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打造“创新森林” 向价值链高端跃升 珠海已初步形成完整3D打印产业链,在关键环节集聚了一批技术先进企业

来源:南方日报 日期:2017-10-31

 

经过数年的积累和培育,目前珠海3D打印产业链已较为完善,企业技术实力明显提升。

从技术到市场,3D打印产业正经历“关键一跃”。在这个过程中,作为世界知名的“打印耗材之都”,珠海能否借助原有2D打印产业的优势抢占先机,一直备受关注。

日前,第十一届中国(珠海)国际打印耗材展览会、第五届亚洲3D打印展览会于珠海举行,珠海本土品牌悉数参展。其中,天威推出首款AMSS金属3D打印机,赛纳科技则带来了自主研发的国内唯一的彩色多材料3D打印机Sailner J501Pro

龙头企业的动向反映出珠海3D打印产业向价值链高端跃升的趋势。记者观察发现,经过数年的积累和培育,目前珠海3D打印产业链已较为完善,企业技术实力也有明显突破,研发重心开始由消费级转向工业级。

但与此同时,业内人士也普遍强调,作为一项新技术,目前3D打印产业距离市场爆发期仍有一段距离。珠海可以进一步做好政策导向、金融支持、市场引导及人才培育工作,缓解企业研发及量产压力,实现3D打印产业的稳健良性发展。

期待

智能制造“呼唤”3D打印

用“举足轻重”来形容珠海打印耗材业在全球的行业地位,并不过分:600余家打印耗材企业,供应了全球70%以上的色带、60%的兼容墨盒、30%的再生激光炭粉盒组件。打印耗材业成为珠海特色产业之一。

但近年来,面对价格战加剧、环境压力增加、行业进入饱和期等系列挑战,传统打印耗材产业的转型压力越来越大。

虽然从技术层面来说,2D打印与3D打印并非是一个概念:前者是平面打印,后者则是材料的“堆砌”,又称“增材制造”,其核心是数字化、智能化制造与材料科学的结合。但其“一脉相承”的行业属性,使得向3D打印“要空间”成为了许多企业的选择。

另一方面,在席卷全球的3D打印热潮中,传统行业如何借助3D打印进行转型升级,也成为行业命题。

近年来,随着《中国制造2025》、《国家增材制造产业发展推进计划(20152016)》等国家重大政策的出台,3D打印产业发展上升到国家战略层面,并明确要将3D打印作为我国智能制造的重要产业培育和发展方向之一。广东省也将3D打印作为九大重大科技专项之一被纳入支持范畴。

“从技术层面来讲,3D打印最突出的优点是无需机械加工或任何已有模具,从而极大地缩短产品的研制周期,提高生产效率并降低生产成本。”华南理工大学机械与汽车工程学院系主任、中国3D打印产业技术联盟副理事长杨永强认为,珠海重点发展的生物医药、航空航天、海洋装备、家用电器、新能源汽车等产业,都是3D打印技术实现深入应用的目标产业集群,“3D打印技术及其制造模式有望对珠海经济结构的调整和发展方式转变起到重要的推动作用。”

 “目前3D打印的产业化还存在难题,但其发展前景和对智能制造的促进作用是不可估量的,珠海可以抓住机会迎难而上。”杨永强说。

现状

创新生态圈逐渐成型

 “首先要明确的是,虽然3D打印技术已有30年历史,但应用时间并不长,市场规模也不大。从全国范围来看,目前并没有哪个城市能明显地脱颖而出。”杨永强说。

得益于先进制造业的发展及传统打印耗材产业的基础,珠海在全国3D打印产业版图中仍占据了重要位置。

中投顾问发布的《20162020年中国3D打印产业深度调研及投资前景预测报告》指出,目前我国3D打印产业主要形成了北京、青岛、武汉、西安、南京、成都、珠海等产业区域。

 “珠海3D打印产业已形成了良好的生态圈。”广东省3D打印产业技术创新联盟理事长、中科院广州电子技术研究所所长李耀棠说。

在他看来,目前,珠海已初步形成了涵盖软件、产品设计、材料、关键器件、装备、应用、服务的完整产业链,并在产业链的关键环节集聚了一批技术先进的企业。

天威已形成涵盖桌面级到高精度工业级的全系列3D打印机的完整产品矩阵,拥有3D打印专利224件;西通电子20163D打印机销量超3万台,占全球桌面打印机世界份额的10%;赛纳科技自主研发出了国内唯一的彩色多材料3D打印机;三绿实业则依靠3D打印笔占据了全球细分市场的半壁江山。

除此之外,在前端,四维时代致力于3D数字化重建技术,技术可媲美麻省理工;先临三维在珠海建立的3D打印服务中心将涉及教育、航空航天、汽车船舶、建筑和工业规划等业务;再生时代打造了中国第一本3D打印行业月刊,致力于打造3D服务平台……

但另一方面,客观而言,目前珠海的配套产业环境仍有完善空间,其关键核心技术储备和产业化应用方面与国际先进水平相比还存在一些差距,在政策引导、产业规模、标准体系、关键技术和人才等方面都有待突破。

发展

龙头企业瞄准工业和医疗市场

本次展会上,天威推出了一款重量级新品——AMSS金属3D打印机。天威集团董事长贺良梅告诉记者,此款金属打印机运用了天威自主研发的AMSS金属3D打印技术,价格仅为市场主流金属打印机的五分之一左右,打印的总成本比一般金属打印技术降低了80%

除了降成本之外,AMSS打印机在打印速度和精度方面得到了显著的提升。据了解,AMSS金属3D打印技术通过将金属粉末及塑料粘结剂混合后挤出,利用AMSS打印机将线材通过加温挤出一层一层堆积成形,再通过脱脂去除粘结剂,最后在高温下烧结达到致密性,打印出的成品可与锻造的媲美。

 “天威在民用市场的发展已经比较稳固,现在开始更加重视开拓工业应用。”贺良梅表示,希望通过降低金属打印的准入门槛,让更多企业能用得起3D打印,从而推动3D打印在工业领域的发展。

同样由消费级迈向工业级应用的还有西通电子。去年9月,西通电子发布我国第一款自主SLM金属3D打印设备,成为行业关注焦点。

 “我们最大的特点是自主开发了点扫描三维操作系统,这是国内首款自主操作系统。”西通电子技术负责人张罗华告诉记者,西通的这款设备,可兼容不锈钢、模具钢、钴铬合金、镍合金、铝合金、铁基合金等打印材料,可应用在模具、汽车、航空航天等领域。

 “下一步西通还有望涉足医疗领域,目前我们和相关医学机构已经建立了联系。”张罗华透露。

据市场资讯机构Allied Market Research调查数据显示,2015年到2020年,全球3D打印医疗保健市场的平均增长率约为26.6%3D打印在医疗行业的应用具备十足的潜力。

珠海打印耗材龙头企业赛纳科技,就将研发重心锁定在了医疗应用市场。

本月,赛纳科技联合广东省人民医院、广东省心血管病研究所共同成立了国内首个心血管医学3D打印医研企联合实验室,旨在推动心血管医学3D打印技术的临床应用、科学研究和国产化3D打印设备与材料的研发。

 “我们可为神经外科、心血管、肿瘤等复杂手术医学模型的打印提供多样化复合材料3D打印解决方案,其技术全球仅美国和中国具备自主知识产权。”赛纳科技相关负责人表示。

早在2015年,赛纳科技就成功研制出基于WJPWhite Jet Process)白墨填充技术的国内首款专业级直喷式彩色多材料3D打印机,正式进入3D打印领域。该3D打印机有四大特色:全彩色、多材料、高效率、定制化,不仅使用成本更优,而且打印速度非常快,有助于3D医学模型类应用的普及推广和应用,帮助临床精准医疗技术的发展。

据透露,目前,该系列产品已正式上市。“我们在3D打印业务方面有长期战略规划,目前首先是重点发展医疗和教育市场,未来2年内推出工业领域应用类产品,同时在生物3D打印方面的研究与应用技术开发会持续推进。”上述负责人表示。

建议

加快设立产业投资基金

据世界3D打印行业医疗权威研究机构Wohlers发布的年报显示:2016年,全球3D打印行业市场规模达到了60.63亿美元,增长率为17.4%,可见全球3D打印市场仍处于快速上升的周期当中。

尽管如此,3D打印技术产业化发展进程中仍存在不少共性挑战,如研发投入大、制造成本过高、材料限制、应用市场接受度低等。对于珠海而言,这些挑战同时也蕴藏着机遇。

在采访中,企业普遍反映的一个问题是资金压力。

对于3D打印产业的高投入,贺良梅深有体会。“3D打印是技术密集型行业,研发投入跟目前所能获得的市场回报不成正比,所以必须要有很大的决心才能坚持做下去。”

他告诉记者,以天威为例,近年来,天威每年的研发投入均超过1000万元,约占其营收的1/3,“一般的公司很难承受,对于缺乏融资渠道的中小企业而言更是如此。”

 “如果企业的研发投入全部靠自筹,压力很大,政府可通过建立产业投资基金或天使基金的方式,去给予企业扶持,特别是对一些有前景的项目进行前期介入,从而引导行业发展。”杨永强建议。

另一方面,对3D打印行业而言,如何培育更多应用对象也是加大投入回报比的重点。

 “这方面更多需要靠业界和用户之间的互动。”贺良梅建议,可充分发挥行业联盟的作用,通过组织开展科技成果产业对接活动,依托技术交易平台,全面推动全市3D打印企业与应用领域重点企业开展合作。

同时,多位专家均表示,可结合珠海本地优势产业,在更大范围内整合产业链。“可将生物医药、航空航天、海洋装备等产业项目与3D打印产业聚集发展,能加速打造完整产业价值链。”李耀棠认为。

在产业重心的选择上,杨永强则建议,珠海可将3D打印耗材作为一大特色。

他告诉记者,3D打印的核心是它对传统制造模式的颠覆,因此,从某种意义上说,3D打印最关键的不是机械制造,而是材料研发。“目前高端材料的国产化程度仍然较低,主要依赖进口,而珠海可瞄准这一特色市场优先布局。”

■相关

3D打印标准化技术委员会落户珠海

将提升行业话语权

技术标准的缺失,一度被视为3D打印技术产业化的一大阻碍,制约了3D打印技术成果的累积、固化和推广应用。

20164月,全国增材制造标准化技术委员会正式成立,填补了国内在该领域的空白,目前在研和报批的国家标准7项。

在国标逐步完善的同时,1012日,广东省3D打印标准化技术委员会也宣布正式落户珠海,将通过3D打印标准化建设,促进3D打印产品走向市场。

据了解,首届标委会由49名委员组成,杨永强任主任委员,国家耗材质检中心毕明珠任秘书长,秘书处则由国家耗材质检中心、珠海天威飞马打印耗材有限公司等共同承担。

 “总体说来,我国3D打印技术标准的发展有些滞后,已有的技术优势并没有迅速转化为市场优势,因此,大力推进3D打印领域标准化工作迫在眉睫。”

据杨永强透露,未来,标委会将重点开展四个方面的工作,包括着力构建广东省3D打印标准化体系,规划重点发展方向,并给出制定标准的优先级;初步明确我省3D打印产业标准化未来发展方向与战略目标,将事关行业发展热点、焦点的重大科技成果采用标准化手段快速应用到3D打印产业当中;推动广东省3D打印标准制修订工作,确保标准化工作与先进水平保持同步,同时加强对国际标准和国内外标准的研究与应用,逐步提升该领域的标准话语权与自主权;加强3D打印标准化人才的培养。

■他山之石

打造“6+1”服务体系

渭南3D打印异军突起

在中国3D打印产业的版图中,除广东外,陕西的3D打印产业科研实力也处于国内领先地位。

依托西安交通大学、西北工业大学等高校在3D打印科研领域的技术优势,陕西通过组建3D打印产业技术创新联盟促进产学研结合,一批业内领军企业蓬勃发展,正在成为行业发展的新高地。而在其已形成的“一中心三基地”的产学研发展格局中,渭南高新区3D打印产业培育基地的发展路径格外值得关注。

与东部地区相比,渭南市的制造业基础优势并不突出。但在2013年,渭南便率先启动了国内首家3D打印国家级产业园——渭南高新区3D打印产业培育基地的建设,主要围绕3D打印前沿技术,开展应用示范、高科技人才培育、技术成果转化、新产品应用开发和产业化。

经过4年的发展,该基地目前共孵化59家企业,申报专利580项,授权292项,52项技术广泛应用于航空航天、生物医疗、工业模具、文化教育等领域,获得省级以上科技成果立项37项,引进博士以上高层次人才100余人,3D打印产业化工作处在国内第一梯队。

这离不开渭南提出的3D打印“6+1”的综合服务体系,即功能完备的产业化承载体系、多层次的创新人才支撑体系、有吸引力的政策和人文关怀体系、一流的协同创新研究体系、多样化的投融资支持体系、中省市区四级全方位协同共建体系,全力打造国内一流的3D打印工业培养基地。

在金融支撑方面,渭南高新区发起设立了国内第一支3D打印创投基金,首期规模2.5亿元;设立每年3000万元科技创新专项,1000万元人才专项,重点支持产业发展;成立科创担保公司,协调银行、基金和风投公司,为产业提供金融服务。

在政策支持方面,围绕人才培育、协同创新等八个方面,渭南高新区制定培育3D打印与生物医疗器械产业发展扶持政策,为3D打印与生物医疗器械领域高层次人才到园区创新创业提供土地、税收、厂房、办公、服务等政策优惠。

 

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