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3D打印一種基於離散――堆積原理成形實體零件的新型製造技術,它已成為加快製造業轉變發展方式和提質增效升級的重要手段,是新一輪工業革命的重要標誌之一。當前,增材製造產業已進入產業化應用的高速發展期,通過與新一代信息技術、先進製造技術的深度融合,將對傳統製造業帶來變革性影響。成都作為西部增材製造的核心基地,將增材製造產業作為推動傳統產業轉型升級的五大「未來產業」之一,未來發展前景十分廣闊。小編對成都增材製造產業發展情況做出了分析,並對加快成都增材製造產業發展提出了對策建議。

成都增材製造產業發展現狀

技術研發:科技研究取得一定成果。成都圍繞增材製造設備、資料、控制及輔助系統、應用等方面等開展了一系列研究,取得一定成果,部分成果達到國際或全國領先水準。各高等院校及部分科研院所都將增材製造列入了關聯專業的研究方向,或將增材製造作為專項研究課題,比較具有代表性的有:四川大學機械製造學院和高分子學院、西南交通大學機械製造學院和材料科學與工程學院、四川大學華西醫院生物治療國家重點實驗室、中科院有機研究所等。
專利申請:專利申請發展較快。成都增材製造專利申請處於快速發展期。自2012到2013年開始進入快速增長,與全國範圍內的情況一致,在2015到2016年出現一定的下降趨勢,但結合近年來專利申請預測情況,長期向上的態勢不會改變。其中,高價值專利主要集中於四川大學。四川大學由兩位院士牽頭,其中王琪院士的研究方向為高分子材料和加工設備領域,張興棟院士的研究方向為生物資料。除藍光英諾生物科技股份有限公司為科技實力突出的企業之外,大部分專利仍集中在高校院所,高校申請人中四川大學佔據明顯優勢地位。

產業發展:產業基礎初步具備。一是一批企業已經具備較成熟的產業化能力和市場競爭力。截至2017年8月,成都共有增材製造技術資料開發企業10餘家、增材製造裝備及關鍵組件開發企業6家、控制及集成系統開發企業10餘家。二是成都增材製造產業佈局逐漸展開。其中,彭州依託中國3D航空小鎮,重點對接航空製造業需求,引進四川省增材製造技術協會,未來發展動力較足、潛力較大。青白江擁有攀鋼釩鈦研究院作為支撐,在新材料領域具有較大發展空間。金堂計畫結合智慧製造產業佈局,積極發展增材製造業。

技術應用:下游應用場景豐富。一是正在應用或計畫應用增材製造技術的組織或機構較多。其中企業及科研院所達60餘家,成飛集團、成發集團、中國核動力研究設計院等一批企事業單位已將增材製造技術用於生產製造和產品研發。二是成都具備應用領域的科技基礎。航空航太、汽車、醫療器械和軍工製造等是增材製造技術的主要工業應用領域,成都在上述領域積澱了相當的科技基礎,特別在航空關鍵零部件再製造、金屬材料等領域具有較突出優勢。三是消費應用領域比較活躍。在消費級增材製造方面,成都主要發力教育和文創領域。四川大學與太爾時代合作建立3D打印機實驗室,市科技局和錦江區政府聯合打造「成都3D打印設計體驗中心」,消費級市場正逐步形成。

成都3D列印產業發展深度解析

創新生態:配套條件基本齊備。一是政策推動成都增材製造佈局邁入實質性階段。 《成都製造2025》將增材製造列入加快發展五大產業中的精密機械及智慧製造裝備產業,為增材製造行業的發展提供頂層設計支撐;四川省和成都市皆已發佈增材製造技術路線圖,成都天府新區已將增材製造技術列入鼓勵發展產業目錄,是該區域重點發展的產業之一,成都高新區也正積極發展增材製造技術等高端裝備製造產業。二是平臺和載體建設正加快行程。世界3D打印科技產業聯盟看好成都潛力,中國3D打印創新中心西南總部、增材製造行業權威互聯網平臺的西南總部、中國3D打印研究院西南總部等高層級載體均擬選址成都。

成都增材製造發展存在的問題

技術研發:產學研用協同不夠,缺乏科技配套體系。一是技術成果主要集中在高等院校。增材製造技術研發主要依託於四川大學、西南交通大學等院校的少數研究團隊,科技供給十分受限。而企業普遍規模較小,研發力量不足。二是產學研用協同創新不夠導致技術成果轉化不足。研究成果基本停留在實驗室階段,轉化應用的成果不多,對產業拉動和產業創新的影響力不強。三是科技佈局不平衡、科技鏈不完善,未形成支撐和引領產業發展的科技配套體系。成都高校院所及企業所涉及的增材製造技術領域和產品範圍十分有限,對於共性科技原理和應用的研究工作存在一定缺陷,在打印精度、力學性能等方面產出較少。

專利申請:專利總量和覈心專利均較少。相對於廣東、北京、江蘇等地區,成都增材製造產業鏈上各環節的專利申請量明顯落後。且在增材製造產業鏈上的覈心專利較少,專利價值較低,新技術研發能力落後於一些增材製造技術上的傳統強校,如西安交通大學、華中科技大學、華南理工大學等。專利數量和質量的落後,進一步加大成都增材製造產業從源頭上「受制於人」的隱患。

產業發展:產業鏈尚未成型,產業供給能力弱。一是產業規模和企業規模均遠落後於國內發達地區。成都增材製造產業不僅整體發展滯後,企業成長性也嚴重不足。二是產業鏈缺乏統籌發展,且層次較低。成都在各產業鏈環節的企業數量總共只有20餘家,而且其中一部分是以設備代理為主業的企業,科技型企業數量更少。

技術應用:本地應用需求發展受限。一是本地應用需求對本地企業封閉。 2016年,全四川通過省外企業加工服務、設備購買金額就達到約7億元。值得注意的是,以航空航太為代表的重點應用領域,成飛發動機、5719廠等大企業科技要求高,相應訂單基本不考慮成都企業,而是通過自我服務或省外採購來完成。二是應用發展的「土壤」比較貧瘠。一方面大企業尤其是航空航太企業雖然先後設立了研發機構並購置了一定數量的增材製造設備,但由於缺乏系統資源,實際應用成果還不明顯,設備使用率極低。另一方面中小企業財力有限難以負擔購置和維護費用,因此增材製造設備保有量低,增材製造應用缺乏硬體支撐。

成都3D列印產業發展深度解析

創新生態:創新的關鍵要素嚴重缺失。一是頂層設計支持力度不夠。北京、陝西發佈了增材製造專項規劃,廣州啟動了增材製造重大科技專案,廣州荔灣區出臺了資金扶持細則。相比之下,成都對增材製造的態度體現不夠明確,且缺乏扶持方向和操作細則。二是公共服務平臺缺乏。成都增材製造公共服務平臺尚未成型,產學研內部存在壁壘,產業本身和行業應用之間也互動不足,整個增材製造行業沒有從整體上形成合力。三是職業教育發展滯後。具體應用中,懂生產懂操作的一線人才嚴重匱乏,一定程度上阻礙了增材製造的應用推廣,制約了產業可持續發展。

成都加快發展增材製造產業建議

研發及專利:多元支持技術創新,培養核心競爭力。一是提高研發積極性。支持四川大學、西南交通大學等積極申請國家重大科技專項,出臺市級重大科技專項,引導高校院所和企業都積極參與技術研發。二是增強優質人才資源供給。加強人才引進工作,新增科技領軍人才、團隊數量。三是優先發展資料和應用兩個產業鏈環節。資料方面,充分利用成都具備自主研發熱門原材料能力的優勢,依託四川大學和西南交通大學等,發展有機資料和生物資料;重點依託攀鋼釩鈦研究院,發展釩鈦金屬粉末資料,打破國外封鎖。應用方面,一方面積極發展增材製造軟體設計和方案設計,另一方面緊抓航空航太和生物醫藥兩大重點領域,以大訂單為主導,以產學研合作為主要形式,大力推進應用開發研究。

產業發展:合理規劃空間佈局,刺激產業鏈形成。一是支持彭州建設中國3D航空小鎮。依託彭州麗春鎮航空動力產業功能區,建立增材製造技術專業園區及孵化器。以航空航太製造大訂單為牽引,吸引增材製造資料、設備和工業應用企業向彭州彙聚,打造貫通增材製造設計、加工、製造、售後的一站式服務園區。二是支持環川大知識經濟圈拓展增材製造業務。大力推進四川大學相關研究成果就地轉化,打造小試基地,鼓勵相關科研團隊在生物醫藥、智慧製造和文化創意等領域展開面向市場的創新創造,籌畫在蓉增材製造項目路演展示平臺,把環川大知識經濟圈打造成富有活力的成都增材製造創新創業高地。三是支持各地區因地制宜特色化發展。鼓勵環交大智慧城、青白江先進資料產業園等加強增材製造資料的研製工作。鼓勵電子科大“一校一帶”和成都高新區南區等加快增材製造軟體發展和運營。鼓勵淮州新城智慧製造產業園、簡州新城現代裝備產業園等加強增材製造在園區產業中的應用。鼓勵以服務業為主導的功能區積極發展增材製造科普體驗、文創娛樂、總部經濟等新業態。

技術應用:加強市場主體培育,充分盤活潛在市場。一是充分發揮增材製造對重點產業的“賦能”作用。成都的航空航太、生物醫藥、裝備製造等重點產業本身產值大、生產優化空間大,一旦成功應用增材製造技術,在前期其節省成本可能超過增材製造產業本身規模。近期可規劃實施一批增材製造重大應用示範專案,來帶動本地增材製造技術和企業發展進步。二是加快健全本地增材製造企業體系。解開大企業“自我封閉”式發展局面,充分發動本地大企業,重點對接成飛工業集團、5719廠等航空航太企業,使大企業成為增材製造發展的“發動機”。著力培育壯大本地“專精特新”中小企業,在核心技術研發、設備購置、應用研發、製造轉型、人才引進、員工培訓等方面提供支援。三是積極推進招商引資工作。瞄準3D Systems等工業級增材製造國際巨頭和先臨三維、銀禧科技、光韻達等國內領軍企業進行招商,重點引進研發中心和西南地區銷售服務中心等業務內容,帶動本地產業規模迅速做大。

成都3D列印產業發展深度解析

創新生態:完善創新生態,推進服務載體建設。一是完善政策體系。把培育和發展增材製造技術和產業作為推進成都創建“中國製造2025”示範試點城市、實施智慧製造和製造業轉型陞級的一項重要任務,加快制定出臺頂層檔案和配套的具體實施細則,傳遞明確的支持態度,為各方提供“定心丸”;積極編制產業發展規劃,從方向和操作兩個層面推動增材製造進入良性發展的正軌。二是推進公共服務平臺建設。依託四川省增材製造技術協會、成都增材製造產業技術創新聯盟、成都增材製造產業工程技術研究中心等重要平臺,加快推進行業公共服務平臺建設。針對成都中小企業財力有限的特點,著重發展高校團隊對接、閒置設備共亯和職業人才對口培訓等服務,鼓勵平臺機构綜合配寘科技、人才、設備、資質、資金等資源,改變“小而散”和“各自為政”的局面,通過抱團發展,實現產業壯大。

來源:南極熊