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1、杭州市科技情报调研项目调研报告项目名称:杭州市 3D 打印技术应用现状调研与发展策略探究立项编号:20141334M10承担单位:杭州职业技术学院合作单位:杭州先临三维科技股份有限公司联 系人:王丽霞联系电话子邮箱:78132430511.11.21.322.12.22.32.42.533.13.23.3目录3D打印技术概述 13D 打印技术简介特点与优势应用领域杭州3D打印产业发展现状 4杭州3D打印产业发展优势 产业发展大事记核心企业介绍 推广与应用的典型案例 存在的问题发展趋势与发展策略 15发展趋势 发展策略 应用案例“杭州市 3D 打印技术应用现状调研与发展

2、策略探究”课题调研报告国家科技部公布的国家高技术研究发展计划 (863 计划 )、国家科技支撑计划制造领域 2014年度备选项目征集指南中,备受关注的3D打印产业首次入选,工信部积极制定 3D打 印产业发展路线图及相关产业政策,沿海及内地北京、上海、广东、浙江、江苏、山东、湖 北、湖南、陕西、四川等省市积极布局因地制宜发展3D打印产业,有的省市明确将3D打印产业确定为本区域的战略性新兴产业,通过建立公共服务平台、校企合作实验室、技术产业 联盟等形式调配整合多方资源,发展3D打印产业。这些举措体现了国家和地方层面的重视程 度。目前,3D打印产业已经进入 爆发期”从概念阶段向应用阶段快速发展。首先

3、,3D打印 走进学校的步伐明显加快,国内有约 1000所学校购买了 3D打印机,建立了 3D打印实训室。 第二,工业3D打印的市场增速加快,今年国内市场预计将至少销售 500台工业3D打印机。 第三,生物医学 3D 打印技术进步显著, 例如美国康奈尔大学开发出可以打印人体器官的材料, 中国蓝光英诺生物科技公司的国家 863项目生物医学3D打印机打印血管技术取得重大突破, 以及杭州电子科技大学的生物 3D打印肝单元技术取得重大技术进步等。世界3D打印技术产业协会首席执行官罗军指出,3D打印的关键在应用,只有在广泛的 实践应用中,才能发现3D打印技术与传统制造业技术的比较优势和有待完善之处。他表示

4、, 中国将是全球3D打印产业最大的应用市场,尽管目前在技术上与欧美等发达国家仍有差距, 但中国在这一领域有后发优势,发展潜力巨大。1 3D 打印技术概述1.1 3D 打印技术简介3D 打印是制造业领域正在迅速发展的一项新兴技术,被称为“具有工业革命意义的制 造技术”。 3D 打印技术是指通过连续的物理层叠加,逐层增加材料来生成三维实体的技术, 与传统的去除材料加工技术不同,因此又称为增材制造( AM Additive Manufacturing )。3D 打印是“增材制造”的主要实现形式。 “增材制造”的理念区别于传统的“减材”制 造。传统“减材”制造一般是在原材料基础上,使用切割、磨削、腐蚀

5、、熔融等办法,去除 多余部分,得到零部件,再以拼装、焊接等方法组合成最终产品。 “增材制造”则无需毛坯 和模具,而是直接根据计算机图形数据,通过增加材料的方法生成任何形状的物体,简化产 品的制造程序,缩短产品的研制周期,提高效率并降低成本。3D打印机是3D打印的核心装备,它是集机械、控制及计算机技术等为一体的复杂机电 一体化系统,主要由高精度机械系统、数控系统、喷射系统和成型环境等子系统组成。此外, 3D打印耗料、打印工艺、设计与控制软件等是 3D打印技术体系的重要组成部分。3D打印技术 的产业链包括:软件、装备、材料和服务应用。1.2 特点与优势3D打印技术具有绿色、分散式、短流程、个性化、

6、一体化成型、柔性等特点,在创新设 计、下一代制造市场中有广阔的市场前景, 特别是其对上下游及衍生的应用市场的经济影响。 对于杭州企业来说,中国市场的潜力是巨大的,中国庞大的制造业基础及存量应用市场使得 中国将超越美国,成为全球最大的市场。其具有下列优势:(1)不受零件形状限制的一体化成型 传统的加工方法由于受设备结构的限制,导致形状复杂的零件难于加工,可加工的零件 形状受到很大的限制,使得一部机器需要很多个零件组装。3D打印技术则实现了只要能想到的零件形状就能制造的可能,大大减少了零件的个数,简化了生产管理和部分组装工序。(2)3D打印可以实现零库存和零备用只要拥有CAD数据和3D打印机,就可

7、以当场打印零件。如果能够按照需求,为每一位患 者量身订制关节,就不需要再保留库存。售后服务也可以提高效率。在推出商品后,为了防范故障的发生,企业必须长年保管用 于维修的备用零件。而如果能够使用数位资料当场进行制作的话,就无需再继续保管零件以 及制作零件的模具。(3)零物流的“互联网设计制造”模式 同样有可能受到影响的还有物流。现在已经有企业在筹划实施“零物流”的开发。其代表企业是以塑胶成型制品为主要业务,最近开始大力发展家电业务的爱丽思欧雅玛。该公司的开发基地位于宫城县角田市,最大的生产基地在大连。过去,在设计、开发商 品的时候,为了确认生产现场的情况,也就是工厂的生产流程,每次试制,试制品都

8、要在日 本与中国之间转上一圈。但现如今,该公司准备于 2014年内在大连工厂内设置3D打印机,取 消开发中的物流环节。大致的家电设计概念首先在日本敲定,在经由网际网路收到数据后,大连的技术人员按 照生产现场的情况,绘制详细蓝图。日本和大连的两个基地分别使用 3D打印机进行试制,通 过电视会议讨论改进。这样做不仅可以省去试制品往返两国之间的物流成本,还能节省时间。减少海关导致的 运输滞留风险。从而缩短开发期,比竞争对手更快地为消费者送上新商品(4)个性化订制福特汽车的创始人亨利 .福特留给世界最大的功绩,是名为福特系统的大批量生产方式。 距今整整 100年前的 1914年,通过采用输送带流水作业

9、方式, 汽车实现了大批量生产。 通过只 生产黑色一个款式,量产效果大幅降低了成本,引发了购买热潮。引导全球进入“多品种”时代过渡期的,是日本的制造业。丰田为了使生产多品种的效 率与生产单一款式相当,开发出了最大限度减少零件库存的“看板管理”方式,将美国制造 业挤下了领导者宝座。日本建立在自给自足、与关联企业紧密关系基础上的“磨合型”产业 结构非常适合这种模式运行。社会发展到现在,为了在“多品种”的程度上更进一步,实现“个性化订制”的经济模 式,世界各大先进企业纷纷展开了行动。量身订制能够通过提供符合个人偏好和需求的唯一 产品,最大限度提升附加值。实现这种新模式的工具便是 3D打印机。(5)缩短

10、新产品的开发时间和流程3D打印技术实现了从模拟数据到实物产品的零距离,减少了模具的开发环节。1.3 应用领域3D 打印技术能降低工业企业的新产品开发成本和缩短开发周期, 实现工业转型升级;“大 众创业、万众创新”的形势下,可以让创业者更方便创新;可以培养学生的创新能力和动手 能力;可以解决航空航天、人体器官等特殊领域的制造难题;还具有节材、节能、个性化、 环保等特点,将会培育出很多新型的产业,培育经济增长点和新消费。3D 打印技术可以应用的领域非常广泛,主要有下面七个方面:(1)工业制造:产品概念设计、原型制作、产品评审、功能验证;制作模具原型或直接打印模具,直接打印产品。 3D 打印的小型无

11、人飞机、小型汽车等概念产品已问世。3D 打印的家用器具模型,也被用于企业的宣传、营销活动中。(2)文化创意和数码娱乐: 形状和结构复杂、 材料特殊的艺术表达载体。 科幻类电影阿 凡达运用 3D 打印塑造了部分角色和道具, 3D 打印的小提琴接近了手工艺的水平。(3)航空航天、国防军工:复杂形状、尺寸微细、特殊性能的零部件、 机构的直接制造。(4)生物医疗:人造骨骼、牙齿、助听器、义肢等。(5)消费品:珠宝、服饰、鞋类、玩具、创意 DIY 作品的设计和制造。(6)建筑工程:建筑模型风动试验和效果展示,建筑工程和施工( AEC模拟(7)教育:模型验证科学假设,用于不同学科实验、教学。在一些中学、普

12、通高校和军 事院校, 3D 打印机已经被用于教学和科研。2 杭州3D打印产业发展现状在我市,政府、企业和学校都非常重视 3D 打印技术的应用,目前杭州已有多家本土的生 产 3D 打印机的企业,如杭州先临三维科技股份有限公司、 浙江圣泓工业设计有限公司等。生 产的设备性能良好,并销售到全国,取得丰硕的经济效益。同时也有很多企业、学校及个人 购买了 3D 打印机,用于新产品开发时的模型制作、个人特定产品的定制、学生创新课程的教 学等。已经有很多大学、高职引入了 3D打印机,建立3D打印技术实训中心,以加强学生多 领域知识融合,促进学生综合能力培养,增加学生就业机会。2.1杭州3D打印产业发展优势杭

13、州是个具有强烈创新意识的城市,从政府到高校到企业,都具有一定的前瞻理念和高 度的创新精神。杭州的3D打印从2004年开始发展,在全国属于前列。经过十年的发展,已 积聚了很多行业优势。(1 )在3D打印的医学应用领域,杭州3D打印颇有建树。去年,杭州捷诺飞生物科技有限公司自主研发的细胞 3D打印机向世界展示了中国在3D 打印设备自主研发生产方面的领先能力。杭州六维齿科公司3D打印出来的牙模一一导板”是国内领先的数字化种牙产品。杭州很 多开展种牙的医院,都开始应用 3D打印为牙病患者进行牙齿种植的定制。用三维扫描仪加 3D打印,把患者的牙齿模型打印出来,再用电脑模拟种牙的位置、角度、深度,然后再打

14、印 出导板”六维齿科去年已将基于3D打印技术的牙种植导向模板覆盖到了全浙江省的 11个 市的 100多家医疗单位,并在北京、上海、深圳、山西、广西等地建立了合作单位。杭州培瑞科技有限公司也是一家从事牙科 3D打印的企业,是这个行业的全国佼佼者之 一。“有过补牙经验的人都知道,想换颗牙齿很麻烦,需要反复跑医院很多趟。 ”公司总裁王 建武举例说,“医生凭临床经验直接备孔、种植牙齿,或采用简易的手术导板,但精确度不高, 也没法控制种植的角度和深度。运用三维数字化和3D打印技术,医生预先可以直观地模拟种 植位置,直接设计出牙齿的模型,既快速又准确,补牙更加方便,安全性大为提升。”王建武说,随着3D打印

15、技术的应用,义齿的费用降低了三分之一,医生的服务费用至少 减少百分之四十,这对老百姓来说绝对是好事。他认为未来三到五年是3D打印牙科行业的 黄 金时代”,至少有 1000亿元左右的想象空间, 300亿元左右用来传统替代, 700亿元左右替代 医生服务。现在还不到十分之一。对于企业的发展,王建武信心满满,未来三年,培瑞科技 将在全国建 5 个分中心,产值翻 30 倍。(2) 良好的创业创新环境以及扎实的产业基础,孕育了 3D打印在杭州的快速发展。杭州高校众多、人才云集,浙江大学、浙江工业大学、杭州电子科技大学、杭州师范大 学等高校积极进行3D打印关键技术与应用研究。杭州市的文化创意产业发展迅猛,

16、给3D打印技术提供了良好的发展基础。(3) 杭州已培育了较多的国内领先企业。杭州拥有国内综合实力最强的中国 3D打印第一股杭州先临三维科技;杭州捷诺飞生物科 技有限公司总经理徐铭恩教授所在的实验室是世界上细胞3D打印领域做得最好的7个实验室之一,细胞打印的存活率、精度、稳定性等一系列技术上处于世界顶尖水平;已被杭州公司 收购的北京易加是国内少数几家能自主开发金属 3D打印设备的公司。在军工打印材料方面,杭州有乐道战略材料公司;金属材料打印方面,杭州有乐一新材 料有限公司和浙江亚通焊材有限公司;桌面级打印设备有杭州铭展网络公司;消费材料有杭 州宏凯新材;医疗应用方面有杭州六维齿科和杭州培瑞科技。

17、(4) 政府的支持力度大。“杭州产业规模、应用深度和广度这几年一直全国领先, 这得益于杭州拥有良好的创业环 境,也得益于电子商务之都、工业设计强市的人才优势。 ”杭州市经信委王明兴处长说, “我 们要利用杭州的先天优势,抢占先机,抓紧布局。接下去,政府还是会一如既往,以更大的 力度扶持3D打印技术的研发和应用推广,积极为企业出谋划策,提供发展的各种资源扶持。”这些扶持包括积极争取国内外有关重要会议、 论坛等在杭州举办;吸引国内外3D打印优 秀人才落户杭州创新创业;积极鼓励杭属企业开展各种形式的对外合作与交流;充分利用国 内外各种资源,打造杭州3D打印的人才高地等举措。2.2 产业发展大事记(1

18、) 2013年8月7 日,杭州捷诺飞生物科技有限公司发布国内首台商用生物 3D打印机 (Bioprinter) 。(2) 2013年12月25日,杭州市经信委批准的杭州市 3D打印产业联盟宣告成立。联盟的意义,除了抱团发展,还在于协调发展。杭州非常重视3D打印技术的生产应用发 展。为联合杭州市3D打印技术上下游资源,推动产业间的交流对话,促进产业间协同创新发 展,让3D打印技术率先在浙江进行广泛深入地应用,推动形成“设计 -材料-制造-应用”协同 创新的产业链。2013年12月25 日,下沙多家工业设计企业和高校代表参加了此次成立仪式。该联盟的理事长单位为杭州先临三维科技股份有限公司,该公司在

19、下沙建有大型3D打印体验中心。杭州捷诺飞生物科技有限公司、杭州六维齿科医疗技术有限公司、杭州铭展网络 科技有限公司、浙江亚通焊材有限公司和乐道战略材料有限公司等20家企业成为联盟首批成员。杭州3d打印产业联盟主要成员见下表1所示。表1 杭州3d打印产业联盟主要成员序号单位名称业务简介1杭州先临三维科技股份有 限公司主要从事3D打印数字化系统、桌面级与工业级 3D打印机研发,提供3D打印综合解决方案2杭州八维齿科医疗技术有 限公司(浙江工业大学)主要服务医疗与数字化牙种植领域,提供全面 的3D打印服务综合解决方案3杭州捷诺飞生物科技有限 公司(杭州电子科技大学)主要为生物医学领域提供全面的3D打

20、印服务综合解决方案,完成全国首台生物 3D打印机4浙江亚通焊材有限公司 (浙江省冶金研究院有限 公司)主要从事3D打印用金属粉末材料的研发与制 造。已生产出四种5乐道战略材料有限公司(杭州师范大学)主要研发树脂3D打印新材料及其应用技术6杭州博华激光技术有限公 司(浙江工业大学)主要从事激光3D打印成套设备和关键部件的 研发、激光技术开发咨询7杭州铭展网络科技有限公 司主要从事3D打印机的制造、研发与销售8浙江省电子信息产品检验 所主要从事3D打印软件及产品的检测9杭州云造科技有限公司主要从事工业设计和在线产品定制业务10杭州造物科技有限公司提供3D打印机销售,技术支持,耗材供应及 3 服务1

21、1杭州宏凯工程塑料有限公 司主要提供木塑PLA'PVA及PA等3D打印耗材12杭州新迪数字工程系统有 限公司主要建设3dsource平台上的网上3D打印体验 平台,三维cad软件开发13杭州新恩科技有限公司主要将3D打印与建模结合,服务于车载、仪表 和空调零部件的开发14杭州汇文科技有限公司主要建设3D打印科普体验馆15杭州骐雄科技有限公司主要将3D打印与产品设计结合应用16杭州巨星科技股份有限公 司主要将3D打印与工具开发结合应用17杭州培瑞科技有限公司主要提供3D打印及扫描服务18浙江三鑫科技有限公司主要将在高校应用推广19杭州通灵自动化股份有限 公司主要将3D打印与机电产品设计研

22、发结合应用20浙江省机电设计研究所有 限公司主要将3D打印与机电设计结合应用(3) 2014年2月16日,杭州市经信委、杭州市科委联合印发杭州市关于加快推进3D 打印产业发展的实施意见。文件确定我市3D打印技术的发展指导思想为:以 技术先进、应用导向、协同创新、分 步实施”为发展思路,以“3D丁印设备、3D打印材料、3D打印软件、3D打印服务”为重点领 域,不断加强关键技术研发,突出示范应用推广,培育产业链骨干企业,促进产业链协同发 展。(4)2014年5月19日,杭州市经信委正式发文,同意将唯一的 杭州市3D打印展示中 心”落户在浙江大学科技园滨江创新园。杭州市3D打印展示中心”在浙江大学科

23、技园滨江创新园的设立和落户,将更好地积聚一批从事3D打印设备生产、3D打印材料、3D计算机软件开发、3D打印服务的企业汇聚在浙 江大学科技园滨江创新园,促进3D打印在工业设计、文物医疗、文化创意、教育培训、装备 制造、模具制造等领域的推广和应用,形成杭州市 3D打印产业的技术研发、设备展示、人才 培育的积聚地。(5)2014年5月28日,在浙江省经信委、杭州市经信委等单位的具体指导下,在浙江省科技厅、浙江省教育厅、杭州市科委、杭州市教育局、杭州市科协等单位的支持下,以杭 州先临三维科技股份有限公司为主导的多家浙江省、杭州市3D打印产业联盟内企业组织联盟成员,向浙江省(杭州市)83所中小学捐赠3

24、D打印机及耗材。(6)2014年8月8日,杭州先临三维科技股份有限公司于在新三板挂牌上市,成为国 内3D打印第一股。(7)2014年10月9日,浙江3D产业园在萧山破土动工。(8)2015年6月10日,浙江亚通焊材研公布制出 3D打印用高致密球形金属粉末。(9) 2015年10月9日,杭州捷诺飞生物科技有限公司鉴定并发布国内首个商品化3D 打印肝单元“Regenovo 3D LiverTM和下一代生物3D打印工作站“Regenovo 3D bio-print WorkStatio nTM2.3 推广与应用的典型案例浙江建设职业技术学院牵头成立的 “校工厂 ”企业 杭州唐夏模型设计咨询有限公司创

25、立于 2009 年,是由浙江建设职业技术学院牵头成立的 “校工厂 ”企业,公司总部设立在杭州萧山高教园区,建筑面积达到1200 平方米。企业不仅集3D打印模型制作、3D打印服务产品研发和3D打印加工设计咨询等各项服务 为一体,而且承担学院建筑教学模型设计专业的教学工作。唐夏模型目前拥有完善的企业管 理体系,汇集大批经验丰富,创意力强的专业开发人员,技术骨干。在为客户提供优质服务 的同时还为社会输送了无数的专业技术人才。充分体现了校企合作所带来的科研背景,综合 展示了从技术人才培养到产品科研创新的巨大潜力。2.3.2 杭州市行知中学的 3D 创意学生社团作为浙江省现代教育技术实验学校及省数字校园

26、建设示范校,行知中学3D创意学生社团(主要内容是:3D创意建模和3D打印)得到了全国同行的高度赞赏。行知中学的3D创意社注重校本课程的设计和规划, 充分利用不同学生社团的优势,实现 信息技术和科技、艺术等不同社团的互补和融合,如:由于制作材料和制作工艺等限制,科 技社团的很多小发明、小制作、小零件等无法转化成产品,而通过3D创意社的帮助成功实现 了作品的建模和3D打印,作品不仅制作精良同时还富有个性特征;又如,3D创意社和该校的陶艺社团的艺术手法结合,陶艺作品既有陶艺的艺术品位又有 3D创意社的三维空间思维理 念,现代感和艺术性均得以提升。行知中学的3D创意社团,追求的不仅仅是信息技术的数字

27、堆砌,而是渴望着心中的梦想在电脑中得以延伸。杭州市行知中学的3D智慧创意学生社团着眼于设计理念的培养,着重落实 3D模型的构 建方法和 3D 打印原理的课程指导, 充分运用三维设计的 “加法艺术和减法艺术 ”概念,为不同 思维方式的学生提供课程需求,如基于 加法艺术”的3D软件建模一一实现从无到有的模型设 计、基于减法艺术”的三维设计雕刻笔一一实现从有到精的质变、基于 “3旳描”的纹理扫描 实现物体真实的物理特征,始终体现 “以生为本”思维方式的培养,实现学生的设计理想。2.3.3 浙江图书馆的 3D 打印体验区浙江图书馆安装了 5台桌面式3D打印机,每天10个名额免费体验。去浙图打印一个3D

28、 的自己成为一种时尚。如果你自己会用 3D制图软件创建模型,并把3D模型输出成.stl格式 就可以拿到这里打印。3D 打印体验区最有趣的地方当然是扫描实物打印。你的手机,照相机,包包等都可以被 扫描。最好玩的是扫描真人,用手持式扫描仪绕着真人扫一圈,再把人体三维信息输入软件, 然后生成一个 3D 数字模型,再通过打印机打印出来。2.3.4 3d 打印云平台3d 打印云平台“ 3D 客”的网址: 3D客是目前国内领先的3D模型数据云平台,是一个解放设计师的平台,同时也是降低 3D打印门槛的关键所在。3D客为广大3D爱好者提供3D模型下载和3D模型库数据分享等服 务。开发提供线上线下的“ 3D课程

29、”。“ 3D课程”是一个面向在校学生的3D创意教学生态 系统,涵盖了 3D扫描、3D打印、3D数据平台、教材课件和3D打印耗材等内容。基于不同 阶段的学生需求和学习特点,通过与教育专家、行业资深的优秀教师合作,“3D课”团队设计开发了一系列新鲜有趣的3D课程,并提供一系列个性化的配套服务。使学校可以因地制宜、 因材施教,根据教育教学的目标和特色,结合自身条件和学生情况,参与开发更多的本地化 课程。2.3.5 杭州职业技术学院的反哺基础教育拥有3D打印实训基地和快速成型技术应用平台,设备总价值约260万元。在2014年7月对缙云中职的7名教师进行了 3D打印技术培训。同年9月对杭州两所小学的部分

30、小学生进 行了 3D打印技术的科普体验宣讲,自此拉开了工业设计专业反哺基础教育的序幕,至此以后, 每年受惠中小学生约200人次。并在学校进行3D打印技术推广宣讲,在3D打印技术的培训、 教学和打印机的应用等方面积累了大量的经验和数据。2.4 核心企业介绍今年1月,中国3D打印技术产业联盟2015年第一次理事会会议在杭州召开,从一个侧 面肯定了杭州在这个领域的 “江湖地位 ”。众多即便放在全国也属于第一梯队的公司使得杭州 形成完整的工业、医疗、教育、互联网应用 3D打印产业链,并使得杭州成为3D打印重镇。杭州先临三维科技股份有限公司( 1 )公司简介杭州先临三维科技股份有限公司是一家专业提供三维

31、数字化技术综合解决方案的高科技 企业,是国家白光三维测量系统(3D扫描仪)行业标准的第一起草单位,浙江省工业设计协 会副会长单位,建有省级 3D 数字化与 3D 打印技术研究院,和国内技术种类多、工艺全面、 分布网点众多的3D打印服务中心,是中国3D打印技术产业联盟副理事长单位 ”浙江省3D 打印产业联盟理事长单位,并与清华大学、浙江大学、华南理工大学等知名高校建有 3D数字 化与 3D 打印技术联合实验室。公司成立于2004年,于2014年8月8日在新三板挂牌(830978),是中国3D数字化 与3D打印第一股,致力于建设3D数字化与3D打印技术生态系统,业务领域涵盖 3D扫描、 3D打印、

32、3D材料、3D设计与制造服务、3D网络云平台,在综合实力、销售规模、技术种类、 服务保障能力等多方面均处于行业领先水平。已然成为全省 3D 打印产业的 “盟主”。 公司注 册资本 5070万元,公司净资产规模超 1.4亿元,成立至今复合增长率在 100%以上。公司员 工 200 多人,其中大专以上学历的占 85%,专业技术人员占 60%以上,硕士及以上人员占 15% 以上。去年,企业销售近亿元,上缴税收 1106万元,截止 2015年 6月 30日,公司共有已授权和申请中的发明专利 39项,授权实用新型专利 28 项,授权外观专利 18 项,软件著作权 32 项,总数超过 100 项。( 2)

33、业务领域先临三维公司业务基本覆盖 3D 打印技术整个产业链, 应用于工业制造、 生物医疗、 教学 创意消费等领域,公司的 3D 数字技术综合解决方案已经成功运用于众多行业,如汽车制造、 航空航天、模具制造、电子电器、消费品、牙科、骨科、文物古建、雕刻、建筑、能源、科 研、职业教育等,帮助这些行业的客户提高效率、提升品质,并降低损耗。业务范围覆盖全国及美洲、欧洲、东南亚、中东、澳洲等 50多个国家和地区,为 2000 多家工业制造、生物医疗、文化创意及教育科研领域客户提供专业服务。知名客户有:英特 尔、博世、海尔、阿迪达斯、 松下、中国南车、 上海大众、 北京汽车、 娃哈哈、美的、 Autode

34、sk、 吉利汽车等等,客户总数超过 4000 家。另外,苹果供应商的产品模具研制,中国美院学生80%的毕业设计模型制作,人体需要的义齿、义肢打印,在不接触、不损伤文物的前提下,对两汉时期的石雕进行高精度仿制等 众多项目完成良好。目前正在进行的项目有萧山中医院的义肢研发和浙江中医药大学的助听 器研发项目等。未来35年,先临三维计划在全国设立 50100个线下3D打印创新服务中心。2.4.2 浙江亚通焊材有限公司( 1 )公司简介浙江亚通焊材有限公司位于浙江省杭州市西湖区西湖科技园,占地2万卅,是专业从事高、中、低温全系列钎焊材料研发、生产、销售,拥有产品自营出口权的国家级高新技术企 业,设有杭州

35、市企业技术中心,是浙江省钎焊材料与技术重点实验室的依托单位和钎焊材料 与技术浙江省工程实验室建设单位。公司成立于 1987 年,为国家级高新技术企业, 系浙江省冶金研究院子公司,主要从事环 保型钎焊材料、金属靶材、高温焊料、 3D 打印金属粉末材料的研发和销售。亚通焊材是国内 钎焊材料行业的核心企业之一,在行业中拥有着广泛的影响力。公司历年担任着中国电子材 料协会副理事长单位,中国标准化技术委员会钎焊分会委员单位,也是多项国家标准的主要 起草单位,同时还是浙江省3D打印产业联盟副理事长单位,杭州市 3D打印产业联盟副理事 长单位,浙江省新材料产业协会副理事长单位。(2)建设成效2015年6月,

36、浙江亚通焊材研制出3D打印用高致密球形金属粉末。自从美国将3D打印 技术作为其产业振兴的核心之后,这项技术就受到全球的瞩目。如今, 3D 打印产业发展如火 如荼,方兴未艾。众所周知,3D打印主要包括3D打印设备和打印材料,而打印材料又分为 工程塑料、树脂材料、金属材料等几大类。金属 3D 打印材料一般为粉末,且要求球形,粉末 的球化率一般要求大于 98%。只有高的球化率,才能保证打印粉末均匀、顺利地输送到打印 溶池,从而得到组织致密、低缺陷率的打印产品。目前, 国内金属3D打印发展一直受制于进 口原材料的高昂价格,而制备球形金属粉末的工艺普遍采用气雾化方法,因为制粉设备的局 限性,往往粉末球形

37、度不好,伴生球粉体较多。浙江亚通焊材有限公司投入巨大的人力物力,经过数年艰苦的努力,终于突破了一系列 关键技术,成功掌握了球形金属粉末生产技术,利用该技术生产的316L、304、17-4PH不锈钢粉末、MS1模具钢粉末、AISilOMg铝合金粉末,粒径从10微米到100微米,球形度好杂 质含量低。球形粉末指标已达到国外同类产品的品质, 并实现批量销售,扩展了 3D打印专用 金属粉末品种、规格, 提升了产品的附加值。该技术同时可应用于各类球形金属粉末的制备, 为我国 3D 打印技术的进步奠定了原料基础。2.4.3 杭州六维齿科医疗技术有限公司(1 )公司简介杭州六维齿科医疗技术有限公司成立于 2

38、010年 8月,是一家为牙种植手术提供数字化技 术支持的企业,是一家真正意义上的产学研相结合的高新技术企业。公司的核心理念是让数 字化技术帮助口腔医生实现安全和精准的种植手术。公司掌握了目前全球口腔种植领域先进 的数字化种植牙技术,通过自主开发的远程数字化牙种植设计平台,为医生提供数字化牙种 植手术方案设计,并提供实施手术的个性化手术导板及其配套工具,使患者能够获得国际水 准的牙种植医疗服务。(2)公司优势杭州六维齿科医疗技术有限公司拥有一支有着海外留学背景和高校科研背景的创业团 队,拥有自主知识产权的远程数字化种植牙设计平台和国际最先进的快速原型制造设备。通 过网络平台实现手术方案的设计、通

39、过物流平台配送手术导板及专用手术器具,已成为国内 目前唯一能够为口腔医生提供远程数字化种牙技术服务的专业公司。公司开展 蓝海导航”千人培训计划,蓝海导航”计划是以6D数字化导航种植技术为工 具、用三年时间培训 1000 名中国牙医独立开展口腔种植业务、 具有跨时代意义的新技术助推 计划。 “蓝海导航 ”计划的实施必将为培养一大批能独立开展高质量口腔种植业务的中国牙医 作出重大贡献。2.4.4 杭州捷诺飞生物科技有限公司(1)公司简介杭州捷诺飞生物科技有限公司是一家专业提供生物医学领域3D打印技术综合解决方案的高科技企业,致力于开发面向生物医学领域的3D打印设备、材料和软件,为再生医学、组织工程

40、、药物开发和医疗辅具等生物医学领域提供新的技术解决方案,为开发突破性的治 疗手段提供技术可能。2013年8月7号,公司发布国内首台商用生物3D打印机(Bioprinter )。在 2015年 10月 9日中国转化医学大会上,杭州捷诺飞生物科技有限公司鉴定并发布国内首个商品化3D打印肝单元“ Regenovo 3D LiverTM和下一代生物3D打印工作站“Regenovo 3D bio-print Work StationTM ”。今年 8 月 6 日,杭州电子科技大学,举行了国内首款可打印生 物材料和活细胞的生物3D打印机成果发布会。该校研发的生物3D打印机,支持活细胞打印, 打印的细胞存活

41、率高达90%。公司入选为“中国3D打印技术产业联盟”副理事长单位、“浙江省3D打印技术产业联盟”副理事长单位、“浙江省转化医学学会”副理事长单位等。在 2014 年 10 月,捷诺飞公司荣获第三届中国创新创业大赛第三名。( 2)公司主要业务为生命科学和材料科学等领域的研究者提供新的研究工具:通过3D打印技术,将生物材料打印成新型结构或将细胞打印成组织模型,可用于再生医学、组织工程、癌症、干细胞、 医用高分子材料等科学领域的研究。为组织器官缺损患者提供新的治疗手段:仿照组织器官解剖结构,用细胞打印出具有功 能的组织器官或用生物材料打印出组织修复支架,可替换或修复患者的病损组织和器官。为制药公司提

42、供新的药物开发和制剂技术:打印具有功能的人体组织模型,用于药物体 外筛选和毒性试验,弥合临床前试验和临床试验间的鸿沟;打印具有自由设计结构的药物控 释支架。为医生提供个性化定制的医疗辅具:为医生设计和打印个性化的手术模拟、手术定位、 整形辅助和康复治疗辅具。2.4.5 杭州宏凯新材料有限公司 杭州宏凯新材料有限公司是专业从事改性高分子材料开发和产业化的浙江省省级高新技 术企业。主要生产高科技含量的玻纤、 碳纤维、耐低超韧、 阻燃、耐磨、导热、导电 PA6/PA66 系列以及PA/ABS合金产品。现已被广泛用于许多领域,包括汽车、通讯、电子、电器以及体 育用品等国家新兴产业。公司占地面积 600

43、0 多平方米,固定资产 1000 多万,拥有五条自动 流水生产线,年生产能力超过 8000 吨。公司自成立一来,一直与许多知名高院校合作,专业 人才占 30%,获得国家发明专利五项,通过 ISO9001:2008 质量体系认证,产品通过 ROHS、 REACH国际环保认证和UL国际安全认证,让您使用更放心。此外,公司今年大力投资研发 3D打印耗材系列产品。目前拥有专业的生产线,配备最先进的研发团队,现已成功研发PVA、 PLA PA、木塑等各类3D打印耗材,产品强度高、韧性好、线径精准、性能稳定。2.5 存在的问题中国 3D 打印技术产业联盟指出,产业发展总体形势较好,但规模小、技术弱、产业链

44、不 够完善等问题亟待解决。 在我市,虽然 3D 打印技术有了很好的发展和应用, 但和走在更前面 的北京、南京比较还有较大的发展空间。(1)耗材的研发滞后。3D 打印制造商泰联三维近日推出了一款用于打印珠宝、齿科产品等中小型打印标的 Dex 系列3D打印机,该产品定价8.5万元,进口同款设备售价20万。他们的销售人员告诉第 一财经日报记者,尽管产品还未上市,但已经有感兴趣的客户开始预订。但客户必须面对 的一个尴尬的现实是,尽管这款产品是全“仿造”国外同类型的 3D打印设备,价格也比“国 外同款”便宜了三分之二,但消费者依旧需要从进口渠道购买原材料,厂家尚未能提供与设 备相对应的原料耗材。相比较很

45、多传统设备制造商不靠机器赚钱,靠耗材赚钱的现状,泰联三维这样“只卖设 备,不提供耗材”的情况在中国的 3D打印产业极为普遍,而不少国产 3D设备用户也正面临 在国内买了设备后依旧需要购买进口耗材的尴尬。目前3D打印的耗材原料主要分为尼龙、粉末、PLA塑料以及金属四种,其中,PLA塑料的成本最低,金属最贵。以一款在医疗领域被广泛应用的手骨骼模型为例,PLA塑料的打印成本约为100元,尼龙及粉末成本约为2000元,而金属的耗材成本则高达上万。而归结到生产层面,国产3D设备对应的耗材短缺主要源自两个原因: 便宜的塑料及尼龙、粉末因为利润空间有限,所以大 多数的企业都不愿意生产。 金属耗材虽然价格高一

46、些,但是研发的投入也高,而目前国内的 扶持力度主要聚焦在 3D 打印设备上,所以企业不愿意投入资金和人力去生产。( 2)“产学研”结合不够紧密,企业等对技术研发投入不足。目前,国内3D打印的研发资金大部分投入到高校和专业研发机构,研发成果真正投入市场运营的不多;企业分学院派和市场派,学院派的市场运营能力有限,市场派的技术能力受 限企业受规模与资金限制。和学院派比较起来,市场派3D打印企业的优势目前并不明显,研 发资源和研发投入明显不足学院派。唯一的最大优势就是机制领先,产权清晰,权责明晰, 责任到位,后劲更足,积极性更高。虽然很多企业是高校和企业合作,但整体运作不是很顺 畅,管理上存在一定的缺

47、陷。研发投入有限,导致国内3D打印产品技术水平与世界先进水平 存在一定差距。打印机的很多关键元器件靠进口。(3)教育培训和社会推广不够。对3D打印的社会宣传力度和深度不够,导致国内多数制造企业对3D打印技术优势和未来发展的战略意义认识不足,运用 3D打印技术推动生产和创新的积极性不高,国内 3D打 印设备保有量不到全球的 10%。同时,很多高校、职业技术学校和中小学未能及时普遍开设 3D打印技术课程,导致国内3D打印技术人才储备欠缺,发展后劲不足。(4)整体产业处于中低端水平。随着3D打印技术在全球的风靡,3D打印产业作为一个朝阳产业已然成为一个不争的事 实。牢牢把握这一难得的历史机遇,全力推

48、动3D打印产业在我市蓬勃发展意义重大、 前景广 阔。但我市的 3D 打印技术水平仍处于中低端水平,打印的产品质量不高,不论从表面质量, 还是力学性能,都不能达到应用的要求,整体研发水平需要提升。( 4)国际化程度不够,缺乏国际间的交流。我们还没有哪一家 3D 打印企业真正国际化。但是,欧洲几家大企业不仅完成了在欧洲 的布局,还通过代理商完成了在国内各个主要城市的战略布局。虽然先临三维宣布与日本的 企业合作,但这也仅仅是个开始。另外,还有比如技术人才缺乏等问题。3 发展趋势与发展策略3.1 发展趋势3D 打印未来重点发展方向:( 1) 金属材料增材制造。包括针对航空航天,核电、能源等机械零部件直

49、接制造需求,研制钛合金、高温合金等 金属材料。( 2) 非金属材料增材制造。医用材料增材制造,例如针对牙齿、义肢、手术导板、手术辅助器械等方面需求,开发 医用外部矫形器械专用材料等。 “细胞 3D 打印机,通过打印活细胞、水凝胶等生物细胞材料, 未来可以直接打印出活性人体器官,如耳朵、肝脏、肾脏单元、血管等,是目前世界上最领 先的 3D 打印技术之一,主要用于生物组织工程、药物筛选、医疗辅具个性化定制等方面。 捷诺飞公司总经理徐铭恩同时表示, 3D 打印肝脏和肾脏这种比较复杂的人工器官,要想植入 体内还要至少 1520 年。( 3) 设计及工艺软件。实现连续打印、大尺寸打印、表面质量和力学性能

50、的提升、实现CAD/CAPP/RF一体化目前,很多潜在用户反应: 3D 打印机的操作好掌握,但数字建模软件难学,希望能设计 出傻瓜型的设计软件,比如对于中小学生用户,是不是可以研发出靠手绘产生数字模型的设 计软件。( 4) 增材制造装备关键零部件开发。研发比如激光头等关键零部件,取代进口件。3.2 发展策略作为浙江和杭州省市两级 3D 打印产业联盟的秘书长,黄贤清对未来充满期待, “在政府 的支持和企业自身的努力下,杭州走出了世界级的互联网巨头,也涌现了众多全国级的物联 网巨头,我对杭州走出一个甚至多个 3D 打印巨头深信不疑。 ”针对当前国内 3D 打印行业存在的困难和问题,我们提出几点建议

51、:(1)加强关键和共性技术研发。面向技术前沿,形成由企业、政府、高校院所、用户等 多方组成的产学研用联合体,协同开展 3D 打印相关软件、工艺、材料、装备、应用、标准及 产业化的系统性整体性攻关。开展基础研究工作,发挥国家、省自然科学基金的作用,突破 三维打印技术的基础性和理论性瓶颈。 积极争取国家、省有关3D打印扶持项目,促进产业化 应用。推进建立 3D 打印制造技术与其他先进制造技术融合的新型数字化制造体系, 力争掌握 具有核心自主知识产权的 3D 打印关键和共性技术。(2)引导 3D 打印技术与传统产业结合,开拓应用领域,加强示范和推广应用。以我市 现有产业基础为突破口,选择在工业设计、

52、生物医疗、文化创意、教育培训、装备制造、模 具制造等领域率先开展示范应用。在相关行业中认定一批 3D 打印示范应用企业。鼓励 3D 打 印产业链的企业创新 3D 打印的商业模式, 快速培育应用市场。 鼓励市内企业、 政府性投资项 目和政府采购同等优先使用。(3)加强项目建设和企业培育。 以 3D 打印产业园等项目建设为主体, 形成完善的孵化、 应用、产业承接发展体系。大力培育 3D 打印骨干企业, 在科技项目实施、创新平台建设和高 端人才引进等方面给予支持,进一步提升企业的科技创新能力和国际市场竞争力。对符合条 件的骨干企业,积极支持其设立企业技术中心(研发中心)。实行一企一策,尽快扶持企业

53、做大做强。扶持一批特色鲜明、技术含量较高、配套能力较强、市场前景较好的从事装备关 键部件研发的科技型中小企业,形成大中小企业协作配套的发展格局。(4)加大科研投入,促进资本和产业对接。 充分发挥杭州区域性金融服务中心的积极作 用,鼓励资金以风险投资、股权投资等不同方式,进入 3D 打印产业领域。鼓励 3D 打印公司 在国内外资本市场上融资,实现资本市场上做大做强。发挥市创投引导基金、产业母基金的 引导作用。对于有技术、有市场、有人才的企业和项目,积极引导和支持银行业金融机构加 大科技信贷投入。继续完善设立债权基金、种子基金、风险池资金,推行联合担保、股权质 押融资等行之有效的创新做法,探索推进

54、知识产权质押融资、科技创业企业信用贷款等各类 科技金融创新。(5)要抱团发展,避免单打独斗,充分利用产业联盟的平台和资源优势,集中打开应用 市场。加强行业资源整合,采取多种途径和形式,实现强强联合,增强抗风险能力。加强创 新平台建设。鼓励园区(工业功能区)、企业、协会、高校、院所等单位,单独建设或通过 整合资源联合建设 3D 打印技术服务中心, 在各重点行业中开展推广应用。 积极发挥工业设计 协会、工业设计园区和工业设计中心等各类平台的作用, 实现工业设计及制造技术与 3D 打印 的融合应用,形成优势互补、协同发展的良好局面。组建以骨干企业牵头、高校院所支撑的 3D 打印产业联盟,围绕关键共性

55、技术开展联合攻关。 进一步发挥国家和省级企业技术中心 (研 发中心) 、重点实验室等各类重大创新平台的作用, 将 3D 打印技术作为今后研究和应用的重 要方向。鼓励引进科研院所与杭州本地企业共建创新平台。(6)加强人才队伍建设。鼓励相关高校和科研院所加强 3D打印与先进制造、电子信息、 新材料和工业设计等多学科交叉融合,加快培养 3D打印研发人才。将3D打印人才培训纳入 政府的培训内容,采用政府补贴的方式加以扶持。加快引进 3D 打印技术高层次人才和团队, 完善配套服务,落实相关政策,鼓励海外专业人才回国创业,优先列入各类人才资助项目。 鼓励 3D 打印企业管理者与科技人才的国际交流, 培养具有国际化视野的领军人物。 鼓励有条 件的企业在境外设立3D打印研发机构,占领国际人才的高地。充分发挥 青蓝计划”蒲公 英计划 ”的作用,鼓励创新创业。( 7)加强与国际间的对话,及时跟踪和了解国际同行的先进技术和发展方向,并加强

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