導讀:“未來五年增材制造的產業(yè)規(guī)模有望突破千億,從目前的測算,如果按年均增長率25%估算,到2027年大概能到千億左右。”
2023年6月28日,在增材制造產業(yè)發(fā)展(廣州)論壇暨2023年增材制造產業(yè)年會上,工業(yè)和信息化部裝備工業(yè)發(fā)展中心總工程師左世全,代表中國增材制造產業(yè)聯盟秘書處介紹了國內增材制造產業(yè)在過去十年來取得的發(fā)展成果及未來的發(fā)展趨勢。
過去十年來,我國的增材制造產業(yè)整體取得了很好的發(fā)展:
一、行業(yè)規(guī)模不斷壯大
增材制造經歷了由研發(fā)創(chuàng)新向產業(yè)規(guī)?;l(fā)展的蛻變,產業(yè)規(guī)模從2012年的10億元左右增長到2022年的320億元,實現了年均復合增長率超過40%。
增材制造產業(yè)鏈的企業(yè)也超過了千余家,以增材制造為主營業(yè)務的規(guī)上企業(yè)數量從2016年的20余家增長到2022年的近200家。其中營收過億的企業(yè)數量從2012年的3家增長到2022年的42家。
二、增材制造裝備競爭力增強
金屬增材制造裝備,從過去以進口為主,發(fā)展到現在以自主生產為主。高精度的桌面級光固化增材制造裝備、桌面級熔融沉積的增材制造裝備保持了領跑,暢銷國外。
整體的產業(yè)競爭力比較強,國產米級的多激光器選區(qū)熔融裝備、多電子槍的電子束熔融裝備、大幅面砂型增材制造裝備,自主開發(fā)的裝備關鍵指標已經達到了國際先進水平。
根據統(tǒng)計,2022年我國增材制造的專用材料、零部件、裝備和服務各環(huán)節(jié)的營業(yè)收入分別占到了12.4%、5.9%、53.2%和 26%。裝備收入占比超過了一半,其他的材料、服務加起來大概是一半左右。
2022年增材制造裝備的出口達到了228.7萬臺,與2019年比增長了59.7%,出口金額達到了36.6億元,標志著我國的增材制造裝備在國際上的認可度和知名度不斷的提高。
三、增材制造在各個領域的應用
從應用的角度來看,增材制造最早重點是做原型樣件為主,現在往直接生產最終的功能零部件進行轉變。
做原型還是應用當中一個重要的領域,但直接制造零部件正在崛起,而且量也越來越大。目前廣泛應用于航空航天、醫(yī)療、汽車等領域,涵蓋了產品的設計、原型制造、批量生產、工裝夾具、保障維修等。
航空航天領域,包括新一代的戰(zhàn)機、火星探測器等重點裝備的關鍵零部件也逐步應用了增材制造技術,解決了以前復雜結構零部件難以加工成型的問題,實現產品結構的輕量化。
醫(yī)療領域,正在制造定制化的醫(yī)療植入物,包括修復體制作、診療輔助器具制作、個性化矯正器具,3D打印牙齒、細胞組織和器官打印等等。部分已經獲得了醫(yī)藥臨床應用和認證,增材制造技術解決了傳統(tǒng)機加工制造的復雜問題,能夠更好的滿足老百姓個性化需求。
汽車領域,汽車是我們國家國民經濟的支柱行業(yè),增材制造被用于概念車開發(fā)、零部件創(chuàng)新、生產線上的工裝夾具、內飾創(chuàng)新、研發(fā)試制等方面,對于縮短產品研制開發(fā)周期、減重、減少材料損失等方面,發(fā)揮了越來越重要的作用。
鑄造領域,對于砂型的鑄造目前應用越來越廣泛,也大大的減少了鑄造加工流程,對于產品的制造效率有了很大的提升。
其他領域,包括建筑制造、文物復刻展示、高級手辦以及輕量化鞋子等應用,也在發(fā)揮了重要的作用。
四、國內增材制造產業(yè)生態(tài)
在工信部的推動和支持下,目前在全國建設了20多個增材制造全產業(yè)鏈和配套服務的產業(yè)集聚地,其中代表性的有陜西渭南3D打印產業(yè)園,廣州3D打印技術產業(yè)園,安徽春谷3D打印智能裝備產業(yè)園等。形成了珠三角、長三角作為核心,京津冀地區(qū)和陜西、安徽等中西部地區(qū)作為紐帶的整體產業(yè)發(fā)展布局。
縱觀這十年的創(chuàng)新發(fā)展,結合專家建議,總結了幾個方面的發(fā)展啟示:
① 從產業(yè)發(fā)展的角度要強化頂層的設計和規(guī)劃統(tǒng)籌發(fā)展。從 2015年起,國家陸續(xù)出臺了《國家增材制造產業(yè)發(fā)展推進計劃(2015-2016年)》,《增材制造產業(yè)發(fā)展行動計劃(2017-2020年)》,也部署了“增材制造與激光制造”重點研發(fā)計劃。從地方來講,浙江、廣東、江蘇、山東、上海等各地也陸續(xù)出臺相應的規(guī)劃,推動增材制造產業(yè)的發(fā)展。
②我國完整的工業(yè)體系為增材制造發(fā)展奠定了基石,我國擁有世界上最齊全的制造業(yè),增材制造用于制造業(yè)產品的快速開發(fā)、零部件配套、服務應用等,擁有一個良好的市場發(fā)展空間。目前,我國增材制造設備的安裝率占全球的10.3%,在全世界居第二。
③應用場景為我國增材制造的發(fā)展提供了廣闊的空間,無論是造船、汽車、工程機械等各個領域都是連續(xù)多年居世界第一。聯盟在部里的指導下梳理出增材制造典型應用場景名單,下一步促進典型應用的規(guī)模產業(yè)化,包括工業(yè)領域、醫(yī)療領域、建筑領域、文化領域等。
④產業(yè)生態(tài)的塑造為我國增材制造的發(fā)展提供了重要保障,行業(yè)組織、聯盟、協會在產業(yè)服務、標準建設、人才培養(yǎng),創(chuàng)新專業(yè)賽事等方面,不斷完善的產業(yè)生態(tài)體系,對于提高增材制造市場的認可度、推動產業(yè)健康發(fā)展發(fā)揮了很大的作用。聯盟也在組織行業(yè)企業(yè)每年形成增材制造的產業(yè)年鑒,記錄我們這個行業(yè)的發(fā)展情況。目前,我國建設了30余項國家標準,100多所職業(yè)院校開設了增材制造的課程,創(chuàng)新賽事對于技術的創(chuàng)新也發(fā)揮了重要的作用。