谷白皮书是基于3D科学谷使命：提供有价值的洞见，并结合相关社会资源转化为驱动产业发展的力量。结合3D科学谷所拥有的国际化的资源，基于精湛的制造业专家智囊网络，3D科学谷在中国市场建立了增材制造洞察力体系，并通过近年来的市场研究和分析工作推动了中国市场在实施方面的进展。

针对铝合金在3D打印领域的市场发展情况，SmarTech2019年发布了一份关于铝合金3D打印市场机会的跟踪和预测报告，报告称铝合金3D打印正在快速增长，去年占3D打印金属总体市场近10％，从而使得增材制造领域铝粉出货量增长43％。

根据SmarTech，3D打印行业目前正在发生着两个显著的发展趋势，第一个是铝合金材料的全球供应链似乎已经“越过门槛”，成为支持增材制造技术的下一代机遇。铝合金的3D打印现在开始赶上镍，钢和钛。根据SmarTech的预测，铝合金占金属3D打印中所有金属粉末的消耗量（按体积计算）从2014年的5.1%逐渐提高到2026年的11.7%左右，铝合金在汽车行业的10年复合增长率在51.2%。

通过3D科学谷《铝金属3D打印白皮书1.0》中所展示的铝金属3D打印应用、新型铝合金3D打印材料的发展，也能够明显感受到增材制造铝合金市场的快速发展。

本期3D科学谷发布的《铝金属3D打印白皮书1.0》包括：铝金属市场供应链分析（包括：铝矿、合金企业分析、铝基中间合金企业分析、铝合金压铸市场、铝合金典型工业应用分析），铝金属3D打印，打印工艺、建模、仿真、专利，铝合金与高强度铝合金复合材料。

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面对突如其来的冲击，人们开始反思当前供应链组织方式以及建立在减材制造技术基础上的制造技术所存在的缺陷。面对越来越多的不确定性，产业界正在悄然兴起一轮以增材制造技术为代表的制造业革命，对此你不可不知。

在大脑中走的越远，在现实中走得越稳…

这一次3D科学谷（3D ScienceValley）创始人王晓燕老师将从站在未来制造看现在，为您剖析制造走向离散，加工技术的衔接走向无缝所带来的产业升级和技术迭代机遇与挑战，深刻理解3D打印技术对于中国制造转型升级的重大意义。

而针对于制造业附加值创造的新态势，王晓燕老师将深度剖析3D打印从颠覆产品的设计从而创造产品突出的性能优势，从产业链附加值创造领域的深刻变革来解释运用3D打印实现制造转型的必然性与迫切性。

如果金属可以飞起来，那么水呢？

在此次微课中，王晓燕老师将以独特的视角来剖析由于分布式制造模式的发展，以往的“水往低处流”的制造向低生产成本要素的国家和区域积聚的方式将被极大的稀释。

3D打印作为提升制造业附加值创造的“利器”，将引导“水的潮汐运动”，即开辟全球竞争的新赛道，在这条赛道上，产品的设计以功能实现为导向，这将是整个价值创造的核心，而制造的新迁移趋势将是向高端生产力要素聚集的方向迁移，这不是贸易战的结果，也不是新冠病毒带来的影响，而是制造业价值创造发展带来的逻辑结果。

做一个对未来更明确的中国人，做一个在变化中走的稳健的人。第十九次全国代表大会首次提出的新表述，表明中国经济由高速增长阶段转向高质量发展阶段，高质量发展根本在于经济的活力、创新力和竞争力，供给侧结构性改革是根本途径。其特质有六个方面，即六个高质量。“六个高质量”中起头的是经济发展高质量，而经济发展高质量的重要前提是企业发展高质量。那么，企业如何适应我国社会主要矛盾变化，给出的结论是转型升级。

在转型升级的道路上，王晓燕老师引用米切尔.奥巴马在《成为》一书中对自己年轻时代的意识反省，呼吁中国的企业同样需要在过去和未来中不断加深对自我的认识，同时更需要意识到，还要走很长一段路，才能找到自己的声音。

2020年3月12日，跟随王晓燕老师一起前瞻制造业和服务业的发展趋势，踩准时代脉搏，在这个充满不确定性的时代，做一个独具洞察力的明白人！

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纯铜及铜合金由于极好的导电、导热、耐腐蚀性及韧性等特点，被广泛应用于电力、散热、管道、装饰等领域，有的铜合金材料因具有良好的导电、导热性和较高强度，被广泛应用于制造航空、航天发动机燃烧室部件。但是随着应用端对于复杂结构零部件的需求增多，传统加工工艺已逐渐无法满足全部需求。

金属3D打印技术能够制造复杂的功能集成零部件，这一优势在铜金属制造领域也同样能够得到体现，比如说在铜电感线圈制造领域，金属3D打印技术就可以用于替代传统制造工艺，直接制造复杂电感线圈, 避免对于组装的需求和因焊接带来的不足。

3D科学谷在《铜金属3D打印白皮书1.0》中，对铜合金、纯铜增材制造中所应用的3D打印技术，铜金属3D打印存在的技术难点，铜金属3D打印材料和工艺的发展情况，铜增材制造的应用前景，典型专利，及其供应链进行了分析。

本期，3D科学谷将对该白皮书内容进行分享。（高精度pdf版本，可加入3D科学谷QQ群，在群文件-白皮书中进行下载，群号码见文末说明。）

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航空制造业是对于零件的安全性能要求十分严格的行业。增材制造-3D打印技术在这一领域的应用发展过程中，曾面临着种种质疑声，例如3D打印的效率怎能与传统工艺相比？3D打印成本昂贵，怎能替代传统工艺用于批量生产零件？3D打印技术如何满足航空制造业对产品性能的需求？

然而正如3D科学谷在《3D打印与工业制造》一书中谈到的：“我们总是陷入将3D打印与传统制造方法进行一对一比较的误区，原因在于我们很容易忽略3D打印技术不是在生产和原来一样的零件，而是生产完全不一样的零件，不一样的形状，不一样的材料，不一样的性能。” ，我们看到，正是这些“完全不一样的零件” ，为航空发动机的设计创新带来了广阔空间。

例如，在GE Catalyst 涡轮螺旋桨发动机中，超过三分之一的部件是通过3D打印技术生产制造的，在发动机中有855个单独的部件可以通过增材制造技术组合成12个部件，因此大幅提升了发动机研制速度，还帮助发动机成功“瘦身”100多磅。GE9X发动机拥有304个通过增材制造的零件，涵盖了七大类型的3D打印零部件。从这些应用的发展中，我们清晰的感受到3D打印技术已成为了航空发动机制造领域的核心技术。

《3D打印与航空发动机白皮书2.0》从航空发动机市场、3D打印飞机发动机应用、FAA在增材制造领域的规范、仿真与数字孪生、典型专利、供应链，几个维度透视3D打印技术在航空发动机制造领域的应用发展，并由此展现了3D打印技术在整个航空产业链中所占据的战略性地位。

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3D科学谷提出过关于3D打印的五大赋能逻辑: “3D打印赋能产品性能提升；材料赋能3D打印应用场景与发展潜力；软件赋能3D打印产业化发展；工业互联网赋能3D打印制造、商业和发展模式重塑；工业正向设计赋能3D打印发展前景。”

依据赋能逻辑，透视行业发展机遇，3D科学谷携手InterChina特别面向国际层面发布新版白皮书《增材制造发展趋势及中国3D打印机遇与挑战》（英文版本）。

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知之既深 行之则远

三维世界，全球视野，尽在3D科学谷！

相聚德国法兰克福，现场倾听3D科学谷创始人Kitty介绍2019年全球3D打印市场趋势，包括设备趋势，材料趋势，应用开发趋势，软件趋势。3D打印中国市场的现状，包括中国3D打印市场的SWOT分析，创新者的亮点，在中国开展3D打印业务的挑战以及中国3D打印发展趋势的展望。

点击观看轻松20万+3D科学谷创始人最新人气微课：

《3D打印发展趋势及中国市场的机遇与挑战》

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增材制造-3D打印技术其中一个显著优势是在无需模具的情况下直接制造出零部件，随着3D打印材料的发展，增材制造质量控制水平的提升，3D打印技术正在从少量原型产品的制造，向最终零部件的批量制造方向发展。如果从这个角度来看，3D打印技术与模具制造技术似乎是一对矛盾， 两者之间有着替代关系。

但是同时，在发展的过程中3D打印技术凭借在实现复杂结构与无模具直接制造方面的优势，又被应用于模具制造当中，这些应用在提高模具全生命周期的综合价值中发挥了重要作用，典型的应用包括金属3D打印制造注塑模具随形冷却水路，粘结剂喷射技术直接制造发动机铸造砂芯等。

的确，3D打印技术与模具之间“废与立”的微妙关系正在发展中。3D科学谷在《3D打印与模具行业白皮书2.0》中，从模具市场发展情况入手，对3D打印技术与模具制造的应用结合、应用价值，以及3D打印对于模具的替代关系等方面进行了剖析。

本白皮书的上篇已发布。本期，3D科学谷将分享《3D打印与模具行业白皮书2.0》的下篇：模具制造集群、3D打印对模具的替代、3D打印相关技术、软件、PLM解决方案与在线按需市场平台，将在本周内进行分享。（完整高精度pdf版本已上传至3D科学谷3D打印产业链QQ群-群文件，群号码见文章下方。）

 3D打印与模具行业白皮书2.0，下篇

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增材制造-3D打印技术其中一个显著优势是在无需模具的情况下直接制造出零部件，随着3D打印材料的发展，增材制造质量控制水平的提升，3D打印技术正在从少量原型产品的制造，向最终零部件的批量制造方向发展。如果从这个角度来看，3D打印技术与模具制造技术似乎是一对矛盾， 两者之间有着替代关系。

但是同时，在发展的过程中3D打印技术凭借在实现复杂结构与无模具直接制造方面的优势，又被应用于模具制造当中，这些应用在提高模具全生命周期的综合价值中发挥了重要作用，典型的应用包括金属3D打印制造注塑模具随形冷却水路，粘结剂喷射技术直接制造发动机铸造砂芯等。

的确，3D打印技术与模具之间“废与立”的微妙关系正在发展中。3D科学谷在《3D打印与模具行业白皮书2.0》中，从模具市场发展情况入手，对3D打印技术与模具制造的应用结合、应用价值，以及3D打印对于模具的替代关系等方面进行了剖析。

本白皮书分上篇与下篇。本期，3D科学谷将分享《3D打印与模具行业白皮书2.0》的上篇：模具行业基本情况、3D打印与模具、3D打印应用。下篇：模具制造集群、3D打印对模具的替代、3D打印相关技术、软件、PLM解决方案与在线按需市场平台，将在本周内进行分享。（下篇发布之后，完整高精度pdf版本，可加入3D科学谷QQ群进行下载，群号码见文章下方。）

  3D打印与模具行业白皮书2.0上篇

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TCT深圳展（2019年10月15-17）及同期论坛于今日开始。3D打印领域的分析专家Chris Connery （CONTEXT公司全球副总裁），Filip Geerts(欧洲机床工业及相关制造技术协会总干事), 王晓燕 （3D科学谷创始人）共同为您带来的全方位的剖析与灼见。

TCT 深圳展会期间的TCT论坛-行业透视Section

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TCT深圳展（2019年10月15-17）期间，将由3D打印领域的分析专家Chris Connery （CONTEXT公司全球副总裁），Filip Geerts(欧洲机床工业及相关制造技术协会总干事), 王晓燕 （3D科学谷创始人）共同为3D行业的现状、发展与挑战带来全方位的剖析与灼见。3D科学谷特别分享中英文双语版本的《3D打印发展趋势及中国市场的机遇与挑战（v2019) 》（下载高精度pdf版本请加入3D科学谷QQ群-群号码见文章下方），现场解读3D打印发展趋势及中国市场的机遇与挑战，敬请参观TCT深圳展（2019年10月15-17）。

TCT 深圳展会期间的TCT论坛-行业透视Section

 3D打印发展趋势及中国市场的机遇与挑战（v2019)

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面对新的全球制造业变迁，我们国家将如何认清其中的规律？我们国家是否具备自身的核心优势？我们应该如何应对以抓住机遇？

这篇文章中，让我们开启一场不同寻常的旅程，这个旅程有两条主线，一条是围绕着每一次制造中心的转移过程，产品附加值变迁这条主线。另外一条主线是3D打印如何在产品生命周期的整个范围内深化产品附加值的升级。最后这两条主线将相交在一起，我们来感受附加值创造这条主线将如何深度影响制造业的变迁规律。

 制造变迁

借助《智能制造》的网络资料，我们先来看全球制造业的变迁背后的产品附加值创造的国家间的转移。

第一次制造业大迁移发生在20世纪初，由美国接棒英国承接全球制造业。第二次制造业大迁移发生在20世纪50年代，由日本接棒美国承接全球制造业。（在美国的支持下，日本的制造业以年均13.2%的速度发展，这个速度是德国和法国的2倍，英国和美国的3倍。）第三次制造业大迁移发生在20世纪70年代，由亚洲四小龙接棒日本承接全球制造业。（韩国成为世界上造船业最发达的国家；台湾承接了美日相当一部分劳动密集型的产业，逐渐成为电子代工业的巨头；香港的纺织业、塑胶、钟表、灯泡等制造业得到快速发展；新加坡快速成为全球集成电路、芯片和磁盘的重要生产基地，同时也是世界第三大的炼油中心。）第四次制造业大迁移发生在20世纪90年代，由中国接棒亚洲四小龙承接全球制造业。

图片：美国、英国、非洲的贸易三角形中的价值流动。英国生产高附加值的产品换取美国大量的低附加值资源类商品，并将枪支、服装等商品贸易到非洲换取大量的资源类商品。非洲大量的奴隶被贸易到美国用来进行体力劳动以满足英国当时对美国的榨取需求。

贸易三角形（trade triangular)是值得每个关注美国社会进化的人需要关注的概念。其背后的逻辑是，英国人当年利用不平等的贸易规则以图保证自己永远的富裕国家的地位，而让贫穷的国家永远贫穷。其中英国不允许美国制造，而是从美国低价进口物资（原材料），运到英国加工成商品（产生高附加值），然后卖给美国和非洲，当然非洲同时向美国出口奴隶以满足大量农业体力劳动的需求。不过日不落大英帝国的游戏规则忽略了人性，那就是不平等一定会激起誓死反抗。于是美国独立日打响这件事情发生了…反观当今的制造转移，无不是这个三角形的潜移，区别在于没有独立日打响这件事情发生了。而对于地位低的国家来说，接盘低附加值制造也是韬光养晦的一个阶段性产物。然而走向高附加值制造才是唯一的强国出路。

制造业附加值，指在产品的原有价值的基础上，通过生产过程中的有效劳动新创造的价值，即附加在产品原有价值上的新价值。

而制造转移创造了今天的制造业附加值全球格局：

英国在航空、汽车和芯片等行业占据全球前三的地位，著名品牌如劳斯莱斯汽车、ARM芯片。

1980年到现在，美国将大部分的劳动密集型产业都外包出去，仅保留价值链高端的制造业如汽车、航天航空、芯片等，而信息技术和金融作为新的增长点占GDP的比重越来越高。以制造业附加值来看，美国目前仍是世界第一，并且在汽车、航空航天、医疗器械、芯片、制药、工程机械等处于绝对领先位置，著名品牌有福特、波音、英特尔等。

日本除了汽车，在打印机、数据相机领域也占据领先地位，佳能在全球数码相机和打印机市场分别占据30%和27%的份额。在某些看不见的地方日本的制造业也能做到极致，比如图像传感器，轴承等一些关键配件其他国家都要依赖日本进口。

根据《智能制造》，中国目前面临的形势较严峻的是，一方面劳动密集型制造业的订单被印度、越南、印尼等人工更低的国家抢走，一方面机器人和自动化发展速度很快，欧美和日本等国家开始让制造业回归本土。

不管是主动还是被动，我们从模仿西方国家的产品设计也走到了一个走向高层次的民族创新和正向设计的路口。所以说是新的发展模式和发展机遇降临了，只是我们还未曾熟悉，这或许是恐惧的来源，但也是希望的新起点。

 价值与赋能逻辑

在3D科学谷看来，3D打印的确给中国带来了历史机遇。为什么这么说呢？首先我们来了解3D打印的赋能逻辑。

“3D科学谷关于3D打印领域的五大赋能逻辑: 3D打印赋能产品性能提升；材料赋能3D打印应用场景与发展潜力；软件赋能3D打印产业化发展；工业互联网赋能3D打印制造、商业和发展模式重塑；工业正向设计赋能3D打印发展前景。— 《3D打印与工业制造》”

目前社会上绝大多数人一看到3D打印就以为是一种快速制造工具，而没有看清这个技术的颠覆价值不仅仅在于快速制造(无模具)，更在于以（Functional-driven design）功能导向的产品设计实现，制造传统加工工艺无法制造的产品，这正是产品附加值的核心。

图片：以热交换器的案例来说明3D打印使得以功能导向的产品设计为制造业附加值赋能，来源:3D科学谷。

“在人类探索太空的发展历程中，一边是引爆行业竞争的可回收、低成本火箭，一边是起到四两拨千斤效果的3D打印技术，这其中的竞争规则，值得深思。— 《3D打印与工业制造》”

这其中，NASA于2012年就启动了AMDE-Additive Manufacturing Demonstrator Engine增材制造验证机的计划，NASA认为3D打印在制造液态氢火箭发动机方面颇具潜力。在3年内，团队通过增材制造出100多个零件,并设计了一个可以通过3D打印来完成的发动机原型。而通过3D打印，零件的数量可以减少80%，并且仅仅需要30处焊接。

当然，根据3D科学谷，3D 打印并非是一座孤岛，而必须与其他传统制造工艺相融合，才能成为创造制造业附加值的“利器”。

“3D打印只是制造的一环，将与其他工艺充分融合在一起，无缝衔接在制造流程环节中，将是3D打印进入制造业产业化的主旋律。— 《3D打印与工业制造》”

图片：德马吉森精机的CELOS系统所集成的OPTOMET软件，这个软件的智能化程度很高，只需要输入粉末的参数和加工要求，系统会自动优化加工参数，这节约了大约4周的人工设置参数时间，并且避免了人工设置参数导致的大量报废零件产生。

其实不仅仅是3D打印与其他工艺将要发生融合，根据3D科学谷的市场观察，机加工环节也在发生变化。拿欧特克公司的PowerMill Additive软件来说，将以往需要人工编程的CAM过程变得“自动化”，这使得混合增材制造过程3D打印与机加工的衔接更加顺畅，使得“增材”与“减材”成为融合在一起的解决方案。

“对于工业制造企业来说，并非要完全放弃传统制造工艺而采用3D打印直接制造最终产品，将3D 打印引入制造流程与传统工艺相结合，是实现数字化生产的一条道路。— 《3D打印与工业制造》”

而这个融合的过程，使得更多的“赋能”逻辑发生作用。在3D科学谷看来，抓住3D打印带来的制造业附加值创造机遇，必须深刻理解其中的“赋能”逻辑，必须将3D打印放在制造的一个环节中从全制造流程的角度去理解。

 价值台阶

“3D打印对所占用的材料成本更加敏感，而对设计的复杂性并不敏感，也就是说3D打印适合制造复杂形状的产品，包括一体化结构、仿生学设计、异形结构、轻量化点阵结构、薄壁结构、梯度合金、复合材料、超材料等。— 《3D打印与工业制造》”

3D打印/增材制造工艺的好处可以从两个方向来理解-一个是生产效益，另一个是综合效益。生产效益专注于制造过程，包括减少材料消耗，缩短交货时间，最小的模具成本，降低装配成本和自动化的影响。而综合效益是指在使用通过增材制造出来的产品的过程中，来自如减轻重量带来的燃油效益，更高的性能和可靠性，更长的寿命收益，更快的新产品推出，市场相应速度，减少库存以及更好的适应性和更具吸引力的产品附加值等等。

图片：3D打印/增材制造的价值台阶

而通常在谈到增材制造的时候，不论是制造业还是增材制造行业本身都容易过于关注生产效益，而忽略了综合效益。而增材制造的价值台阶：原型与模具，备品备件，复杂零件，创新产品，在不同的台阶中生产效益的价值或许相似，然而综合效益的价值却是随着台阶的升高而越来越大。

图：空客与欧特克的The Living设计工作室合作，为空客A320飞机开发了一个大尺寸的“仿生”机舱隔离结构。新型隔离舱不仅更轻，而且更强。比原来的结构轻55磅，由于重量减轻效率，考虑到每家飞机的服役情况，这将累计带来高达96000吨的二氧化碳排放量的减少。而如果未来将该结构扩展到整个机舱，其节约将更为惊人，相当于每年减少465,000吨的二氧化碳排放量，好比陆地上减少了96,000辆汽车对大气的污染。所以说，新型隔离舱结构的价值不仅仅在于自身对材料的节约，更在于对能源的节约和环保的影响。

“我们总是陷入将3D打印与传统制造方法一对一（apple to apple）比较的误区，原因在于我们很容易忽略3D打印不是在生产和原来一样的零件，而是生产不一样的零件，不一样的形状，不一样的材料，不一样的性能。— 《3D打印与工业制造》”

“如果说工业4.0将工厂的效率以数倍的方式提升，那么3D打印则在航空制造领域以创新零件的方式打开下一代火箭和飞机的设计与制造模式。— 《3D打印与工业制造》”

“我们衡量3D打印的价值需要跳出单件加工效率、单件成本这些思维局限，应该站在产品的生命周期的角度来评估。— 《3D打印与工业制造》”

“3D打印对产品的重塑，不仅包括外观，还包括性能的提升。— 《3D打印与工业制造》”

制造业附加值与民族复兴

由以上所述，我们可以很清晰的看到由于分布式制造模式的发展，以往的“水往低处流”的制造向低生产成本要素的国家和区域积聚的方式将被极大的稀释。在3D科学谷看来，3D打印作为提升制造业附加值创造的“利器”，将引导“水逆势而流”，即开辟全球竞争的新赛道，在这条赛道上，产品的设计以功能实现为导向，这将是整个价值创造的核心。

在3D科学谷看来，以往，一个产品类别下的一百家企业生产的产品或许十分雷同；而将来，一个产品类别下的一百家企业所生产的产品将大相径庭，谁能最终赢得市场，这与制造业附加值的创造极大相关，与是否实现产品功能为导向极大相关。

“3D打印将使得制造向高成本生产要素的国家和区域流动，这里的高成本生产要素指的是能够驾驭得了3D打印技术精华之所在，能够实现高附加值产品的设计、仿真、正向创造与制造的高级人才聚集地。— 《3D打印与工业制造》”

图片：3D打印国家指数，中国处于第二梯队，在将3D打印技术实现商业转化方面存在这跻身于第一梯队的机会。

正如微软的现任CEO萨提亚在《刷新》一书中提到的“真正创造经济机会的是使用技术的强度，而不是单纯获得技术。国家究竟是将技术束之高阁，还是对劳动力展开有针对性的培训，让他们创造最大的生产率？这就是强度。问题不只是技术何时到来，还在于使用技术的强度。”

的确，虽然我国对3D打印的战略地位给予了充分的肯定和重视，但不足之处是目前还停留在偏重拥有技术的层面上，此外，目前科研院所前期投资了大量资金购买的3D打印设备，又面临着束之高阁之痛。我国需要给予对3D打印技术的运用强度方面充分的重视，在推动3D打印发展方面需要在应用领域加大力度，因为每个产业化的机会背后都蕴含着多年的探索实验这样的“厚积”阶段的技术积累，只有这样才能实现使用技术的强度。

无论3D打印具备多大的颠覆潜力，都需要懂得拓扑优化、创成式设计、仿真方面的人才，无疑对于3D打印这个宝藏来说，人才是打开宝藏大门的钥匙。

“除了拓扑优化这样的”睡美人“被3D打印唤醒之外，还有一项颇具颠覆潜力的设计方法叫做创成式设计（Generative Design），创成式设计被认为是面向未来设计的主流技术，正在携手3D打印演绎让人惊叹的产品重塑能力。— 《3D打印与工业制造》”

“人工智能技术将为3D打印的物理过程和数字模拟过程搭建起一座桥梁，将来自传感器和设备的数据与分析模型以及材料科学相结合，不断改进零部件的打印质量，乃至整个制造流程的数字化管理，这个过程就像人的学习过程，从过去的经验中学习，然后变得更聪明。— 《3D打印与工业制造》”

“从技术本身来说，3 D打印技术所涉及的并非仅包括那些以逐层叠加的方式进行材料成型的设备，更是涵盖了从仿真技术、优化技术、打印过程质量控制、检测、后处理工艺等等多种技术与工艺组合。— 《3D打印与工业制造》”

“从产业链来说，要实现分布式制造，从消费者，到3D打印过程、后处理、分布式制造中心都需要并入网络，通过工业互联网来管理制造需求与制造过程。— 《3D打印与工业制造》”

“3D打印进入快速发展期，为我国企业带来前所未有的机遇，同时也伴随着相当大的风险。我国企业所面临的风险不仅仅是技术问题，还有商业模式和战略能力方面的挑战。— 《3D打印与工业制造》”

“我国若要在3D打印领域取得突破，一定不能忽视基础，一定要正视现实，补齐短板，可谓任重而道远。—《3D打印与工业制造》”

图片：3D打印当前的产业化前景，来源3D科学谷。

值得欣喜的是，我们国家在制造业大国的发展道路上走了多年的历程，这个历程中积累了大量的人才，这些领域的公司与人才无疑是我们国家赢得经济崛起竞争中的瑰宝。

长久以来，手握附加值创造能力的高地，一部分在军工领域，随着军民融合的推动，我们将发现，我们国家发生的附加值创造能力的升级。

最后，中华民族的伟大复兴不是一句空话，我们或许每天都需要问自己，有没有看到未来发展的方向？有没有为此做出战略层面和行动力层面的准备？《3D打印与工业制造》这本书是如何正确驾驭3D打印技术的指南。正如马云曾提到的，“未来的制造将不分made in China, 或者是made in America,而是made in internet”。3D打印将以一场结合互联网的数字化工业革命的新型态，深刻改变制造与我们的生活。

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以下是在3DHEALS发表的原文：

3D打印技术在制造多孔结构、拓扑优化结构以及梯度材料领域具有技术上的优势，同时与传统制造技术相比，3D打印技术更易于实现植入物的批量定制化生产。这些优势为3D打印技术在骨科植入物制造中的应用发展带来了潜力，骨科植入物制造业是3D打印技术最早实现产业化应用的领域之一。

截至2017年底获得FDA 医疗器械注册证的3D打印医疗器械已超过了100个，其中包括了多款由不同品牌制造的3D打印脊椎植入物和关节植入物。

相比之下，中国骨科医疗器械制造商在3D打印骨科植入物商业转化方面的进展较慢。截至2018年，中国有3个3D打印骨科植入物产品获得了医疗器械注册证，包括：

来源：3D科学谷《3D打印与骨科植入物白皮书2.0》

- 2003年，上海交通大学医学院附属第九人民医院与上海晟实医疗器械科技有限公司合作获得个体化人工假体注册许可证（包括髋、膝、肩、踝、腕关节）。

- 2015-2016年，北京爱康宜诚医疗器材股份有限公司获得了三个金属3D打印植入物注册证：髋臼部件和椎体假体、椎间融合器。

- 2018年，西安科谷智能获得了个体化下颌骨重建假体注册证。其材料为Ti6Al4V铸造钛合金材料，通过与个体病患骨缺损形态匹配的铸造型壳（3D打印光敏树脂型消失型）铸造而成。

与商业转化情况不同的是，3D打印骨科植入物在中国骨科临床治疗中的应用是处于国际先进水平的。中国部分三级甲等医院在临床中应用3D打印植入物已有多年历史，例如：上海交通大学附属第九人民医院在2014年就已将金属3D打印个性化假体用于骨盆肿瘤切除与重建手术。此后，上海第九人民医院在腕关节、踝关节、胸骨、髋关节等复杂骨科手术中又多次应用了3D打印的个性化金属植入物。除此之外，北京大学第三医院、空军军医大学唐都医院、广东省骨科医院等三级甲等医院也陆续在复杂骨科疾病的治疗中应用了3D打印骨科植入物。

来源：3D科学谷《3D打印与骨科植入物白皮书2.0》

可见，临床对于3D打印植入物存在多样化的需求，特别是在进行骨肿瘤治疗等复杂疾病修复治疗领域对于3D打印技术存在刚性需求。那么，在这种情况下，是什么原因导致3D打印植入物在中国的商业化进展缓慢呢？

影响3D打印骨科植入物商业转化的因素可以归纳为以下几点：

• 技术因素
• 管理因素
• 意识层面接受度
• 法律法规的支持
• 人才与教育

结合中国的具体情况，在临床需求端，虽然3D打印骨科植入物在部分治疗中得到了应用，但3D打印技术并没有成为国内医生所普遍接受的技术，这是该技术商业化的其中一个挑战。

从企业方来看，无论是增材制造技术的人才、医工结合的人才、打印材料、打印设备，还是后处理工艺，都没有做好植入物大规模制造的准备；另一方面是针对个性化植入物而言，在制造一些复杂个性化植入物时，对3D打印技术是刚性需求，但是由于这些个性化需求为企业带来的利润有限，这使得有实力的传统骨科医疗器械企业进入该领域的动力不足，而凭借3D打印技术生存的初创型医疗器械企业，也存在着实现盈利的挑战。

在医疗器械审批法律法规方面，国内法律法规的设置相对滞后，也是3D打印骨科植入物商业转化所面对的挑战之一。不过利好的一面是，相关法规、标准正在完善中，比如说CFDA已发布了“定制式增材制造医疗器械注册技术审查指导原则（征求意见稿）”。

尽管存在着种种挑战，中国3D打印领域的先行者们仍在政策法规、行业标准的完善、临床应用、产品研发等领域推动着3D打印骨科植入物技术的发展。根据3D科学谷的市场观察，目前有一批新的3D打印定制化植入物正在进行商业转化，这些企业主要集中在中国华东、华中区域，预计2020年左右这些植入物将陆续获得医疗器械注册证。

美国硅谷的医疗3D打印创新平台3DHEALS（3dheals.com）专注于医疗保健3D打印生态系统的各种讲座与活动，并发布医疗3D打印白皮书。

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