激光選區(qū)熔化成形設(shè)備擴建項目可行性研究報告

1、泓域咨詢 /激光選區(qū)熔化成形設(shè)備擴建項目可行性研究報告激光選區(qū)熔化成形設(shè)備擴建項目可行性研究報告MACRO 泓域咨詢報告說明全球工業(yè)級增材制造裝備銷量穩(wěn)步增長，近五年復(fù)合增長率達(dá)到13.60%，尤其是得益于金屬增材制造技術(shù)的成熟和低價金屬增材制造裝備的普及，金屬增材制造裝備銷量大幅提升。根據(jù)WohlersAssociates,Inc.統(tǒng)計，2017年度全球金屬增材制造裝備的銷售量約為1,768臺，比2016年度增長了近80%，增速較2016年提高了57.9個百分點，銷售額達(dá)7.21億美元，均價40.79萬美元，同比下降25.8%，平均售價的降低主要由于低成本金屬原材打印機的普及。此外，全球有1

2、35家公司在2017年生產(chǎn)和銷售工業(yè)增材制造裝備（售價為5,000美元或更高的機器），高于2016年的97家公司。新的增材制造裝備制造商正進(jìn)入增材制造市場，并帶來如開放材料系統(tǒng)等先進(jìn)的技術(shù)設(shè)備，以更快的打印速度和更低的價格，使金屬增材制造變得越來越易于被市場接受。近年來，市場在不斷探索更大成形尺寸的金屬零件增材制造方案，幾乎所有的金屬3D打印增材制造設(shè)備廠商都推出了更大成形尺寸的3D打印機；同時較小成形尺寸的3D打印設(shè)備的市場需求也日益成為人們關(guān)注的焦點，這些成形尺寸較小的設(shè)備將不只是用于研究的應(yīng)用，也在小規(guī)模的定制化生產(chǎn)中扮演重要的角色。因此，未來的金屬增材制造設(shè)備必將會因其使用的場合而更加

3、專業(yè)化。本期項目總投資包括建設(shè)投資、建設(shè)期利息和流動資金。根據(jù)謹(jǐn)慎財務(wù)估算，項目總投資24814.39萬元，其中：建設(shè)投資22089.07萬元，占項目總投資的89.02%；建設(shè)期利息171.50萬元，占項目總投資的0.69%；流動資金2553.82萬元，占項目總投資的10.29%。根據(jù)謹(jǐn)慎財務(wù)測算，項目正常運營每年營業(yè)收入42900.00萬元，綜合總成本費用35602.90萬元，凈利潤4262.39萬元，財務(wù)內(nèi)部收益率16.52%，財務(wù)凈現(xiàn)值4086.18萬元，全部投資回收期6.03年。本期項目具有較強的財務(wù)盈利能力，其財務(wù)凈現(xiàn)值良好，投資回收期合理。本期項目技術(shù)上可行、經(jīng)濟上合理，投資方向正

4、確，資本結(jié)構(gòu)合理，技術(shù)方案設(shè)計優(yōu)良。本期項目的投資建設(shè)和實施無論是經(jīng)濟效益、社會效益等方面都是積極可行的。實現(xiàn)“十三五”時期的發(fā)展目標(biāo)，必須全面貫徹“創(chuàng)新、協(xié)調(diào)、綠色、開放、共享、轉(zhuǎn)型、率先、特色”的發(fā)展理念。機遇千載難逢，任務(wù)依然艱巨。只要全市上下精誠團結(jié)、拼搏實干、開拓創(chuàng)新、奮力進(jìn)取，就一定能夠把握住機遇乘勢而上，就一定能夠加快實現(xiàn)全面提檔進(jìn)位、率先綠色崛起。報告是通過對項目的主要內(nèi)容和配套條件，如市場需求、資源供應(yīng)、建設(shè)規(guī)模、工藝路線、設(shè)備選型、環(huán)境影響、投資融資等，從技術(shù)、經(jīng)濟、工程等方面進(jìn)行調(diào)查研究和分析比較，并對項目建成以后可能取得的財務(wù)、經(jīng)濟效益及社會、環(huán)境影響進(jìn)行預(yù)測，從而提出

5、項目是否值得投資和如何進(jìn)行建設(shè)的分析評價意見。本報告基于可信的公開資料，參考行業(yè)研究模型，旨在對項目進(jìn)行合理的邏輯分析研究。本報告僅作為投資參考或作為參考范文模板用途。目錄第一章 項目總論說明第二章 項目投資背景分析第三章 市場需求及行業(yè)前景分析第四章 建設(shè)規(guī)模與產(chǎn)品方案第五章 選址分析第六章 建筑技術(shù)方案說明第七章 原輔材料分析第八章 工藝技術(shù)分析第九章 環(huán)保分析第十章 勞動安全生產(chǎn)分析第十一章 節(jié)能方案第十二章 組織機構(gòu)及人力資源第十三章 進(jìn)度計劃方案第十四章 投資估算第十五章 項目經(jīng)濟效益評價第十六章 項目招投標(biāo)方案第十七章 風(fēng)險防范第十八章 總結(jié)說明第十九章 附表 附表1：主要經(jīng)濟指標(biāo)

6、一覽表附表2：建設(shè)投資估算一覽表附表3：建設(shè)期利息估算表附表4：流動資金估算表附表5：總投資估算表附表6：項目總投資計劃與資金籌措一覽表附表7：營業(yè)收入、稅金及附加和增值稅估算表附表8：綜合總成本費用估算表附表9：利潤及利潤分配表附表10：項目投資現(xiàn)金流量表附表11：借款還本付息計劃表第一章 項目總論說明一、項目名稱及建設(shè)性質(zhì)（一）項目名稱激光選區(qū)熔化成形設(shè)備擴建項目（二）項目建設(shè)性質(zhì)本項目屬于新建項目。二、項目承辦單位（一）項目承辦單位名稱xx有限責(zé)任公司（二）項目聯(lián)系人肖xx（三）項目建設(shè)單位概況面對宏觀經(jīng)濟增速放緩、結(jié)構(gòu)調(diào)整的新常態(tài)，公司在企業(yè)法人治理機構(gòu)、企業(yè)文化、質(zhì)量管理體系等方面著

7、力探索，提升企業(yè)綜合實力，配合產(chǎn)業(yè)供給側(cè)結(jié)構(gòu)改革。同時，公司注重履行社會責(zé)任所帶來的發(fā)展機遇，積極踐行“責(zé)任、人本、和諧、感恩”的核心價值觀。多年來，公司一直堅持堅持以誠信經(jīng)營來贏得信任。三、項目定位及建設(shè)理由粉末床選區(qū)熔化技術(shù)分為激光選區(qū)熔化（SLM）和電子束選區(qū)熔化（EBSM）兩類，其中激光選區(qū)熔化技術(shù)（SLM）是主流，有大量的設(shè)備生產(chǎn)和打印服務(wù)公司，占據(jù)了金屬增材制造絕大部分市場份額，而且近期還在持續(xù)增加。3D打印技術(shù)和航空航天、國防工業(yè)最契合的優(yōu)勢就在于其能夠輕松實現(xiàn)復(fù)雜結(jié)構(gòu)件的制造，過去依靠傳統(tǒng)制造難以實現(xiàn)的復(fù)雜幾何結(jié)構(gòu)在以靈活著稱的3D打印技術(shù)面前不再是難題，同時，3D打印工藝能夠

8、實現(xiàn)單一零件中材料成分的實時連續(xù)變化，使零件的不同部位具有不同成分和性能，是制造異質(zhì)材料（如功能梯度材料、復(fù)合材料等）的最佳工藝，這大幅提升了航空航天業(yè)的設(shè)計和創(chuàng)新能力。尤其對于工業(yè)基礎(chǔ)相對薄弱的國家來說，3D打印技術(shù)有助于縮小其與發(fā)達(dá)國家的差距。減重是航空航天業(yè)最關(guān)鍵的問題之一，輕量化的組件能夠顯著降低飛機重量，提升燃油經(jīng)濟性。實現(xiàn)復(fù)雜結(jié)構(gòu)意味著減重的潛力可以得到最大限度的激發(fā)。粗略統(tǒng)計，飛機重量減少一磅，平均每年可以節(jié)省1.1萬加侖燃油。美國GE公司預(yù)計采用金屬直接增材制造的零件，未來可占航空發(fā)動機零部件的50%，使其研發(fā)的大型航空發(fā)動機每臺至少減重454kg。對于衛(wèi)星和運載火箭來說，輕量

9、化的意義尤為重大。金屬3D打印技術(shù)的應(yīng)用可以優(yōu)化復(fù)雜零部件的結(jié)構(gòu)，在保證性能的前提下，將復(fù)雜結(jié)構(gòu)經(jīng)變換重新設(shè)計成簡單結(jié)構(gòu)，從而起到減輕重量的效果。而且通過優(yōu)化零件結(jié)構(gòu)，能使零件的應(yīng)力呈現(xiàn)出最合理化的分布，減少疲勞裂紋產(chǎn)生的危險，從而增加使用壽命。實現(xiàn)“十三五”時期的發(fā)展目標(biāo)，必須全面貫徹“創(chuàng)新、協(xié)調(diào)、綠色、開放、共享、轉(zhuǎn)型、率先、特色”的發(fā)展理念。機遇千載難逢，任務(wù)依然艱巨。只要全市上下精誠團結(jié)、拼搏實干、開拓創(chuàng)新、奮力進(jìn)取，就一定能夠把握住機遇乘勢而上，就一定能夠加快實現(xiàn)全面提檔進(jìn)位、率先綠色崛起。四、報告編制說明（一）報告編制依據(jù)1、一般工業(yè)項目可行性研究報告編制大綱;2、建設(shè)項目經(jīng)濟評價

10、方法與參數(shù)(第三版);3、建設(shè)項目用地預(yù)審管理辦法;4、投資項目可行性研究指南;5、產(chǎn)業(yè)結(jié)構(gòu)調(diào)整指導(dǎo)目錄。（二）報告編制原則1、立足于本地區(qū)產(chǎn)業(yè)發(fā)展的客觀條件，以集約化、產(chǎn)業(yè)化、科技化為手段，組織生產(chǎn)建設(shè)，提高企業(yè)經(jīng)濟效益和社會效益，實現(xiàn)可持續(xù)發(fā)展的大目標(biāo)。2、因地制宜、統(tǒng)籌安排、節(jié)省投資、加快進(jìn)度。（二） 報告主要內(nèi)容本報告對項目建設(shè)的背景及概況、市場需求預(yù)測和建設(shè)的必要性、建設(shè)條件、工程技術(shù)方案、項目的組織管理和勞動定員、項目實施計劃、環(huán)境保護與消防安全、項目招投標(biāo)方案、投資估算與資金籌措、效益評價等方面進(jìn)行綜合研究和分析，為有關(guān)部門對工程項目決策和建設(shè)提供可靠和準(zhǔn)確的依據(jù)。四、項目建設(shè)選

11、址本期項目選址位于xxx（以選址意見書為準(zhǔn)），占地面積約69.03畝。項目擬定建設(shè)區(qū)域地理位置優(yōu)越，交通便利，規(guī)劃電力、給排水、通訊等公用設(shè)施條件完備，非常適宜本期項目建設(shè)。五、項目生產(chǎn)規(guī)模項目建成后，形成年產(chǎn)激光選區(qū)熔化成形設(shè)備10000臺的生產(chǎn)能力。六、建筑物建設(shè)規(guī)模本期項目建筑面積51542.34，其中：生產(chǎn)工程29739.93，倉儲工程5927.37，行政辦公及生活服務(wù)設(shè)施3247.17，公共工程12627.87。七、項目總投資及資金構(gòu)成（一）項目總投資構(gòu)成分析本期項目總投資包括建設(shè)投資、建設(shè)期利息和流動資金。根據(jù)謹(jǐn)慎財務(wù)估算，項目總投資24814.39萬元，其中：建設(shè)投資22089.

12、07萬元，占項目總投資的89.02%；建設(shè)期利息171.50萬元，占項目總投資的0.69%；流動資金2553.82萬元，占項目總投資的10.29%。（二）建設(shè)投資構(gòu)成本期項目建設(shè)投資22089.07萬元，包括工程建設(shè)費用、工程建設(shè)其他費用和預(yù)備費，其中：工程建設(shè)費用18826.15萬元，工程建設(shè)其他費用2571.51萬元，預(yù)備費691.41萬元。八、資金籌措方案本期項目總投資24814.39萬元，其中申請銀行長期貸款7000.00萬元，其余部分由企業(yè)自籌。九、項目預(yù)期經(jīng)濟效益規(guī)劃目標(biāo)（一）經(jīng)濟效益目標(biāo)值（正常經(jīng)營年份）1、營業(yè)收入（SP）：42900.00萬元。2、綜合總成本費用（TC）：35

13、602.90萬元。3、凈利潤（NP）：4262.39萬元。（二）經(jīng)濟效益評價目標(biāo)1、全部投資回收期（Pt）：6.03年。2、財務(wù)內(nèi)部收益率：16.52%。3、財務(wù)凈現(xiàn)值：4086.18萬元。十、項目建設(shè)進(jìn)度規(guī)劃本期項目按照國家基本建設(shè)程序的有關(guān)法規(guī)和實施指南要求進(jìn)行建設(shè)，本期項目建設(shè)期限規(guī)劃12個月。十一、項目綜合評價經(jīng)初步分析評價，項目不僅有顯著的經(jīng)濟效益，而且其社會救益、生態(tài)效益非常顯著，項目的建設(shè)對提高農(nóng)民收入、維護社會穩(wěn)定，構(gòu)建和諧社會、促進(jìn)區(qū)域經(jīng)濟快速發(fā)展具有十分重要的作用。項目在社會經(jīng)濟、自然條件及投資等方面建設(shè)條件較好，項目的實施不但是可行而且是十分必要的。主要經(jīng)濟指標(biāo)一覽表序號

14、項目單位指標(biāo)備注1占地面積46019.95約69.03畝1.1總建筑面積51542.34容積率1.121.2基底面積28992.57建筑系數(shù)63.00%1.3投資強度萬元/畝300.661.4基底面積28992.572總投資萬元24814.392.1建設(shè)投資萬元22089.072.1.1工程費用萬元18826.152.1.2工程建設(shè)其他費用萬元2571.512.1.3預(yù)備費萬元691.412.2建設(shè)期利息萬元171.502.3流動資金2553.823資金籌措萬元24814.393.1自籌資金萬元17814.393.2銀行貸款萬元7000.004營業(yè)收入萬元42900.00正常運營年份5總成本費

15、用萬元35602.906利潤總額萬元5683.197凈利潤萬元4262.398所得稅萬元1420.809增值稅萬元1448.8610稅金及附加萬元1613.9111納稅總額萬元4483.5712工業(yè)增加值萬元11446.0413盈虧平衡點萬元9806.02產(chǎn)值14回收期年6.03含建設(shè)期12個月15財務(wù)內(nèi)部收益率16.52%所得稅后16財務(wù)凈現(xiàn)值萬元4086.18所得稅后第二章 項目投資背景分析一、行業(yè)背景分析（一）行業(yè)相關(guān)政策1、國家支持發(fā)展的重大技術(shù)裝備和產(chǎn)品目錄（2018年修訂）在第十二項大型、精密、高速數(shù)控設(shè)備、數(shù)控系統(tǒng)、功能部件與基礎(chǔ)制造裝備中明確提出增材制造行業(yè)技術(shù)規(guī)格和銷售業(yè)績要

16、求。2、國家智能制造標(biāo)準(zhǔn)體系建設(shè)指南（2018年版）提出建立智能制造標(biāo)準(zhǔn)體系結(jié)構(gòu)，增材制造產(chǎn)業(yè)屬于B關(guān)鍵技術(shù)-BA智能設(shè)備。3、知識產(chǎn)權(quán)重點支持產(chǎn)業(yè)目錄（2018年本）10個重點產(chǎn)業(yè)中有3個提到3D打印產(chǎn)業(yè)的發(fā)展，分別是：智能制造產(chǎn)業(yè)，新材料產(chǎn)業(yè)，先進(jìn)生物產(chǎn)業(yè)。4、增強制造業(yè)核心競爭力三年行動計劃（2018-2020年）第九項重大技術(shù)裝備關(guān)鍵技術(shù)產(chǎn)業(yè)化實施方案提出，研制工業(yè)級鑄造3D打印設(shè)備以滿足大型發(fā)動機、航空航天等領(lǐng)域高復(fù)雜性黑色及鋁合金鑄件生產(chǎn)需要。5、增材制造產(chǎn)業(yè)發(fā)展行動計劃（2017-2020年）明確目標(biāo)，到2020年，增材制造產(chǎn)業(yè)年銷售收入超過200億元，年均增速在30%以上。關(guān)鍵

17、核心技術(shù)達(dá)到國際同步發(fā)展水平，工藝裝備基本滿足行業(yè)應(yīng)用需求，生態(tài)體系建設(shè)顯著完善，在部分領(lǐng)域?qū)崿F(xiàn)規(guī)模化應(yīng)用，全球布局初步實現(xiàn)，國際發(fā)展能力明顯提升。6、關(guān)于發(fā)揮民間投資作用推進(jìn)實施制造強國戰(zhàn)略的指導(dǎo)意見鼓勵和支持民營企業(yè)參與研發(fā)制造高檔數(shù)控機床與工業(yè)機器人、增材制造裝備等關(guān)鍵技術(shù)裝備及中國制造2025十大領(lǐng)域急需的專用生產(chǎn)設(shè)備及測試裝備、生產(chǎn)線及檢測系統(tǒng)等關(guān)鍵短板裝備，培育和提升民營企業(yè)智能制造系統(tǒng)集成服務(wù)能力。7、高端智能再制造行動計劃（2018-2020年）提到加快增材制造、特種材料、智能加工、無損檢測等再制造關(guān)鍵共性技術(shù)創(chuàng)新與產(chǎn)業(yè)化應(yīng)用。8、產(chǎn)業(yè)關(guān)鍵共性技術(shù)發(fā)展指南（2017年）3D顯示

18、、3D打印金屬粉末制備及應(yīng)用技術(shù)、金屬熔融激光加工增材制造液壓閥等位列其中。9、“增材制造與激光制造”重點專項2018年度項目申報指南共安排7億元的經(jīng)費，用于增材制造和激光制造。其中，增材制造項目21項，激光項目9項。10、中小學(xué)綜合實踐活動課程指導(dǎo)綱要支持3D設(shè)計與打印技術(shù)的初步應(yīng)用。建議有條件的學(xué)校可以配備3D打印機。11、“十三五”先進(jìn)制造技術(shù)領(lǐng)域科技創(chuàng)新專項規(guī)劃提到重點解決增材制造領(lǐng)域微觀成形機理、工藝過程控制、缺陷特征分析等科學(xué)問題，突破一批重點成形工藝及裝備產(chǎn)品，在航空航天、汽車能源、家電、生物醫(yī)療等領(lǐng)域開展應(yīng)用，引領(lǐng)增材制造產(chǎn)業(yè)發(fā)展。形成創(chuàng)新設(shè)計、材料及制備、工藝及裝備、核心零部

19、件、計量、軟件、標(biāo)準(zhǔn)等相對完善的技術(shù)創(chuàng)新與研發(fā)體系，結(jié)合重大需求開展應(yīng)用示范，具備開展大規(guī)模產(chǎn)業(yè)化應(yīng)用的技術(shù)基礎(chǔ)。12、智能制造發(fā)展規(guī)劃（2016-2020年）研發(fā)增材制造裝備與關(guān)鍵技術(shù)，選擇骨干企業(yè)，建設(shè)云制造平臺和服務(wù)平臺，在線提供關(guān)鍵工業(yè)軟件及各類模型庫和制造能力外包服務(wù)，服務(wù)中小企業(yè)智能化發(fā)展。13、“十三五”國家新興產(chǎn)業(yè)發(fā)展規(guī)劃指出增材制造技術(shù)不斷取得重大突破，推動傳統(tǒng)工業(yè)體系分化變革，將重塑制造業(yè)國際分工格局。打造增材制造產(chǎn)業(yè)鏈，開發(fā)智能材料，利用增材制造等新技術(shù)，加快組織器官修復(fù)，建設(shè)增材制造等領(lǐng)域設(shè)計大數(shù)據(jù)平臺與知識庫。二、產(chǎn)業(yè)發(fā)展分析1、3D打印產(chǎn)業(yè)鏈上游3D打印產(chǎn)業(yè)鏈上游主

20、要包括3D建模工具和原材料。其中，3D建模工具包括3D建模軟件、3D建模掃描儀和3D模型數(shù)據(jù)平臺。與此相對應(yīng)，聚集在產(chǎn)業(yè)鏈上游的企業(yè)包括三維軟件開發(fā)商以及耗材生產(chǎn)商等。增材制造原材料主要包括金屬增材制造材料、無機非金屬增材制造材料、有機高分子增材制造材料以及生物增材制造材料等幾類。2、3D打印產(chǎn)業(yè)鏈中游增材制造設(shè)備是牽動增材制造行業(yè)發(fā)展的關(guān)鍵之一。增材制造設(shè)備可分為桌面級打印機和工業(yè)級打印機。近年來隨著國外桌面級打印機相關(guān)專利保護到期，技術(shù)壁壘下降，國內(nèi)桌面級打印機廠家數(shù)量急劇增長，新進(jìn)企業(yè)增多，加大了國內(nèi)桌面級增材制造市場的競爭程度。與桌面級打印機市場相比，工業(yè)級打印機技術(shù)壁壘高，資本投入大

21、，一直以來發(fā)展較為緩慢，但當(dāng)前工業(yè)級增材制造產(chǎn)業(yè)受到國家政策大力支持，整個市場目前已開始呈現(xiàn)快速增長形勢。3D打印的核心專利大多被設(shè)備廠商掌握，因此在整個產(chǎn)業(yè)鏈中占據(jù)主導(dǎo)地位，這些設(shè)備生產(chǎn)廠商大多亦提供打印服務(wù)業(yè)務(wù)，近年來，3D打印行業(yè)整合加劇，通過并購3D打印軟件公司、材料公司、服務(wù)提供商等，設(shè)備生產(chǎn)企業(yè)轉(zhuǎn)變?yōu)榫C合方案提供商，加強了對產(chǎn)業(yè)鏈的整體掌控能力。3、3D打印產(chǎn)業(yè)鏈下游增材制造技術(shù)的下游應(yīng)用以航空航天、軍工、船舶工業(yè)、核工業(yè)、汽車工業(yè)、軌道交通及醫(yī)療為主。目前該技術(shù)在下游行業(yè)的應(yīng)用方式主要分為直接制造、設(shè)計驗證和原型制造。直接制造是指根據(jù)三維模型，直接用增材制造技術(shù)生產(chǎn)最終產(chǎn)品，具有

22、產(chǎn)品定制性強與產(chǎn)品精度硬度高的特點，是未來增材制造技術(shù)的主要發(fā)展趨勢。與傳統(tǒng)制造相比，采用增材制造技術(shù)進(jìn)行設(shè)計驗證及原型制造，可節(jié)約時間與經(jīng)濟成本。此外，增材制造在維修領(lǐng)域也具有市場，使用增材制造技術(shù)不僅能簡化維修程序，還可實現(xiàn)傳統(tǒng)工藝無法實現(xiàn)的高還原度與制造材料原型匹配的功能。3D打印技術(shù)從誕生至今30余年，目前處于多技術(shù)路線共存的狀態(tài)，根據(jù)國際標(biāo)準(zhǔn)化組織ISO/TC261增材制造技術(shù)委員會2015年新發(fā)布的國際標(biāo)準(zhǔn)ISO/ASTM52900:2015，將增材制造工藝原理分為粘結(jié)劑噴射（選擇性噴射沉積液態(tài)粘結(jié)劑粘結(jié)粉末等材料的增材制造工藝）、定向能量沉積（利用聚焦熱能熔化材料即熔即沉積的增材

23、制造工藝）、材料擠出（將材料熔化后通過噴嘴或孔口擠出成形的增材制造工藝）、材料噴射（將材料以微滴的形式選擇性噴射沉積的增材制造工藝）、粉末床選區(qū)熔化（通過熱能選擇性地熔化/燒結(jié)粉末床區(qū)域的增材制造工藝）、薄材疊層（將薄層材料逐層粘結(jié)以形成實物的增材制造工藝）、立體光固化（通過光致聚合作用選擇性地固化液態(tài)光敏聚合物的增材制造工藝）七類，主流的技術(shù)都可以歸入這七類。4、粉末床選區(qū)熔化技術(shù)粉末床選區(qū)熔化技術(shù)分為激光選區(qū)熔化（SLM）和電子束選區(qū)熔化（EBSM）兩類，其中激光選區(qū)熔化技術(shù)（SLM）是主流，有大量的設(shè)備生產(chǎn)和打印服務(wù)公司，占據(jù)了金屬增材制造絕大部分市場份額，而且近期還在持續(xù)增加。SLM（

24、SelectiveLaserMelting）技術(shù)是采用激光依據(jù)設(shè)定參數(shù)有選擇地分層熔化燒結(jié)固體金屬粉末，在制造過程中，金屬粉末加熱到完全融化后成形。其工作原理為：先在工作平臺上鋪一層金屬粉末材料，計算機將物體的三維數(shù)據(jù)轉(zhuǎn)化為一層層截面的2D數(shù)據(jù)并傳輸給打印機，然后激光束在計算機控制下按照截面形狀對實體部分所在的粉末進(jìn)行照射，選區(qū)內(nèi)的金屬粉末加熱到完全融化后成形，繼而形成一層固體零件截面層。當(dāng)一層燒結(jié)完成后，工作臺下降一截面層的高度，再鋪上一層粉末，進(jìn)行下一層燒結(jié)；此過程逐層循環(huán)直至整個物體成形。（1）SLM技術(shù)應(yīng)用主要廠商和設(shè)備SLM技術(shù)的代表公司為德國EOS公司、美國GE增材制造、德國SLM

25、solutions、鉑力特等。德國EOS公司技術(shù)發(fā)展方向重點為在保證設(shè)備的運行穩(wěn)定性和成形質(zhì)量的前提下，努力提高設(shè)備的生產(chǎn)效率，而并不急于發(fā)展超大打印尺寸的設(shè)備。其最大幅面SLM設(shè)備為四激光器的M400-4，打印幅面僅為400mm400mm400mm。EOS公司在2018年推出的M300系列SLM設(shè)備，采用四個激光器，但打印幅面僅為300mm300mm400mm，結(jié)合其他方面的技術(shù)改進(jìn)，打印效率較原來的單激光器設(shè)備提升了近10倍。在超大幅面SLM設(shè)備方面，美國GE增材制造2017年推出的Atlas設(shè)備打印幅面達(dá)到1100mm1100mm300mm，但僅為一個概念機并沒有進(jìn)行商業(yè)化交付，制造大尺

26、寸SLM零件不僅需要大幅面設(shè)備，還需要較高的打印工藝技術(shù)，主要需要克服由于應(yīng)力積累導(dǎo)致打印件變形甚至開裂等問題。（2）SLM技術(shù)的下游應(yīng)用由于能夠?qū)崿F(xiàn)較高的打印精度、打印極端復(fù)雜結(jié)構(gòu)和足夠的機械性能，SLM技術(shù)可廣泛應(yīng)用于復(fù)雜形狀的金屬零件的批量生產(chǎn)，在航空航天及醫(yī)療植入體等領(lǐng)域具有廣闊的應(yīng)用前景。SLM技術(shù)最令人矚目的是在埃隆馬斯克（ElonMusk）的SpaceX公司開發(fā)的新一代DragonV2載人飛船的SuperDraco引擎的制造中的應(yīng)用（采用德國EOS設(shè)備）。該引擎的冷卻道、噴油嘴和節(jié)流閥等結(jié)構(gòu)的復(fù)雜程度非常高，3D打印技術(shù)很好地解決了復(fù)雜結(jié)構(gòu)的制造問題，而且，SuperDraco引

27、擎是在極端的高溫高壓環(huán)境下工作，SLM技術(shù)制造出的零件的強度、韌性等性能完全可以滿足各種嚴(yán)苛的要求。同時，與傳統(tǒng)的發(fā)動機制造技術(shù)相比，使用增材制造不僅能夠顯著地縮短火箭發(fā)動機的交貨期并降低制造成本，而且可以實現(xiàn)材料的高強度、延展性、抗斷裂性和低可變性等優(yōu)良屬性，SpaceX引爆了可重復(fù)利用、低成本的下一代火箭開發(fā)競賽，這背后是3D打印技術(shù)大量運用的結(jié)果。美國GE增材制造公司已經(jīng)采用SLM技術(shù)打印了超過3萬個航空發(fā)動機燃油噴嘴，實際應(yīng)用于其最先進(jìn)的LEAP發(fā)動機（我國C919飛機選用的發(fā)動機），傳統(tǒng)的燃油噴嘴由20個單獨的部件焊接而成，采用SLM3D打印技術(shù)，整套噴嘴可以一次成形，無需后續(xù)焊接，

28、零件數(shù)量降為3個。改進(jìn)后的燃油噴嘴具有質(zhì)量輕、強度大和耐腐蝕的特性，可在高達(dá)近千攝氏度的環(huán)境下正常工作，重量減少25%，使用壽命是之前的5倍，燃油效率也得到極大的提升。5、定向能量沉積技術(shù)定向能量沉積技術(shù)是指利用聚焦熱能熔化材料即熔即沉積的增材制造工藝，主要分為激光同步送粉技術(shù)和電子束熔絲沉積技術(shù)（EBDM:ElectronBeamDirectManufacturing）兩大類。其中激光同步送粉技術(shù)研究及應(yīng)用較多。同時，由于激光同步送粉技術(shù)是由許多大學(xué)和機構(gòu)分別獨立進(jìn)行研究的，因此這一技術(shù)的名稱繁多，其中最廣為人知的名稱為激光近凈成形技術(shù)（LENS:LaserEngineeredNetShap

29、ing），其最早由美國Sandia國家實驗室提出并進(jìn)行研究。LSF技術(shù)的成形原理是：聚焦激光束在控制下，按照預(yù)先設(shè)定的路徑，進(jìn)行移動，移動的同時，粉末噴嘴將金屬粉末直接輸送到激光光斑在固態(tài)基板上形成的熔池，使之由點到線、由線到面的順序凝固，從而完成一個層截面的打印工作。這樣層層疊加，制造出接近實體模型的零部件實體。（1）LSF技術(shù)應(yīng)用主要廠商和設(shè)備美國Optomec公司致力于將LSF技術(shù)與直接進(jìn)行金屬3D打印的產(chǎn)業(yè)化，該公司應(yīng)用LSF技術(shù)的增材制造設(shè)備，采用氣載送粉技術(shù)，用于制造或修復(fù)高附加值的產(chǎn)品，比如航空發(fā)動機或機床部件。我國在航空超大型金屬結(jié)構(gòu)件激光同步送粉增材制造方面一直處于世界領(lǐng)先水

30、平，鉑力特公司開發(fā)的LSF-V、C1000、C600等型號送粉式激光增材制造設(shè)備，LSF-V型設(shè)備成形尺寸達(dá)到1000mm1500mm3100mm，最低氧含量可控制到100PPm，Z軸重復(fù)定位精度達(dá)到0.05mm，可用于航空航天領(lǐng)域大型結(jié)構(gòu)件的快速成形，也可用于能源、動力領(lǐng)域易磨損件的修復(fù)，整體處于國際先進(jìn)水平（全球權(quán)威3D打印行業(yè)分析報告WholersReport2014版曾報道該設(shè)備）。利用該設(shè)備研制的國產(chǎn)大型商用客機C919飛機中央翼緣條，高3,070mm，是目前世界已知的最高金屬增材制造整體成形產(chǎn)品。（2）LSF技術(shù)的下游應(yīng)用采用LSF技術(shù)不僅能直接打印出三維金屬零件，還能在已有零件上

31、進(jìn)行打印，比如在磨損的零件上打印相應(yīng)金屬材料以修復(fù)磨損處，或與傳統(tǒng)的機加工設(shè)備集成起來進(jìn)行增材/減材復(fù)合成形，因此在制造或修復(fù)高附加值的產(chǎn)品，比如航空發(fā)動機或機床部件中得到廣泛應(yīng)用。6、電弧熔絲增材制造此方法用低成本的電弧取代激光和電子束作為熔化金屬的熱源，從而形成一種成本極大降低的大尺寸高效率金屬增材制造技術(shù)，其打印效率較高，成本低廉，很方便打印數(shù)米大小的零件，而且非常適合于激光熔覆技術(shù)難于制造的高反射性的鋁合金。特別是由于同弧焊技術(shù)的兼容性好，弧焊專業(yè)人員較容易掌握這項技術(shù)。這項技術(shù)成為當(dāng)前大尺寸、高效率、低成本金屬3D打印技術(shù)發(fā)展最快的方向，并且正在迅速進(jìn)入規(guī)模化的工業(yè)應(yīng)用。7、金屬增材

32、制造行業(yè)技術(shù)未來發(fā)展趨勢金屬增材制造技術(shù)的發(fā)展并不是孤立的，其涉及制造工藝、設(shè)備、材料、優(yōu)化設(shè)計等各個方面，總的來說，為獲得更為廣泛的應(yīng)用，金屬增材制造技術(shù)都在努力向兼顧高性能、高精度、高效率、低成本、更大的加工尺寸范圍和更廣泛的材料適用性方向發(fā)展，其目的都是為了向直接制造最終功能零件發(fā)展。（1）制造工藝方面當(dāng)前，金屬增材制造工藝的發(fā)展，除了對現(xiàn)有較為成熟的粉末床選區(qū)熔化技術(shù)、定向能量沉積技術(shù)、電弧增材制造技術(shù)等結(jié)合實際工程化應(yīng)用經(jīng)驗及材料、粉末、智能化控制軟件等的技術(shù)發(fā)展克服缺陷提升優(yōu)勢外，金屬增材制造工藝主要在以下方面進(jìn)行拓展：1）增減材復(fù)合制造技術(shù)。增材制造與傳統(tǒng)的減材制造相融合，增材制

33、造技術(shù)與機器人、數(shù)控機床、鑄鍛焊等多工藝技術(shù)相集成，從而提升增材制造技術(shù)的成型效率和精度，解決增材制造的復(fù)雜結(jié)構(gòu)件難于進(jìn)行后續(xù)機械加工的難題，特別是解決復(fù)雜內(nèi)腔達(dá)不到非加工面要求的難題，助力企業(yè)實現(xiàn)柔性制造，賦予現(xiàn)有設(shè)備或生產(chǎn)線高柔性與高效率。2）發(fā)展基于新工藝?yán)碚摰娜碌慕饘僭霾闹圃旒夹g(shù)。粉末床選區(qū)熔化技術(shù)、定向能量沉積技術(shù)、電弧增材制造技術(shù)均是對金屬材料直接燒結(jié)成型，而將有機粘結(jié)劑等其他材料與金屬粉末結(jié)合起來，再通過燒結(jié)等輔助工藝進(jìn)行成形的金屬增材制造技術(shù)稱之為“間接金屬3D打印技術(shù)”。2018年9月，惠普公司推出了HPMetalJet（金屬噴射）3D打印技術(shù)，用于大批量生產(chǎn)金屬零件。HP

34、metalJet3D打印技術(shù)主要流程如下：使用噴嘴選擇性地將粘合劑按照設(shè)定的圖形噴射到打印層中，使金屬粉末粘結(jié)在一起，下降指定層厚度后，添加新的粉末層，并重復(fù)以上流程，直到創(chuàng)建完成整個零件；之后將零件放入燒結(jié)爐中進(jìn)行高溫?zé)Y(jié)的致密化處理，使金屬顆粒熔融在一起，同時去除噴灑的粘合劑。在打印過程中沒有金屬粉末熔化、凝固的步驟，金屬粉末材料的燒結(jié)是打印完成之后在燒結(jié)爐中完成。美國DesktopMetal公司推出的單程噴射金屬3D打印技術(shù)，原理也基本類似。這種方法主要面向?qū)Τ杀据^為敏感但對零件性能要求較低的領(lǐng)域，有望開辟大尺寸、高效率、低成本金屬3D打印新方向，需要解決的主要技術(shù)問題是燒結(jié)過程非均勻收

35、縮導(dǎo)致的零件變形，同時由于成形零件致密度及純凈度等問題，尚無法滿足航空航天等高性能零部件的打印。（2）金屬增材制造設(shè)備方面金屬增材制造設(shè)備是實現(xiàn)各種金屬增材制造技術(shù)的重要載體，增材制造設(shè)備的發(fā)展在整個增材制造技術(shù)體系中占據(jù)非常重要的位置。總體來看，除了持續(xù)提升設(shè)備效率、打印精度和穩(wěn)定性外，金屬增材制造裝備的主要發(fā)展方向為：1）大型化。增材制造裝備成型尺寸已經(jīng)步入“米”級時代，增材制造裝備大型化已成為發(fā)展趨勢。2）專業(yè)化。與大尺寸設(shè)備相比，針對不同應(yīng)用領(lǐng)域的不同需求偏好，增材制造設(shè)備向更加專業(yè)化和精細(xì)化方向發(fā)展。3）智能化。智能傳感器、數(shù)字總線技術(shù)等智能部件融入增材制造裝備，增材制造裝備將更加智

36、能化。（3）金屬增材制造原材料方面隨著金屬3D打印產(chǎn)業(yè)化規(guī)模的擴大，市場上金屬粉末材料種類偏少、品質(zhì)偏低、專用化程度不高、供給不足的弊端也日益顯現(xiàn)，因此金屬3D打印專用材料的開發(fā)在未來的很長一段時間里將是重要的研究領(lǐng)域。另外，單一材料也在向復(fù)合材料發(fā)展，不僅賦予了材料多功能性特點，而且拓寬了增材制造技術(shù)的應(yīng)用領(lǐng)域。（4）優(yōu)化設(shè)計方面增材制造技術(shù)正在加速發(fā)展成為一種強大的生產(chǎn)技術(shù)。但是，在工業(yè)制造中應(yīng)用該技術(shù)的主要障礙是目前絕大多數(shù)工業(yè)設(shè)計師對增材制造技術(shù)缺乏了解，產(chǎn)品設(shè)計思維被傳統(tǒng)的等材或減材制造技術(shù)所束縛。因此，增材制造與優(yōu)化設(shè)計的互動研究將進(jìn)一步加強，拓?fù)鋬?yōu)化設(shè)計、點陣結(jié)構(gòu)設(shè)計、一體化結(jié)構(gòu)

37、設(shè)計等輕量化設(shè)計將更多的用于金屬增材制造設(shè)計領(lǐng)域，同時結(jié)合軟件技術(shù)發(fā)展，仿真技術(shù)將驅(qū)動設(shè)計的優(yōu)化及實現(xiàn)打印前的質(zhì)量控制。8、3D打印技術(shù)處于穩(wěn)定發(fā)展階段，未來行業(yè)不存在重大技術(shù)風(fēng)險3D打印的七類技術(shù)原理發(fā)明伊始迄今一直處于穩(wěn)定的發(fā)展?fàn)顟B(tài)，在過去30余年的實踐中證明了其能夠分別解決不同的增材制造問題而在產(chǎn)業(yè)應(yīng)用中具有不可替代的技術(shù)價值和廣闊的發(fā)展空間，因此已經(jīng)成為固化下來的技術(shù)形式，同傳統(tǒng)法機械加工的車、銑、铇、磨、鉗和熱加工的鑄、鍛、焊、粉末冶金一樣，不太可能在未來消失。根據(jù)產(chǎn)業(yè)周期理論認(rèn)為，產(chǎn)業(yè)從誕生到消亡一般會經(jīng)歷導(dǎo)入期、成長期、成熟期和衰退期四個階段。處于成長期的產(chǎn)業(yè)表現(xiàn)為行業(yè)中的市場參

38、與者逐漸增多，同時，行業(yè)利潤增加，市場增長率進(jìn)一步提高，技術(shù)逐漸定型，市場壁壘增加，產(chǎn)品價格有所下降，行業(yè)標(biāo)準(zhǔn)逐漸形成。3D打印產(chǎn)業(yè)整體市場增長率達(dá)到30%左右，技術(shù)方面逐漸定型，形成以七大技術(shù)為主，多種衍生技術(shù)共存的局面，隨著行業(yè)整合的加劇，市場壁壘增加，增材制造設(shè)備價格有所下降，因此3D打印產(chǎn)業(yè)處于成長期。增材制造技術(shù)已經(jīng)從研發(fā)轉(zhuǎn)向了產(chǎn)業(yè)化應(yīng)用，已在下游多個行業(yè)推廣應(yīng)用，且在應(yīng)用廣度及各自領(lǐng)域中的應(yīng)用深度不斷被拓展，未來行業(yè)不存在重大技術(shù)風(fēng)險，盡管如此，增材制造的技術(shù)成熟度還不能同減材、等材等傳統(tǒng)制造技術(shù)相比，仍需要從科學(xué)基礎(chǔ)、工程化應(yīng)用到產(chǎn)業(yè)化生產(chǎn)等環(huán)節(jié)開展大量基礎(chǔ)性研究工作。同時，增材

39、制造產(chǎn)業(yè)處于快速發(fā)展期，但應(yīng)用成本相對較高，應(yīng)用范圍相對較窄，整體產(chǎn)業(yè)規(guī)模相對于傳統(tǒng)制造規(guī)模依舊較小?！笆濉睍r期，我區(qū)發(fā)展面臨諸多機遇和有利條件。我國經(jīng)濟長期向好的基本面沒有改變，發(fā)展仍然處于重要戰(zhàn)略機遇期的重大判斷沒有改變，但戰(zhàn)略機遇期的內(nèi)涵發(fā)生深刻變化，正在由原來加快發(fā)展速度的機遇轉(zhuǎn)變?yōu)榧涌旖?jīng)濟發(fā)展方式轉(zhuǎn)變的機遇，正在由原來規(guī)?？焖贁U張的機遇轉(zhuǎn)變?yōu)樘岣甙l(fā)展質(zhì)量和效益的機遇，我區(qū)推動轉(zhuǎn)型發(fā)展契合發(fā)展大勢?！笆濉睍r期，我區(qū)發(fā)展也面臨一些困難和挑戰(zhàn)。從宏觀形勢看，世界經(jīng)濟仍然處于復(fù)蘇期，發(fā)展形勢復(fù)雜多變，國內(nèi)經(jīng)濟下行壓力加大，傳統(tǒng)產(chǎn)業(yè)面臨重大變革，區(qū)域競爭更加激烈，要素成本不斷提高，我區(qū)

40、發(fā)展將不斷面臨新形勢、新情況和新挑戰(zhàn)。從自身來看，我區(qū)仍處于產(chǎn)業(yè)培育的“關(guān)鍵期”、社會穩(wěn)定的“敏感期”和轉(zhuǎn)型發(fā)展的“攻堅期”，有很多經(jīng)濟社會發(fā)展問題需要解決，特別是經(jīng)濟總量不夠大、產(chǎn)業(yè)結(jié)構(gòu)不夠優(yōu)、重構(gòu)支柱產(chǎn)業(yè)體系任重道遠(yuǎn)，資源瓶頸制約依然突出、創(chuàng)新要素基礎(chǔ)薄弱、發(fā)展動力不足等問題亟需突破，維護安全穩(wěn)定壓力較大，保障和改革民生任務(wù)較重。第三章 市場需求及行業(yè)前景分析一、行業(yè)基本情況1、面臨的機遇（1）市場需求潛力巨大，工業(yè)級市場處于競爭藍(lán)海增材制造技術(shù)的進(jìn)步使其應(yīng)用領(lǐng)域大為拓展，目前已經(jīng)被廣泛應(yīng)用于工業(yè)制造、生物醫(yī)療和文化創(chuàng)意等領(lǐng)域。隨著技術(shù)的日趨成熟、成本的下降、產(chǎn)業(yè)鏈日趨完善，各個領(lǐng)域的應(yīng)用

41、將全面深化，同時，個性化消費需求預(yù)計將構(gòu)筑另一廣闊市場，市場需求潛力巨大。在工業(yè)級市場，主要是國外幾家大的工業(yè)級生產(chǎn)企業(yè)（主要通過代理商進(jìn)入中國）和我國幾家技術(shù)實力強勁的企業(yè)在競爭。其中，國外由于研發(fā)早、技術(shù)成熟，品牌知名度高，占據(jù)一定的優(yōu)勢；國內(nèi)則多數(shù)有高校背景或國外相關(guān)工作經(jīng)歷或技術(shù)引進(jìn)，在本土應(yīng)用、價格方面占據(jù)優(yōu)勢?？傮w來說，我國工業(yè)級增材制造市場目前還屬于競爭的藍(lán)海。（2）尚不存在明顯的技術(shù)替代威脅增材制造是一種基于離散堆積原理成形實體物品的新型制造方式?？v觀人類制造史，隨著生產(chǎn)工具的進(jìn)步，人類制造方式經(jīng)歷了等材制造、減材制造和增材制造三個發(fā)展階段的變遷。增材制造作為一種新興技術(shù)，更多

42、是以“入侵者”的身份搶食傳統(tǒng)制造工藝的蛋糕。以增材制造為主體，目前來看尚不存在明顯的替代品威脅。（3）國家政策的高度支持我國高度重視增材制造產(chǎn)業(yè)，將其作為中國制造2025的發(fā)展重點。2015年，工業(yè)和信息化部、發(fā)展改革委、財政部聯(lián)合印發(fā)了國家增材制造產(chǎn)業(yè)發(fā)展推進(jìn)計劃（2015-2016年）、增材制造產(chǎn)業(yè)發(fā)展行動計劃（2017-2020年）等，通過政策引導(dǎo)，在社會各界共同努力下，我國增材制造關(guān)鍵技術(shù)不斷突破，裝備性能顯著提升，應(yīng)用領(lǐng)域日益拓展，生態(tài)體系初步形成，涌現(xiàn)出一批具有一定競爭力的骨干企業(yè)，形成了若干產(chǎn)業(yè)集聚區(qū)，增材制造產(chǎn)業(yè)實現(xiàn)快速發(fā)展。（4）國內(nèi)增材制造產(chǎn)業(yè)環(huán)境的形成國內(nèi)對于增材制造的研

43、究起步于20世紀(jì)90年代，相對歐美等發(fā)達(dá)國家起步較晚，但后發(fā)優(yōu)勢明顯，從國內(nèi)相關(guān)專利數(shù)量來看，2013年以后，增材制造專利出現(xiàn)快速增長。經(jīng)過30多年發(fā)展，我國增材制造產(chǎn)業(yè)已從起步期邁入成長期，我國增材制造產(chǎn)業(yè)已初步形成了以環(huán)渤海地區(qū)、長三角地區(qū)、珠三角地區(qū)為核心，中西部地區(qū)為紐帶的產(chǎn)業(yè)空間發(fā)展格局。陜西、湖北、湖南等省份是我國增材制造技術(shù)中心和產(chǎn)業(yè)化重鎮(zhèn)，集聚了一批龍頭企業(yè)。環(huán)渤海地區(qū)增材制造產(chǎn)業(yè)形成以北京為核心，多地協(xié)同發(fā)展，各具特色的產(chǎn)業(yè)發(fā)展格局；長江三角洲地區(qū)具備良好經(jīng)濟發(fā)展優(yōu)勢、區(qū)位條件和較強的工業(yè)基礎(chǔ)，已初步形成了包括增材制造設(shè)備研究開發(fā)、生產(chǎn)、應(yīng)用服務(wù)及相關(guān)配套設(shè)備的增材制造產(chǎn)業(yè)鏈

44、；珠三角地區(qū)，增材制造產(chǎn)業(yè)發(fā)展側(cè)重于應(yīng)用服務(wù)，主要分布在廣州、深圳、珠海和東莞等地。2、面臨的挑戰(zhàn)（1）增材制造專用材料發(fā)展滯后原材料作為增材制造技術(shù)的上游行業(yè)，其發(fā)展與增材制造行業(yè)的發(fā)展息息相關(guān)。現(xiàn)階段，增材制造材料發(fā)展主要面臨的問題如下：現(xiàn)階段生產(chǎn)的原材料無法滿足增材制造技術(shù)對其性能和適用性的高要求；可用材料種類偏少，難以滿足增材制造的需求；材料成本較高，限制了應(yīng)用領(lǐng)域；我國部分增材制造材料依賴進(jìn)口，限制了產(chǎn)業(yè)化應(yīng)用。（2）關(guān)鍵核心器件依賴進(jìn)口我國工業(yè)級增材制造裝備核心器件嚴(yán)重依賴進(jìn)口的問題依然較為突出。增材制造裝備核心器件，如高光束質(zhì)量激光器及光束整形系統(tǒng)、高品質(zhì)電子槍及高速掃描系統(tǒng)、大

45、功率激光掃描振鏡、動態(tài)聚焦鏡等精密光學(xué)器件、陣列式高精度噴嘴/噴頭等嚴(yán)重依賴進(jìn)口，激光器市場基本被Trumpf、IPG等3-4家國外企業(yè)占有，掃描振鏡市場則主要被德國Scanlab公司占有。此外，我國絕大部分增材制造軟件市場被國外企業(yè)占據(jù)，相關(guān)軟件開發(fā)仍處于起步階段。（3）行業(yè)標(biāo)準(zhǔn)體系不健全歐美發(fā)達(dá)國家和地區(qū)非常重視增材制造標(biāo)準(zhǔn)體系的建設(shè)，早在2009年，美國就成立了標(biāo)準(zhǔn)技術(shù)委員會，在增材制造專用術(shù)語、專用材料、測試方法、過程控制和零件設(shè)計五個方面開展了相應(yīng)標(biāo)準(zhǔn)的制訂工作。2012年，美國又專門針對金屬增材制造，從材料、工藝設(shè)備、資質(zhì)和認(rèn)證、建模和仿真等方面制訂了相應(yīng)的技術(shù)標(biāo)準(zhǔn)。目前，雖然我國

46、已立項4項國家標(biāo)準(zhǔn)，但尚未建立起涵蓋設(shè)計、材料、工藝設(shè)備、產(chǎn)品性能、認(rèn)證檢測等在內(nèi)的完整的增材制造標(biāo)準(zhǔn)體系。行業(yè)標(biāo)準(zhǔn)的缺失，一定程度上制約了增材制造技術(shù)成果的累積、固化和推廣應(yīng)用，未能架起技術(shù)和產(chǎn)業(yè)銜接的橋梁，減緩了產(chǎn)業(yè)發(fā)展進(jìn)程。（4）產(chǎn)業(yè)整體規(guī)模偏小、應(yīng)用廣度深度有待提高我國增材制造產(chǎn)業(yè)雖然取得了長足進(jìn)步，目前產(chǎn)業(yè)規(guī)模約為全球產(chǎn)業(yè)總規(guī)模的20%。但依舊缺少產(chǎn)業(yè)規(guī)模大、技術(shù)實力強、知名度高的國際龍頭企業(yè)。在金屬增材制造領(lǐng)域，受困于“功能優(yōu)先”設(shè)計理念等因素的影響，如何進(jìn)一步加快應(yīng)用推廣仍舊還需進(jìn)一步探索。創(chuàng)新應(yīng)用能力還不夠強，加之工業(yè)級增材制造設(shè)備較高的成本和維護費用，中小企業(yè)望而卻步，阻礙現(xiàn)

47、有傳統(tǒng)生產(chǎn)方式的改造升級，需要進(jìn)行一定時間的市場培育。（5）協(xié)同創(chuàng)新及推進(jìn)機制有待完善相較于美國及歐洲，我國增材制造產(chǎn)業(yè)創(chuàng)新能力尚有不足。目前國內(nèi)產(chǎn)學(xué)研存在嚴(yán)重脫節(jié)，很多創(chuàng)新性技術(shù)仍滯留在高校院所，很難實現(xiàn)產(chǎn)業(yè)化，產(chǎn)學(xué)研用密切結(jié)合的研發(fā)及產(chǎn)業(yè)化協(xié)同推進(jìn)機制尚未有效形成。高等院校、科研機構(gòu)和企業(yè)各自為戰(zhàn)，技術(shù)和產(chǎn)品研發(fā)重復(fù)投入，信息、資源不能實現(xiàn)共享的問題較為突出。與此同時，國內(nèi)企業(yè)普遍處于單打獨斗狀態(tài)，市場用戶企業(yè)壓價與生產(chǎn)企業(yè)低價競爭現(xiàn)象十分普遍，為搶接訂單，部分企業(yè)在招投標(biāo)過程中，惡意低價競爭現(xiàn)象較為突出，壓縮了產(chǎn)業(yè)的發(fā)展?jié)摿?。二、市場分析（一）增材制造?yīng)用領(lǐng)域分布根據(jù)WohlersAss

48、ociates（2018）報告顯示，2017年，增材制造主要應(yīng)用于航空航天、汽車、工業(yè)機械、消費品/電子、醫(yī)療/牙科領(lǐng)域，上述行業(yè)在增材制造整體應(yīng)用領(lǐng)域的份額占比合計接近80%，已經(jīng)成為航空航天等高端設(shè)備制造及修復(fù)領(lǐng)域的重要技術(shù)手段，逐步成為產(chǎn)品研發(fā)設(shè)計、創(chuàng)新創(chuàng)意及個性化產(chǎn)品的實現(xiàn)手段以及新藥研發(fā)、臨床診斷與治療的工具。其中，增材制造在航空航天、汽車領(lǐng)域的應(yīng)用占比逐年提升，2017年分別為18.9%、16.0%，相較于2015年分別提升了2.3個百分點、2.2個百分點。同時，增材制造的應(yīng)用范圍也在不斷向建筑、服裝、食品等領(lǐng)域擴展。（二）航天航空及國防領(lǐng)域是金屬3D打印應(yīng)用的重要領(lǐng)域（1）市場規(guī)

49、模和增速根據(jù)WohlersAssociates,Inc統(tǒng)計顯示，2017年度，全球增材制造行業(yè)市場規(guī)模達(dá)到了73.36億美元，按照銷售規(guī)模排名，3D打印在航空航天和國防工業(yè)的應(yīng)用規(guī)模分別為18.9%和5.1%，市場規(guī)模分別為13.87億美元和3.74億美元。3D打印技術(shù)在航空航天的應(yīng)用規(guī)模近年來增長迅速，其市場份額從2015年的16.6%提升到2017年的18.9%。當(dāng)前，航空航天零部件產(chǎn)業(yè)產(chǎn)值規(guī)模超過1,500億美元，但3D打印應(yīng)用在其中的份額尚不足1%，未來市場空間巨大。2016年6月，空客公司搭載有增材制造部件以及拓?fù)鋬?yōu)化設(shè)計的A350完成了為期兩年的測試，實驗表明增材制造在實際工業(yè)上已

50、經(jīng)展現(xiàn)了技術(shù)可行性和未來潛力；2017年，波音公司宣布聘請挪威金屬3D打印公司NorskTitaniumAS，負(fù)責(zé)為波音787Dreamliner飛機打印鈦合金部件，以期將每架波音787Dreamliner飛機的每架制造成本節(jié)省200300萬美元；美國GE公司應(yīng)用3D打印技術(shù)生產(chǎn)的噴氣發(fā)動機LEAP-1C已獲得聯(lián)邦航空局（FAA）和歐洲航空安全協(xié)會（EASA）的批準(zhǔn)，該發(fā)動機被譽為“革命性推進(jìn)系統(tǒng)”，是由通用電氣和賽峰集團合資的CFM公司所生產(chǎn)。（2）應(yīng)用優(yōu)勢“輕量化”、“高強度”、“高性能”及“復(fù)雜零件集成化”一直是航空航天零部件制造和研發(fā)的主要目標(biāo)。3D打印技術(shù)所制造出來的零件能夠很好的迎

51、合這些要求。其應(yīng)用優(yōu)勢主要體現(xiàn)在以下幾個方面：1）縮短新型航空航天裝備及零部件的研發(fā)周期航空航天技術(shù)是國防實力的象征，世界各國之間競爭異常激烈。因此，各國都試圖以更快的速度研發(fā)出更新的武器裝備，使自己在國防領(lǐng)域處于不敗之地。金屬3D打印技術(shù)讓高性能金屬零部件，尤其是高性能大結(jié)構(gòu)件的制造流程大為縮短，而無需研發(fā)零件制造過程中使用的模具，這將極大的縮短產(chǎn)品研發(fā)制造周期。由于航空航天設(shè)備所需要的零部件往往都是一些需要單件定制的復(fù)雜部件，如果運用傳統(tǒng)工藝制作勢必會存在制作周期過長，且成本過高的問題。而3D打印技術(shù)低成本快速成形的特點則能很好地彌補這一問題，3D打印工藝制造速度快，成形后的近形件僅需少量

52、后續(xù)機加工，可以顯著縮短零部件的生產(chǎn)周期，滿足對航空航天產(chǎn)品的快速響應(yīng)要求。加之該技術(shù)的高柔性、高性能靈活制造特點，以及對復(fù)雜零件的自由快速成形，金屬3D打印將為航空航天及國防裝備的制造提供強有力的技術(shù)支撐。2）復(fù)雜結(jié)構(gòu)設(shè)計得以實現(xiàn)3D打印技術(shù)和航空航天、國防工業(yè)最契合的優(yōu)勢就在于其能夠輕松實現(xiàn)復(fù)雜結(jié)構(gòu)件的制造，過去依靠傳統(tǒng)制造難以實現(xiàn)的復(fù)雜幾何結(jié)構(gòu)在以靈活著稱的3D打印技術(shù)面前不再是難題，同時，3D打印工藝能夠?qū)崿F(xiàn)單一零件中材料成分的實時連續(xù)變化，使零件的不同部位具有不同成分和性能，是制造異質(zhì)材料（如功能梯度材料、復(fù)合材料等）的最佳工藝，這大幅提升了航空航天業(yè)的設(shè)計和創(chuàng)新能力。尤其對于工業(yè)基

53、礎(chǔ)相對薄弱的國家來說，3D打印技術(shù)有助于縮小其與發(fā)達(dá)國家的差距。3）滿足輕量化需求，減少應(yīng)力集中，增加使用壽命減重是航空航天業(yè)最關(guān)鍵的問題之一，輕量化的組件能夠顯著降低飛機重量，提升燃油經(jīng)濟性。實現(xiàn)復(fù)雜結(jié)構(gòu)意味著減重的潛力可以得到最大限度的激發(fā)。粗略統(tǒng)計，飛機重量減少一磅，平均每年可以節(jié)省1.1萬加侖燃油。美國GE公司預(yù)計采用金屬直接增材制造的零件，未來可占航空發(fā)動機零部件的50%，使其研發(fā)的大型航空發(fā)動機每臺至少減重454kg。對于衛(wèi)星和運載火箭來說，輕量化的意義尤為重大。金屬3D打印技術(shù)的應(yīng)用可以優(yōu)化復(fù)雜零部件的結(jié)構(gòu)，在保證性能的前提下，將復(fù)雜結(jié)構(gòu)經(jīng)變換重新設(shè)計成簡單結(jié)構(gòu)，從而起到減輕重量

54、的效果。而且通過優(yōu)化零件結(jié)構(gòu)，能使零件的應(yīng)力呈現(xiàn)出最合理化的分布，減少疲勞裂紋產(chǎn)生的危險，從而增加使用壽命。4）提升航空航天裝備的零部件強度和耐用性航空航天裝備的零部件由于工作環(huán)境的特殊性通常對材料的性能和成分有著嚴(yán)格甚至苛刻的要求，大量試用各種高性能的難加工材料，而金屬3D打印技術(shù)可以方便地加工高熔點、高硬度的高溫合金、鈦合金等難加工材料。金屬零件直接成形時的快速凝固特征可提高零件的機械性能和耐腐蝕性，與傳統(tǒng)制造工藝相比，成形零件可在不損失塑性的情況下使強度得到較大提高。金屬3D打印技術(shù)可以提升航空發(fā)動機關(guān)鍵零部件的多項重要特性。美國F16戰(zhàn)機上使用3D技術(shù)制造的起落架，不僅滿足使用標(biāo)準(zhǔn)，而

55、且平均壽命是原來的2.5倍。5）提高材料的利用率，降低制造成本相比傳統(tǒng)制造方法，3D打印技術(shù)在材料利用率方面具有無以倫比的優(yōu)勢。航空航天制造領(lǐng)域大多使用價格昂貴的戰(zhàn)略材料，比如像鈦合金、鎳基高溫合金等金屬材料。3D打印加工過程的材料利用率較高，可以節(jié)省制造航空航天裝備零部件所需的昂貴原材料，顯著降低制造成本。采用傳統(tǒng)的制造方法，材料的使用率很低，而采用3D打印技術(shù)能提高材料的利用率到60%，甚至到90%以上，從而顯著降低生產(chǎn)成本。6）增材再制造是未來藍(lán)海市場增材再制造就是利用增材制造技術(shù)對裝備損傷零部件（包括戰(zhàn)損和正常服役中出現(xiàn)的損傷）進(jìn)行再制造修復(fù)。金屬3D打印技術(shù)除用于生產(chǎn)制造之外，其在金

56、屬高性能零件修復(fù)方面的應(yīng)用價值絕不低于其制造本身。航空發(fā)動機關(guān)鍵核心部件在工作中損傷報廢嚴(yán)重、報廢量大、損傷模式復(fù)雜，成為制約發(fā)動機維修周期和成本的主要因素，如燒蝕、裂紋、異物打傷等，因此，壓氣機葉片、渦輪葉片等航空發(fā)動機關(guān)鍵核心部件的再制造技術(shù)是目前國內(nèi)外前沿研究技術(shù)和應(yīng)用領(lǐng)域之一。3D打印為再制造提供了個性化、高效率的實現(xiàn)手段，是歐美發(fā)達(dá)國家首選的航空發(fā)動機零部件再制造技術(shù)。通過利用增材制造的金屬工藝探索幾何形狀修復(fù)，維修人員可以針對性的修復(fù)損傷零部件，而無需傳統(tǒng)的主要結(jié)構(gòu)修復(fù)或部件更換。該過程甚至可以在不拆卸和運輸回中央維護設(shè)施的情況下進(jìn)行修理。以高性能整體渦輪葉盤零件為例，當(dāng)盤上的某一

57、葉片受損，則整個渦輪葉盤將報廢，直接經(jīng)濟損失價值在百萬之上。但是基于3D打印逐層制造的特點，維修人員只需將受損的葉片看作是一種特殊的基材，在受損部位進(jìn)行激光立體成形，就可以恢復(fù)零件形狀，且性能滿足使用要求，甚至是高于基材的使用性能。由于3D打印過程中的可控性，其修復(fù)帶來的負(fù)面影響非常有限。將3D打印技術(shù)應(yīng)用于高價值設(shè)備損傷零部件的再制造修復(fù)中，可以大幅節(jié)約成本，降低高價值備用件的庫存量，節(jié)省開支，對于大幅提升損傷設(shè)備零部件的快速精確保障和降低企業(yè)成本有著重要的意義。（三）汽車工業(yè)是3D打印技術(shù)最早的應(yīng)用領(lǐng)域之一（1）市場規(guī)模和增速根據(jù)WohlersAssociates,Inc統(tǒng)計顯示，2017年度，3D打印在汽車工業(yè)的應(yīng)用規(guī)模占比為16%，市場規(guī)模達(dá)到11.74億美元。汽車行業(yè)由于自身規(guī)模大、研發(fā)投入多、應(yīng)用3D打印技術(shù)時間長等因素，