展戰(zhàn)略為題舉行第九次集體學(xué)習(xí)。學(xué)習(xí)期間,中央領(lǐng)導(dǎo)專門考察了中關(guān)村3D打印相關(guān)研發(fā)和生產(chǎn)企業(yè)。該報(bào)道表示,3D打印正被提升到國家戰(zhàn)略層面。為加快推動(dòng)3D打印制造技術(shù)的研發(fā)和產(chǎn)業(yè)化,工業(yè)和信息化部正在醞釀頂層設(shè)計(jì)和統(tǒng)籌規(guī)劃,制定支持3D產(chǎn)業(yè)發(fā)展的專項(xiàng)政策。經(jīng)過20XX全球性的普及,以及20XX世界3D打印技術(shù)產(chǎn)業(yè)大會(huì)在北京的成功召開,已經(jīng)引起各級政府的高度重視和廣泛關(guān)注。目前,不少地方政府都希望率先搶抓3D打印技術(shù)先機(jī),以培育新的經(jīng)濟(jì)增長點(diǎn)。據(jù)悉,XX、XX、XX、XX等地紛紛加入到3D打印產(chǎn)業(yè)"跑馬圈地"的行列,開始興建3D打印產(chǎn)業(yè)園。XX市已率先制定3D打印產(chǎn)業(yè)技術(shù)路線圖；世界第一臺(tái)成型的3D生物打印機(jī)于今年8月現(xiàn)身XX；全球最大3D打印機(jī)在XX問世。"僅以XX為例,在醫(yī)學(xué)領(lǐng)域,除了用3D技術(shù)打印出來的人造骨骼和人造牙齒已應(yīng)用于臨床醫(yī)療外,對皮膚、肌肉、血管片段等人體組織的打印也已經(jīng)進(jìn)入研究階段。在航空關(guān)鍵零部件再制造、金屬材料等領(lǐng)域,目前XX航空航天裝備制造業(yè)也已將3D打印技術(shù)應(yīng)用得較為充分,機(jī)翼渦輪上的葉片修復(fù)等均已采用打印出的產(chǎn)品。"羅百輝認(rèn)為,在國家"十二五"規(guī)劃和傾向"高新尖"產(chǎn)業(yè)方針的背景下,3D打印產(chǎn)業(yè)將迎來巨大的發(fā)展機(jī)遇,出現(xiàn)井噴式的發(fā)展。按照預(yù)測,中國3D打印機(jī)的市場規(guī)模到2016年將擴(kuò)大到100億元人民幣,達(dá)到20XX〔10億元人民幣的10倍,從而使中國超越美國成為全球最大的市場。二．3D打印產(chǎn)業(yè)發(fā)展環(huán)境與發(fā)展趨勢分析〔一3D打印產(chǎn)業(yè)政策環(huán)境分析1、《國家高技術(shù)研究發(fā)展計(jì)劃〔863計(jì)劃》20XX4月,科技部近期公布的最新《國家高技術(shù)研究發(fā)展計(jì)劃〔863計(jì)劃、國家科技支撐計(jì)劃制造領(lǐng)域20XX度備選項(xiàng)目征集指南》,首次將3D打印產(chǎn)業(yè)納入其中,并設(shè)4個(gè)研究方向：〔1面向航空航天大型零件激光熔化成型裝備研制及應(yīng)用〔國撥經(jīng)費(fèi)控制額不超過1000萬元,前沿技術(shù)研究類針對航空航天產(chǎn)品研制〔試制過程中單件、小批量需求,研制適合鈦合金等難加工零件直接成型的大型零件激光熔化成型裝備,臺(tái)面2米×2米,制件精度控制在±1%以內(nèi),堆積效率達(dá)300cm3/h以上。制定相關(guān)工業(yè)技術(shù)標(biāo)準(zhǔn),并在航空航天產(chǎn)品研制零部件制造中進(jìn)行應(yīng)用?！?面向復(fù)雜零部件模具制造的大型激光燒結(jié)成型裝備研制及應(yīng)用〔國撥經(jīng)費(fèi)控制額不超過1000萬元,前沿技術(shù)研究類針對復(fù)雜零部件模具快速制造的需求,研制適合制造蠟?zāi)?、蠟型、砂型制?以及尼龍等塑料零件制造的大型激光燒結(jié)成型裝備,臺(tái)面2米×2米,制件精度控制在±0.1%以內(nèi),堆積效率達(dá)1000cm3/h以上。制定相關(guān)技術(shù)標(biāo)準(zhǔn),并在汽車、模具等行業(yè)產(chǎn)品研制中得到應(yīng)用?！?面向材料結(jié)構(gòu)一體化復(fù)雜零部件高溫高壓擴(kuò)散連接設(shè)備研制與應(yīng)用〔國撥經(jīng)費(fèi)控制額不超過1000萬元,前沿技術(shù)類針對結(jié)構(gòu)復(fù)雜、性能要求高、連接難度大等復(fù)雜零部件加工的需求,研制材料結(jié)構(gòu)一體化復(fù)雜零件高溫高壓擴(kuò)散連接設(shè)備和工藝,工作加熱區(qū)域尺寸Φ1000mm×1000mm以上,并在航空航天產(chǎn)品的研制中開展應(yīng)用。〔4基于3D打印制造技術(shù)的家電行業(yè)個(gè)性化定制關(guān)鍵技術(shù)研究及應(yīng)用示范〔國撥經(jīng)費(fèi)控制額不超過1000萬元、企業(yè)牽頭申報(bào),應(yīng)用開發(fā)與集成示范類針對家電行業(yè)個(gè)性化定制迫切需求,結(jié)合以3D打印制造技術(shù)為核心的數(shù)字制造技術(shù)帶來的制造變革,研究3D打印個(gè)性化零件設(shè)計(jì)技術(shù)、個(gè)性化定制模式、定制業(yè)務(wù)協(xié)同引擎、交互門戶、運(yùn)行平臺(tái)等技術(shù),開發(fā)個(gè)性化定制管理平臺(tái),并基于3D打印制造裝備為終端用戶提供個(gè)性化定制服務(wù),在應(yīng)用示范期內(nèi)銷售經(jīng)濟(jì)收入不少于3000萬元。2、政府支持創(chuàng)立3D打印產(chǎn)業(yè)聯(lián)盟3D打印技術(shù)的產(chǎn)業(yè)聯(lián)盟的建立,3D打印技術(shù)的科研機(jī)構(gòu)和企業(yè)將改變單打獨(dú)斗的不利局面。有利于推動(dòng)我國3D打印技術(shù)產(chǎn)業(yè)化、市場化進(jìn)程,加快與國際間的對話交流,促進(jìn)3D打印技術(shù)與傳統(tǒng)制造技術(shù)的有機(jī)結(jié)合；有利于盡快建立行業(yè)標(biāo)準(zhǔn),集中展示我國3D打印技術(shù)的良好形象,也便于加強(qiáng)與政府間或國際間的廣泛交流?！?XX市3D打印產(chǎn)業(yè)聯(lián)盟20XX6月,為了抓住3D打印產(chǎn)業(yè)發(fā)展的先機(jī),XX市市長許勤表示,XX將積極組建包括大學(xué)、科研機(jī)構(gòu)、企業(yè)、行業(yè)協(xié)會(huì)等在內(nèi)的產(chǎn)業(yè)聯(lián)盟,打造涵蓋原始創(chuàng)新、技術(shù)開發(fā)、產(chǎn)品制造、內(nèi)容產(chǎn)業(yè)到推廣應(yīng)用等全鏈條的3D顯示技術(shù)產(chǎn)業(yè)鏈?！?西部3D打印產(chǎn)業(yè)技術(shù)創(chuàng)新聯(lián)盟20XX6月,西部地區(qū)首個(gè)3D打印產(chǎn)業(yè)技術(shù)創(chuàng)新聯(lián)盟在XX成立。該聯(lián)盟將以XX市的制造企業(yè)為主體,由高等院校、材料研發(fā)企業(yè)和機(jī)構(gòu)、工業(yè)設(shè)計(jì)企業(yè)、科研院所、3D打印服務(wù)應(yīng)用提供商等"抱團(tuán)"聯(lián)動(dòng),先期從材料制造、航空應(yīng)用、軍工制造等產(chǎn)業(yè)鏈高端環(huán)節(jié)率先突破。<3>XX3D打印產(chǎn)業(yè)技術(shù)創(chuàng)新聯(lián)盟"XX省3D打印產(chǎn)業(yè)技術(shù)創(chuàng)新聯(lián)盟"20XX1月22日在XX宣告成立,XX省委書記趙正永為其揭牌。XX省在3D打印領(lǐng)域形成了相對完整的創(chuàng)新鏈、產(chǎn)業(yè)鏈和服務(wù)鏈。統(tǒng)計(jì)顯示,截至20XX初,我國與3D打印設(shè)備、材料及其應(yīng)用相關(guān)專利共668件,XX以369件位居全國第一。XX省3D打印產(chǎn)業(yè)技術(shù)創(chuàng)新聯(lián)盟在省科技廳主導(dǎo)下,目前由XX交通大學(xué)、西北工業(yè)大學(xué)、XX省科技資源統(tǒng)籌中心、西北有色金屬研究院、中科院XX光學(xué)精密機(jī)械研究所等32家省內(nèi)產(chǎn)學(xué)研單位組成?！?XX省三維打印產(chǎn)業(yè)技術(shù)創(chuàng)新戰(zhàn)略聯(lián)盟20XX6月,XX省三維打印產(chǎn)業(yè)技術(shù)創(chuàng)新戰(zhàn)略聯(lián)盟在XX正式掛牌,改聯(lián)盟由XX陽光〔600220集團(tuán)子公司XX紫金電子集團(tuán),以及機(jī)械科學(xué)研究總院XX分院與XX航空航天大學(xué)等聯(lián)合發(fā)起?！?中國3D打印技術(shù)產(chǎn)業(yè)聯(lián)盟20XX10月,在工信部的支持下,亞洲制造業(yè)協(xié)會(huì)、北京航空航天大學(xué)、華中科技大學(xué)、清華大學(xué)、XX華曙高科、XX濱湖機(jī)電科技、XX飛而康快速制造等10多家主要的科研單位的專家學(xué)者和企業(yè)共同發(fā)起成立了中國3D打印技術(shù)產(chǎn)業(yè)聯(lián)盟,這是世界上首個(gè)3D打印技術(shù)的產(chǎn)業(yè)聯(lián)盟。3、國家建立3D打印技術(shù)產(chǎn)業(yè)創(chuàng)新中心為促進(jìn)3D打印技術(shù)產(chǎn)業(yè)化,將首批選擇10個(gè)工業(yè)城市集中建設(shè)3D打印技術(shù)產(chǎn)業(yè)創(chuàng)新中心。計(jì)劃投資2000萬元,地方政府按照1：1配套扶持。20XX3月,3D產(chǎn)業(yè)聯(lián)盟已經(jīng)與XX等城市簽署中國3D打印技術(shù)產(chǎn)業(yè)總部基地和中國3D打印技術(shù)產(chǎn)業(yè)創(chuàng)新中心合作協(xié)議。創(chuàng)新中心包含3D打印技術(shù)的產(chǎn)品展示中心、科普和教育中心、加工和服務(wù)中心、研發(fā)中心?！捕?D打印產(chǎn)業(yè)技術(shù)環(huán)境與技術(shù)趨勢分析1、中國3D打印技術(shù)發(fā)展現(xiàn)狀我國近年才引入3D打印技術(shù),與國外相比差距非常大,主要體現(xiàn)在技術(shù)和市場應(yīng)用方面,研發(fā)水平不高,與市場銜接度較低,目前還未產(chǎn)生較大的經(jīng)濟(jì)效益。與美國已經(jīng)出現(xiàn)3DSystems和Stratasys兩大3D打印機(jī)上市公司不同,我國的3D打印技術(shù)起源于XX交大、華中科大和清華大學(xué)等高校,相關(guān)的技術(shù)轉(zhuǎn)化集中在校辦企業(yè)。2、中國3D打印產(chǎn)業(yè)專利申請數(shù)分析從圖中可以看出,我國3D打印技術(shù)申請數(shù)量主要集中在20XX,占2005-20XX申請數(shù)量的54.84%。專利公開數(shù)量同樣也主要集中在20XX,占全部公開數(shù)量的77.42%。圖表：2005-20XX6月3D打印相關(guān)專利申請數(shù)量變化圖〔單位：個(gè)資料來源：前瞻產(chǎn)業(yè)研究院整理圖表：2001-20XX3D打印產(chǎn)業(yè)相關(guān)專利公開數(shù)量變化圖〔單位：個(gè)資料來源：前瞻產(chǎn)業(yè)研究院整理3.技術(shù)趨勢3D打印技術(shù)的發(fā)展,實(shí)際上是成型工藝、原材料和設(shè)計(jì)程序這三大要素螺旋式創(chuàng)新的過程。從三要素的發(fā)展歷史看,以上三者互為支撐,彼此勾連,其中一個(gè)要素的突破往往能為另外兩大要素提供技術(shù)支持,從而為3D打印產(chǎn)業(yè)鏈的應(yīng)用打開更廣闊的空間,改善其在各個(gè)細(xì)分市場上的性價(jià)比。從3D打印發(fā)展階段看,目前我們正處于控制物體形狀的初級水平,未來將向著控制物質(zhì)構(gòu)成的方向發(fā)展。也就是說,不僅僅塑造外部幾何形狀,而且要實(shí)現(xiàn)多元材料、多元結(jié)構(gòu)的同時(shí)打印,從而創(chuàng)造特定形狀、特定功能的全新材料。從更加長遠(yuǎn)的愿景看,未來的3D打印,將超越對物體形狀、結(jié)構(gòu)的控制,將會(huì)把程序編寫進(jìn)材料,使其具備我們所需要的功能。我們不再打印被動(dòng)的零部件和材料,而是打印能夠感知、反應(yīng)、計(jì)算和行動(dòng)的智能系統(tǒng)。成型工藝方面,提高打印精度、速度,多材料同時(shí)打印、降低成本是成型工藝當(dāng)前的發(fā)展趨勢。目前主要有選擇性沉積、選擇性黏合以及分層超聲波焊接三大主流技術(shù)路線,美國材料與試驗(yàn)協(xié)會(huì)〔ASTM目前給出的6種技術(shù)標(biāo)準(zhǔn)分類也可大體歸入這三條技術(shù)路線。從成型工藝的發(fā)展歷史看,在20世紀(jì)80、90年代,三大技術(shù)路線都已經(jīng)出現(xiàn),并逐漸成熟；21世紀(jì)初以來,革命性的工藝已鮮有問世,技術(shù)進(jìn)展主要體現(xiàn)在已有的三大技術(shù)路線的精益求精上。當(dāng)前主要的發(fā)展趨勢有三個(gè)：一是提高打印精度和速度,但二者性能的提升似乎又是個(gè)悖論,打印精細(xì)程度的上升往往意味著加工速度的減慢,如何將二者兼顧有賴于技術(shù)進(jìn)步；二是研發(fā)能支持更多打印原材料的設(shè)備,比如最近十年發(fā)展最快的金屬材料,而未來,多元材料同時(shí)打印將是3D打印成型工藝發(fā)展的核心。三是為了3D打印更為廣泛的應(yīng)用,降低打印設(shè)備的成本,尤其是降低其中諸如激光發(fā)射器等核心部件的成本是未來重要的發(fā)展方向。事實(shí)上,開源3D打印機(jī)系統(tǒng)已使得簡易的民用級3D打印機(jī)的成本大幅下降,自行設(shè)計(jì)3D打印機(jī)已成為可能。原材料方面,材料種類更多元、性能更好以及成本更低是未來的發(fā)展趨勢。可供打印的材料有300多種,按照實(shí)現(xiàn)3D打印應(yīng)用的順序看,塑料、尼龍、樹脂、橡膠等高分子材料最先進(jìn)入應(yīng)用,也是目前技術(shù)最成熟、應(yīng)用最廣泛的,但是由于其強(qiáng)度、耐用性差、不耐高溫、有毒、不環(huán)保等缺陷,應(yīng)用范圍受限；陶瓷、混凝土、玻璃、紙、蠟等也只能應(yīng)用在特定細(xì)分領(lǐng)域。金屬粉末是目前發(fā)展最快的領(lǐng)域,但是由于其加工難度大,如果液化打印則難以成型,采用粉末冶金方式,除高溫還需要高壓,且還要面對金屬應(yīng)力離散的問題,即材料在受到激光照射時(shí),溫度可達(dá)2000多度,移開激光后便驟降到200度以下,材料經(jīng)受不住這么大的溫差,會(huì)出現(xiàn)開裂或變形。這些問題均導(dǎo)致其成本高昂,普及程度還遠(yuǎn)遠(yuǎn)不夠,國內(nèi)更是罕有公司涉及。這某種程度上已構(gòu)成當(dāng)前3D打印技術(shù)向工業(yè)級應(yīng)用滲透推廣的最大瓶頸。以色列的Objet〔已被Stratasys收購是目前掌握最多打印材料的公司,它已經(jīng)可以使用14種基本材料,并在此基礎(chǔ)上混搭出107種材料,兩種材料的混搭使用、上色也已經(jīng)成為現(xiàn)實(shí)。但是,這些材料種類與人們生活的大千世界里的材料相比,還相差甚遠(yuǎn),同時(shí),價(jià)格也一直居高不下。很明顯,使3D打印材料多元化〔尤其是實(shí)現(xiàn)復(fù)合材料同時(shí)打印、性能更好以及成本更低將是未來的發(fā)展趨勢。設(shè)計(jì)程序其實(shí)是經(jīng)常被人忽視的領(lǐng)域,但事實(shí)上,它的設(shè)計(jì)精度以及目前軟件對成型工藝的支持程度遠(yuǎn)未達(dá)到理想狀態(tài)。它大致可以分為3D建模設(shè)計(jì)和3D打印機(jī)固件程序兩部分。在3D建模軟件方面,目前已從簡單的實(shí)體建模提升到曲面建?！矎V泛用于動(dòng)畫CG制作以及光學(xué)掃描〔如三維掃描、點(diǎn)云等的階段,但缺陷在于無法實(shí)現(xiàn)對模型內(nèi)部結(jié)構(gòu)的詳細(xì)刻畫,同時(shí),分辨率的提升也面臨計(jì)算機(jī)處理能力的瓶頸。固件程序語言方面,目前最廣泛應(yīng)用的是3D打印機(jī)發(fā)明人CharlesHull在1987年發(fā)明的STL語言,但這種語言是和當(dāng)時(shí)的成型工藝相配合的一種因陋就簡的語言,對于當(dāng)前更高的精度、多元材料的成分控制均已力不從心?；诖?未來的設(shè)計(jì)程序的發(fā)展趨勢有三個(gè),一是在3D建模方面實(shí)現(xiàn)對物體內(nèi)部結(jié)構(gòu)的刻畫,二是實(shí)現(xiàn)對多元材料同時(shí)打印的控制,三是革新STL語言,使3D打印機(jī)固件能夠讀取更為復(fù)雜、海量的3D模型數(shù)據(jù),事實(shí)上,20XX已出現(xiàn)了一種更完善的AMF語言格式,正在逐漸取代STL的傳統(tǒng)領(lǐng)地?！踩?D打印產(chǎn)業(yè)市場趨勢分析民用級打印機(jī)、工業(yè)級應(yīng)用以及耗材領(lǐng)域大有可為。3D打印市場規(guī)模增長較穩(wěn),從1993年至20XX的19年間,年均增速為17.7%。3D打印產(chǎn)業(yè)包括上游的打印材料、中游的打印設(shè)備、相關(guān)外設(shè)及其設(shè)計(jì)軟件,以及下游的打印終端產(chǎn)品和工業(yè)設(shè)計(jì)服務(wù)等。WohlersAssociates的數(shù)據(jù)顯示,20XX,全球3D打印產(chǎn)業(yè)的銷售收入規(guī)模已達(dá)22.04億美元,比去年增長28.6%,如果從1993年算起,年均復(fù)合增速為17.7%。成本高昂是阻礙3D打印市場增長的最大桎梏。實(shí)際上,3D打印市場規(guī)模增速基本維持在40%以下,很難用爆發(fā)性增長來形容。其中,高昂的成本是3D打印推廣的最大桎梏。3D打印的直接制造成本主要分為設(shè)備折舊、原材料、設(shè)計(jì)成本和后處理成本,其中設(shè)備折舊〔固定成本和原材料〔變動(dòng)成本占絕大多數(shù)。其中,設(shè)備折舊主要取決于3D打印機(jī)的購臵成本和工件處理量對購臵成本的分?jǐn)?原材料則主要取決于其制備和加工難度。顯然,成本的下降只能依靠加工技術(shù)的不斷進(jìn)步以及生產(chǎn)3D打印機(jī)和原材料廠商的規(guī)模經(jīng)濟(jì)和同業(yè)競爭。對于3D打印市場規(guī)模的遠(yuǎn)景預(yù)測,我們較為樂觀。根據(jù)WohlersAssociates的預(yù)測,到2021年3D打印產(chǎn)值可達(dá)到108億美元,年均增速19.31%,但這可能低估了3D打印的能量。我們認(rèn)為,整個(gè)市場隨著性價(jià)比的改善、應(yīng)用的推廣以及中國市場的逐漸滲透,行業(yè)產(chǎn)值每年至少會(huì)保持28%以上的增速水平,2015年預(yù)計(jì)達(dá)到47.5億美元,2021年有望提高到241億美元的規(guī)模。另據(jù)WohlersAssociates在20XX做過的調(diào)查問卷結(jié)果,參加調(diào)查的21名業(yè)內(nèi)專家對于3D打印產(chǎn)業(yè)的滲透率的一致預(yù)期為8%,按照20XX17.14億美元的產(chǎn)值,整個(gè)3D打印產(chǎn)業(yè)的產(chǎn)值空間應(yīng)在214.25億美元。更為樂觀地看,按照全球70萬億的GDP規(guī)模,制造業(yè)大概占其中的15%,規(guī)模約10.5萬億,如果3D打印的滲透率能夠達(dá)到1%,那就是1050億美元的產(chǎn)業(yè)規(guī)模?！?3D打印設(shè)備：工業(yè)級穩(wěn)步增長,民用級迅猛推廣工業(yè)級打印機(jī)穩(wěn)步增長,過去24年間年均復(fù)合增速25.4%。WohlersAssociates把高于5000美元的3D打印機(jī)定義為工業(yè)級,低于5000美元定義為民用級。依此口徑,工業(yè)級打印機(jī)銷量自1988年剛發(fā)明時(shí)的34臺(tái),已發(fā)展至20XX7771臺(tái)的規(guī)模,24年間年均復(fù)合增速達(dá)25.4%,產(chǎn)值達(dá)6.2億美元,目前保持穩(wěn)步增長的態(tài)勢。我們認(rèn)為,性價(jià)比的提升和下游需求的拓展將繼續(xù)推動(dòng)工業(yè)級3D打印機(jī)的穩(wěn)步增長。首先,在前述的三大技術(shù)要素的螺旋創(chuàng)新過程中,工業(yè)級3D打印機(jī)從打印精度、速度、可用材料范圍方面得到很大提升；其次,隨著技術(shù)進(jìn)步和3D打印設(shè)備生產(chǎn)商的競爭,打印機(jī)均價(jià)已從20XX接近12萬美元降至8萬美元,降幅約1/3,而20XX以來的價(jià)格上升則是由于金屬材料的應(yīng)用興起使得對設(shè)備的性能要求提升所致。在此背景下,性價(jià)比的逐步改善使下游應(yīng)用的經(jīng)濟(jì)性越來越高,應(yīng)用領(lǐng)域和需求數(shù)量將會(huì)越來越多。我們預(yù)計(jì),未來三年工業(yè)級打印機(jī)仍將保持20%的增速,同時(shí)均價(jià)會(huì)隨著金屬材料打印機(jī)的增加小幅上漲,2015年工業(yè)級打印機(jī)市場規(guī)模有望達(dá)到11.01億美元,年均增速為21%。我們尤其看好民用級打印機(jī)的迅猛增長。民用級打印機(jī)銷量從20XX的66臺(tái)猛增到2012的3.55萬臺(tái),出現(xiàn)了井噴式增長。雖然20XX的增速回落至46%,但我們認(rèn)為,這主要和初期嘗鮮的需求暫時(shí)滿足有關(guān),民用級打印機(jī)未來仍有巨大的增長潛力。驅(qū)動(dòng)增長的力量主要有三個(gè),一是民用級打印在技術(shù)層面的門檻已經(jīng)大大降低,設(shè)計(jì)程序、成型工藝和原材料這三要素在民用市場已經(jīng)相當(dāng)成熟；二是民用打印設(shè)備和耗材的價(jià)格已出現(xiàn)了很大程度的降低,據(jù)統(tǒng)計(jì),全球民用級打印機(jī)均價(jià)20XX已降至1030美元。根據(jù)目前京東商城的網(wǎng)上報(bào)價(jià),3DSystem出品的Cube打印機(jī)約1.5萬元/臺(tái),相配套的ABS塑料耗材為700元/套,這對開展3D消費(fèi)類打印服務(wù)的商家或休閑娛樂的個(gè)人來說并非高不可攀。第三,性價(jià)比改善將開啟民用3D打印的巨大市場空間。由于民用3D打印主要是為了滿足個(gè)人個(gè)性化的定制需求,并不存在嚴(yán)格的工業(yè)標(biāo)準(zhǔn)要求,所以更容易推廣。未來的民用3D打印市場不僅來自個(gè)人休閑娛樂,還來自教育、科研、藝術(shù)創(chuàng)作甚至3D打印食品等更為廣闊的領(lǐng)域。我們預(yù)計(jì),未來三年民用級打印機(jī)仍能保持50%-60%之間的增速,同時(shí),價(jià)格水平會(huì)小幅下降,2015年總體市場規(guī)模有望達(dá)到1.15億美元,年均增速46%?！?3D打印終端應(yīng)用：工業(yè)級應(yīng)用發(fā)展空間廣闊終端產(chǎn)品方面,我們更看好3D打印的工業(yè)級應(yīng)用。在3D打印的民用消費(fèi)方面,由于個(gè)性化定制的屬性非常強(qiáng),終端產(chǎn)品很大程度上將由分散的3D打印機(jī)用戶來生產(chǎn),對于企業(yè)商業(yè)模式的進(jìn)化階段看,在目前3D打印的社區(qū)化"云制造"尚未成型的背景下,提供民用3D打印機(jī)遠(yuǎn)比提供民用的終端產(chǎn)品更為務(wù)實(shí)。我們認(rèn)為,在工業(yè)級應(yīng)用方面,有兩個(gè)明顯的趨勢值得關(guān)注。一是從終端產(chǎn)品的的消費(fèi)占比上看,汽車、電子消費(fèi)品、醫(yī)療、航空航天的占比穩(wěn)步走高。二是從3D打印的下游應(yīng)用市場占比上看,目前絕大多數(shù)的3D打印產(chǎn)品還是應(yīng)用于工業(yè)設(shè)計(jì),比如模具制造、功能型設(shè)計(jì)、展示模型、成像輔助設(shè)計(jì)等方面,但是直接部件制造的占比正在逐年上升。我們認(rèn)為,3D打印的先天優(yōu)勢將使其在汽車、3C、航空航天和醫(yī)療等領(lǐng)域,獲得越來越多的應(yīng)用。首先,在產(chǎn)品設(shè)計(jì)和加工模具階段,3D打印可以大大提升產(chǎn)品設(shè)計(jì)的自由度和樣品性能,快速地進(jìn)行功能測試和模具制作,縮短產(chǎn)品研發(fā)周期,迅速滿足市場需求。第二,在直接部件制造階段,對于定制化的部件,可以省卻模具制造的大筆投入,通過"凈成型"提高原材料利用率,降低材料成本,并且可以在多個(gè)產(chǎn)品之間任意轉(zhuǎn)換。第三,由于是一次成型,可以省卻傳統(tǒng)制造中各種零件的設(shè)計(jì)、制造、組裝、物流等環(huán)節(jié),以及生產(chǎn)各種零配件的設(shè)備、廠房投資,從而大大節(jié)省資本投入,縮短供應(yīng)鏈長度,減少存貨,提高周轉(zhuǎn)速度,降本增效。同時(shí),3D打印用于直接打印部件的應(yīng)用正在快速推廣。WohlersAssociates的數(shù)據(jù)顯示,近年來,樣本企業(yè)直接打印部件銷售增速要系統(tǒng)性地略高于用于模具加工、工業(yè)設(shè)計(jì)方面的銷售增速。2001-20XX的十年間,直接打印部件在3D打印終端產(chǎn)品中的占比從幾乎為零升至19%左右,可見,3D打印在終端制造中"既省、又快、又好"的優(yōu)勢將體現(xiàn)得越來越明顯。我們預(yù)計(jì),未來三年工業(yè)級應(yīng)用將保持30%左右的增速較快增長,2015年市場規(guī)模有望由20XX約11.28億美元增至2015年25.05億美元?！?3D打印耗材：塑料耗材快速推廣,金屬材料尤為稀缺3D打印原材料市場規(guī)模正快速增長?？春?D打印市場,意味著看好其耗材市場。2001～20XX,3D打印耗材銷售收入年均增速18%,且最近幾年增速逐年上行,20XX實(shí)現(xiàn)了29.2%的同比增速,實(shí)現(xiàn)產(chǎn)值4.22億美元。塑料耗材大范圍推廣是大勢所趨,而且由于塑料種類多樣,將為塑料耗材提供商創(chuàng)造廣泛機(jī)會(huì)。從量上看,塑料為代表第一代3D打印耗材已經(jīng)相當(dāng)成熟且應(yīng)用廣泛,幾乎可以應(yīng)用在所有的主流工藝上,目前銷售收入占比一直在六七成左右,隨著3D打印市場需求的快速激活,特別是目前民用級打印機(jī)幾乎都采用塑料作為耗材,這將為其開啟廣闊需求空間。從價(jià)上看,廠家多采用與3D打印設(shè)備捆綁銷售的策略,使得其對3D打印設(shè)備的專屬性很強(qiáng),即使直接成本降低,但銷售價(jià)格仍可以很高,具有較高的毛利率。從種類上看,塑料耗材包括ABS、PVC、尼龍、環(huán)氧樹脂等非常多的門類,這將為各類塑料耗材提供商創(chuàng)造廣泛機(jī)會(huì)。我們預(yù)計(jì),光敏高分子聚合材料作為塑料耗材的主力,未來三年仍將保持增速逐年提升的態(tài)勢,2015年市場規(guī)模有望達(dá)到6.1億美元,年均復(fù)合增速42.3%。金屬耗材由于技術(shù)瓶頸最為稀缺,需求和利潤空間巨大,2015年市場規(guī)模有望達(dá)到7000萬美元。2009～20XX,3D打印金屬耗材銷售收入年均增速27.5%,20XX達(dá)到2500美元的產(chǎn)值規(guī)模,同比增速38.3%。我們認(rèn)為,金屬耗材仍具有巨大的發(fā)展空間。從需求量上看,3D打印應(yīng)用金屬材料囿于技術(shù)瓶頸一直拖累其產(chǎn)業(yè)化,航空航天、汽車高端復(fù)雜部件及其輕量化等方面都急需金屬材料〔甚至是混合金屬材料,特別是3D打印可以通過一次性凈成型解決傳統(tǒng)金屬加工中廢料率高的問題,大大節(jié)省原料成本,提高其性價(jià)比。一旦技術(shù)瓶頸能夠克服,價(jià)格能有所下降,將開啟巨大的應(yīng)用空間,我們預(yù)計(jì),3D打印金屬耗材的市場規(guī)模增速將穩(wěn)步上升,2015年有望達(dá)到7000萬美元以上。從金屬種類上看,金屬材料的應(yīng)用范圍正在逐步拓寬。目前主要的金屬材料包括工具鋼、不銹鋼、商用純鈦、鈦合金、鋁合金、鎳基合金、鈷鉻合金、銅基合金、金、銀等,未來將向性質(zhì)更為多元化的混合材料擴(kuò)展。從利潤率上看,由于加工難度和性能要求非常高,對構(gòu)件強(qiáng)度、抗疲勞度、斷裂韌性要求非常高,且目前掌握加工技術(shù)的制造商鳳毛麟角,所以即使價(jià)格將隨技術(shù)進(jìn)步有所下降,但利潤空間仍是巨大的。三．企業(yè)對3D打印人才的需求調(diào)研3D打印的開展離不開人才,國內(nèi)對3D運(yùn)用人才的培育還僅僅在萌發(fā)狀況,更別提即插即用的高級人才,依據(jù)國家制作業(yè)信息化培訓(xùn)中心3D辦主任魯君尚表明,當(dāng)前中國對3D運(yùn)用人才需要十分巨大,缺口約為800萬人。在他看來,中國在3D技術(shù)培訓(xùn)、推行方面做得不行,高校有關(guān)3D課程與如今全球最前沿的3D技術(shù)有距離,高校3D教學(xué)與公司運(yùn)用需要有距離,很多人對3D知道還處于十分粗淺的初級階段。