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1、泓域咨詢 /增材制造生產(chǎn)項(xiàng)目建議書(shū)增材制造生產(chǎn)項(xiàng)目建議書(shū)泓域咨詢機(jī)構(gòu)報(bào)告說(shuō)明模具工業(yè)是全球最大的橫向產(chǎn)業(yè),面向每個(gè)主要的垂直工業(yè)制造業(yè)。無(wú)數(shù)的產(chǎn)品都需要通過(guò)生產(chǎn)線上的刀具夾具來(lái)生產(chǎn)或是由模具來(lái)制造,模具制造包括模制(注射、吹塑和硅膠)或鑄模(熔模、翻砂和旋壓)兩大類。本期項(xiàng)目總投資包括建設(shè)投資、建設(shè)期利息和流動(dòng)資金。根據(jù)謹(jǐn)慎財(cái)務(wù)估算,項(xiàng)目總投資62712.49萬(wàn)元,其中:建設(shè)投資48026.80萬(wàn)元,占項(xiàng)目總投資的76.58%;建設(shè)期利息411.60萬(wàn)元,占項(xiàng)目總投資的0.66%;流動(dòng)資金14274.09萬(wàn)元,占項(xiàng)目總投資的22.76%。根據(jù)謹(jǐn)慎財(cái)務(wù)測(cè)算,項(xiàng)目正常運(yùn)營(yíng)每年?duì)I業(yè)收入165500.
2、00萬(wàn)元,綜合總成本費(fèi)用135849.83萬(wàn)元,凈利潤(rùn)17541.01萬(wàn)元,財(cái)務(wù)內(nèi)部收益率17.26%,財(cái)務(wù)凈現(xiàn)值2988.00萬(wàn)元,全部投資回收期4.60年。本期項(xiàng)目具有較強(qiáng)的財(cái)務(wù)盈利能力,其財(cái)務(wù)凈現(xiàn)值良好,投資回收期合理。本期項(xiàng)目技術(shù)上可行、經(jīng)濟(jì)上合理,投資方向正確,資本結(jié)構(gòu)合理,技術(shù)方案設(shè)計(jì)優(yōu)良。本期項(xiàng)目的投資建設(shè)和實(shí)施無(wú)論是經(jīng)濟(jì)效益、社會(huì)效益等方面都是積極可行的。綜合判斷,在經(jīng)濟(jì)發(fā)展新常態(tài)下,我區(qū)發(fā)展機(jī)遇與挑戰(zhàn)并存,機(jī)遇大于挑戰(zhàn),發(fā)展形勢(shì)總體向好有利,將通過(guò)全面的調(diào)整、轉(zhuǎn)型、升級(jí),步入發(fā)展的新階段。知識(shí)經(jīng)濟(jì)、服務(wù)經(jīng)濟(jì)、消費(fèi)經(jīng)濟(jì)將成為經(jīng)濟(jì)增長(zhǎng)的主要特征,中心城區(qū)的集聚、輻射和創(chuàng)新功能不斷
3、強(qiáng)化,產(chǎn)業(yè)發(fā)展進(jìn)入新階段。報(bào)告對(duì)項(xiàng)目市場(chǎng)、技術(shù)、財(cái)務(wù)、工程、經(jīng)濟(jì)和環(huán)境等方面進(jìn)行精確系統(tǒng)、完備無(wú)遺的分析,完成包括市場(chǎng)和銷售、規(guī)模和產(chǎn)品、廠址、原輔料供應(yīng)、工藝技術(shù)、設(shè)備選擇、人員組織、實(shí)施計(jì)劃、投資與成本、效益及風(fēng)險(xiǎn)等的計(jì)算、論證和評(píng)價(jià),選定最佳方案,作為決策依據(jù)。本報(bào)告基于可信的公開(kāi)資料,參考行業(yè)研究模型,旨在對(duì)項(xiàng)目進(jìn)行合理的邏輯分析研究。本報(bào)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(xiàng)目概況第二章 項(xiàng)目背景及必要性第三章 市場(chǎng)需求預(yù)測(cè)第四章 產(chǎn)品方案分析第五章 項(xiàng)目選址分析第六章 建筑技術(shù)方案說(shuō)明第七章 原輔材料供應(yīng)及成品管理第八章 工藝技術(shù)說(shuō)明第九章 環(huán)保分析第十章 勞動(dòng)安全
4、生產(chǎn)第十一章 節(jié)能方案第十二章 組織機(jī)構(gòu)管理第十三章 進(jìn)度計(jì)劃第十四章 投資方案第十五章 項(xiàng)目經(jīng)濟(jì)效益第十六章 項(xiàng)目招標(biāo)、投標(biāo)分析第十七章 風(fēng)險(xiǎn)評(píng)估第十八章 項(xiàng)目綜合評(píng)價(jià)第十九章 附表第一章 項(xiàng)目概況一、項(xiàng)目名稱及建設(shè)性質(zhì)(一)項(xiàng)目名稱增材制造生產(chǎn)項(xiàng)目(二)項(xiàng)目建設(shè)性質(zhì)本項(xiàng)目屬于新建項(xiàng)目。二、項(xiàng)目承辦單位(一)項(xiàng)目承辦單位名稱xxx集團(tuán)有限公司(二)項(xiàng)目聯(lián)系人楊xx(三)項(xiàng)目建設(shè)單位概況面對(duì)宏觀經(jīng)濟(jì)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(jī)構(gòu)、企業(yè)文化、質(zhì)量管理體系等方面著力探索,提升企業(yè)綜合實(shí)力,配合產(chǎn)業(yè)供給側(cè)結(jié)構(gòu)改革。同時(shí),公司注重履行社會(huì)責(zé)任所帶來(lái)的發(fā)展機(jī)遇,積極踐行“責(zé)任、人本、
5、和諧、感恩”的核心價(jià)值觀。多年來(lái),公司一直堅(jiān)持堅(jiān)持以誠(chéng)信經(jīng)營(yíng)來(lái)贏得信任。三、項(xiàng)目定位及建設(shè)理由我國(guó)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)先水平,鉑力特公司開(kāi)發(fā)的LSF-V、C1000、C600等型號(hào)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(dòng)力領(lǐng)域易磨損件的修復(fù),整體處于國(guó)際先進(jìn)水平(全球權(quán)威3D打印行業(yè)分析報(bào)告WholersReport2014版曾報(bào)道該設(shè)備)。利用該設(shè)備研制的國(guó)產(chǎn)大型商用客機(jī)C919飛機(jī)
6、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。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(jì)等各個(gè)方面,總的來(lái)說(shuō),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。綜合判斷,在經(jīng)濟(jì)發(fā)展新常態(tài)下,我區(qū)發(fā)展機(jī)遇與挑戰(zhàn)并存,機(jī)遇大于挑戰(zhàn),發(fā)展形勢(shì)總體向好有利,將通過(guò)全面的調(diào)整、轉(zhuǎn)型、升級(jí),步入發(fā)展的新階段。知識(shí)經(jīng)濟(jì)、服務(wù)經(jīng)濟(jì)、消費(fèi)經(jīng)濟(jì)將成為經(jīng)濟(jì)增長(zhǎng)的主要特征,中心城區(qū)的集聚、輻射和創(chuàng)新功能不斷強(qiáng)化,產(chǎn)業(yè)發(fā)展進(jìn)入新階段。四、
7、報(bào)告編制說(shuō)明(一)報(bào)告編制依據(jù)1、承辦單位關(guān)于編制本項(xiàng)目報(bào)告的委托;2、國(guó)家和地方有關(guān)政策、法規(guī)、規(guī)劃;3、現(xiàn)行有關(guān)技術(shù)規(guī)范、標(biāo)準(zhǔn)和規(guī)定;4、相關(guān)產(chǎn)業(yè)發(fā)展規(guī)劃、政策;5、項(xiàng)目承辦單位提供的基礎(chǔ)資料。(二)報(bào)告編制原則1、嚴(yán)格遵守國(guó)家和地方的有關(guān)政策、法規(guī),認(rèn)真執(zhí)行國(guó)家、行業(yè)和地方的有關(guān)規(guī)范、標(biāo)準(zhǔn)規(guī)定;2、選擇成熟、可靠、略帶前瞻性的工藝技術(shù)路線,提高項(xiàng)目的競(jìng)爭(zhēng)力和市場(chǎng)適應(yīng)性;3、設(shè)備的布置根據(jù)現(xiàn)場(chǎng)實(shí)際情況,合理用地;4、嚴(yán)格執(zhí)行“三同時(shí)”原則,積極推進(jìn)“安全文明清潔”生產(chǎn)工藝,做到環(huán)境保護(hù)、勞動(dòng)安全衛(wèi)生、消防設(shè)施和工程建設(shè)同步規(guī)劃、同步實(shí)施、同步運(yùn)行,注意可持續(xù)發(fā)展要求,具有可操作彈性;5、形
8、成以人為本、美觀的生產(chǎn)環(huán)境,體現(xiàn)企業(yè)文化和企業(yè)形象;6、滿足項(xiàng)目業(yè)主對(duì)項(xiàng)目功能、盈利性等投資方面的要求;7、充分估計(jì)工程各類風(fēng)險(xiǎn),采取規(guī)避措施,滿足工程可靠性要求。(二) 報(bào)告主要內(nèi)容投資必要性:主要根據(jù)市場(chǎng)調(diào)查及分析預(yù)測(cè)的結(jié)果,以及有關(guān)的產(chǎn)業(yè)政策等因素,論證項(xiàng)目投資建設(shè)的必要性;技術(shù)的可行性:主要從事項(xiàng)目實(shí)施的技術(shù)角度,合理設(shè)計(jì)技術(shù)方案,并進(jìn)行比選和評(píng)價(jià);財(cái)務(wù)可行性:主要從項(xiàng)目及投資者的角度,設(shè)計(jì)合理財(cái)務(wù)方案,從企業(yè)理財(cái)?shù)慕嵌冗M(jìn)行資本預(yù)算,評(píng)價(jià)項(xiàng)目的財(cái)務(wù)盈利能力,進(jìn)行投資決策,并從融資主體的角度評(píng)價(jià)股東投資收益、現(xiàn)金流量計(jì)劃及債務(wù)清償能力;組織可行性:制定合理的項(xiàng)目實(shí)施進(jìn)度計(jì)劃、設(shè)計(jì)合理組織
9、機(jī)構(gòu)、選擇經(jīng)驗(yàn)豐富的管理人員、建立良好的協(xié)作關(guān)系、制定合適的培訓(xùn)計(jì)劃等,保證項(xiàng)目順利執(zhí)行;經(jīng)濟(jì)可行性:主要是從資源配置的角度衡量項(xiàng)目的價(jià)值,評(píng)價(jià)項(xiàng)目在實(shí)現(xiàn)區(qū)域經(jīng)濟(jì)發(fā)展目標(biāo)、有效配置經(jīng)濟(jì)資源、增加供應(yīng)、創(chuàng)造就業(yè)、改善環(huán)境、提高人民生活等方面的效益;風(fēng)險(xiǎn)因素及對(duì)策:主要是對(duì)項(xiàng)目的市場(chǎng)風(fēng)險(xiǎn)、技術(shù)風(fēng)險(xiǎn)、財(cái)務(wù)風(fēng)險(xiǎn)、組織風(fēng)險(xiǎn)、法律風(fēng)險(xiǎn)、經(jīng)濟(jì)及社會(huì)風(fēng)險(xiǎn)等因素進(jìn)行評(píng)價(jià),制定規(guī)避風(fēng)險(xiǎn)的對(duì)策,為項(xiàng)目全過(guò)程的風(fēng)險(xiǎn)管理提供依據(jù)。四、項(xiàng)目建設(shè)選址本期項(xiàng)目選址位于xx(以最終選址方案為準(zhǔn)),占地面積約123.94畝。項(xiàng)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(xiàng)目建設(shè)。五
10、、項(xiàng)目生產(chǎn)規(guī)模項(xiàng)目建成后,形成年產(chǎn)增材制造40000臺(tái)的生產(chǎn)能力。六、建筑物建設(shè)規(guī)模本期項(xiàng)目建筑面積85105.38,其中:生產(chǎn)工程52339.81,倉(cāng)儲(chǔ)工程8765.85,行政辦公及生活服務(wù)設(shè)施5702.06,公共工程18297.66。七、項(xiàng)目總投資及資金構(gòu)成(一)項(xiàng)目總投資構(gòu)成分析本期項(xiàng)目總投資包括建設(shè)投資、建設(shè)期利息和流動(dòng)資金。根據(jù)謹(jǐn)慎財(cái)務(wù)估算,項(xiàng)目總投資62712.49萬(wàn)元,其中:建設(shè)投資48026.80萬(wàn)元,占項(xiàng)目總投資的76.58%;建設(shè)期利息411.60萬(wàn)元,占項(xiàng)目總投資的0.66%;流動(dòng)資金14274.09萬(wàn)元,占項(xiàng)目總投資的22.76%。(二)建設(shè)投資構(gòu)成本期項(xiàng)目建設(shè)投資48
11、026.80萬(wàn)元,包括工程建設(shè)費(fèi)用、工程建設(shè)其他費(fèi)用和預(yù)備費(fèi),其中:工程建設(shè)費(fèi)用43037.88萬(wàn)元,工程建設(shè)其他費(fèi)用3755.08萬(wàn)元,預(yù)備費(fèi)1233.84萬(wàn)元。八、資金籌措方案本期項(xiàng)目總投資62712.49萬(wàn)元,其中申請(qǐng)銀行長(zhǎng)期貸款16800.00萬(wàn)元,其余部分由企業(yè)自籌。九、項(xiàng)目預(yù)期經(jīng)濟(jì)效益規(guī)劃目標(biāo)(一)經(jīng)濟(jì)效益目標(biāo)值(正常經(jīng)營(yíng)年份)1、營(yíng)業(yè)收入(SP):165500.00萬(wàn)元。2、綜合總成本費(fèi)用(TC):135849.83萬(wàn)元。3、凈利潤(rùn)(NP):17541.01萬(wàn)元。(二)經(jīng)濟(jì)效益評(píng)價(jià)目標(biāo)1、全部投資回收期(Pt):4.60年。2、財(cái)務(wù)內(nèi)部收益率:17.26%。3、財(cái)務(wù)凈現(xiàn)值:298
12、8.00萬(wàn)元。十、項(xiàng)目建設(shè)進(jìn)度規(guī)劃本期項(xiàng)目按照國(guó)家基本建設(shè)程序的有關(guān)法規(guī)和實(shí)施指南要求進(jìn)行建設(shè),本期項(xiàng)目建設(shè)期限規(guī)劃12個(gè)月。十一、項(xiàng)目綜合評(píng)價(jià)本項(xiàng)目生產(chǎn)線設(shè)備技術(shù)先進(jìn),即提高了產(chǎn)品質(zhì)量,又增加了產(chǎn)品附加值,具有良好的社會(huì)效益和經(jīng)濟(jì)效益。本項(xiàng)目生產(chǎn)所需原料立足于本地資源優(yōu)勢(shì),主要原材料從本地市場(chǎng)采購(gòu),保證了項(xiàng)目實(shí)施后的正常生產(chǎn)經(jīng)營(yíng)。綜上所述,項(xiàng)目的實(shí)施將對(duì)實(shí)現(xiàn)節(jié)能降耗、環(huán)境保護(hù)具有重要意義,本期項(xiàng)目的建設(shè),是十分必要和可行的。主要經(jīng)濟(jì)指標(biāo)一覽表序號(hào)項(xiàng)目單位指標(biāo)備注1占地面積82626.58約123.94畝1.1總建筑面積85105.38容積率1.031.2基底面積47923.42建筑系數(shù)58.
13、00%1.3投資強(qiáng)度萬(wàn)元/畝374.851.4基底面積47923.422總投資萬(wàn)元62712.492.1建設(shè)投資萬(wàn)元48026.802.1.1工程費(fèi)用萬(wàn)元43037.882.1.2工程建設(shè)其他費(fèi)用萬(wàn)元3755.082.1.3預(yù)備費(fèi)萬(wàn)元1233.842.2建設(shè)期利息萬(wàn)元411.602.3流動(dòng)資金14274.093資金籌措萬(wàn)元62712.493.1自籌資金萬(wàn)元45912.493.2銀行貸款萬(wàn)元16800.004營(yíng)業(yè)收入萬(wàn)元165500.00正常運(yùn)營(yíng)年份5總成本費(fèi)用萬(wàn)元135849.836利潤(rùn)總額萬(wàn)元23388.017凈利潤(rùn)萬(wàn)元17541.018所得稅萬(wàn)元5847.009增值稅萬(wàn)元5418.6010
14、稅金及附加萬(wàn)元6262.1611納稅總額萬(wàn)元17527.7612工業(yè)增加值萬(wàn)元41226.8313盈虧平衡點(diǎn)萬(wàn)元23268.96產(chǎn)值14回收期年4.60含建設(shè)期12個(gè)月15財(cái)務(wù)內(nèi)部收益率17.26%所得稅后16財(cái)務(wù)凈現(xiàn)值萬(wàn)元2988.00所得稅后第二章 項(xiàng)目背景及必要性一、行業(yè)背景分析(一)產(chǎn)業(yè)規(guī)模持續(xù)擴(kuò)大,金屬增材制造展現(xiàn)強(qiáng)勢(shì)增長(zhǎng)勢(shì)頭(1)全球3D打印市場(chǎng)進(jìn)入快速發(fā)展期經(jīng)過(guò)30多年發(fā)展,增材制造產(chǎn)業(yè)正從起步期邁入成長(zhǎng)期,呈現(xiàn)出加速增長(zhǎng)的態(tài)勢(shì)。根據(jù)從事增材制造行業(yè)研究的美國(guó)咨詢機(jī)構(gòu)WohlersAssociates,Inc.統(tǒng)計(jì)顯示,全球增材制造產(chǎn)值(包括產(chǎn)品和服務(wù))從2012年的22.8億美
15、元增長(zhǎng)到2017年的73.36億美元,五年來(lái)增長(zhǎng)超過(guò)300%,年復(fù)合增長(zhǎng)率高達(dá)26.20%。2017年,全球增材制造行業(yè)市場(chǎng)規(guī)模達(dá)到了73.36億美元,同比增長(zhǎng)21.00%,增速較2016年提高3.6個(gè)百分點(diǎn)。其中增材制造相關(guān)產(chǎn)品(包括增材制造設(shè)備銷售及升級(jí)、增材制造原材料、專用軟件、激光器等)產(chǎn)值為31.33億美元,同比增長(zhǎng)17.4%;增材制造相關(guān)服務(wù)(包括增材制造零部件打印、增材制造設(shè)備維護(hù)、技術(shù)服務(wù)及人員培訓(xùn)、增材制造相關(guān)咨詢服務(wù)等)產(chǎn)值為42.02億美元,同比增長(zhǎng)23.8%。預(yù)計(jì)未來(lái)十年,全球增材制造產(chǎn)業(yè)仍將處于高速增長(zhǎng)期,發(fā)展?jié)摿薮?。?jù)IDC預(yù)測(cè),2016-2020年,全球增材制造
16、產(chǎn)業(yè)的年復(fù)合增長(zhǎng)率將保持在22.30%,至2020年全球增材制造產(chǎn)值將達(dá)289億美元。麥肯錫預(yù)測(cè),到2025年全球增材制造產(chǎn)業(yè)可能產(chǎn)生高達(dá)2,000-5,000億美元經(jīng)濟(jì)效益。根據(jù)德勤發(fā)布的2019科技、傳媒和電信行業(yè)預(yù)測(cè)報(bào)告顯示,2019年大型上市公司的3D打印相關(guān)銷售額將超過(guò)27億美元,至2020年更將高達(dá)30億美元。(2)中國(guó)是全球最具潛力的3D打印市場(chǎng)中國(guó)增材制造行業(yè)相對(duì)歐美國(guó)家起步較晚,在經(jīng)歷了初期產(chǎn)業(yè)鏈分離、原材料不成熟、技術(shù)標(biāo)準(zhǔn)不統(tǒng)一與不完善及成本昂貴等問(wèn)題后,當(dāng)前中國(guó)增材制造已日趨成熟,市場(chǎng)呈現(xiàn)快速增長(zhǎng)趨勢(shì)。據(jù)中國(guó)增材制造產(chǎn)業(yè)聯(lián)盟統(tǒng)計(jì),在2015-2017年的3年間,我國(guó)增材制
17、造產(chǎn)業(yè)規(guī)模年均增速超過(guò)30%。2017年,我國(guó)增材制造產(chǎn)業(yè)規(guī)模已超過(guò)100億元。據(jù)中國(guó)增材制造產(chǎn)業(yè)聯(lián)盟對(duì)35家重點(diǎn)聯(lián)系企業(yè)的經(jīng)營(yíng)數(shù)據(jù)統(tǒng)計(jì)顯示,2017年,聯(lián)盟重點(diǎn)聯(lián)系企業(yè)總產(chǎn)值達(dá)32.40億元,比2016年的23.09億元增加近10億元,同比增長(zhǎng)40.3%,增速高于我國(guó)增材制造產(chǎn)業(yè)平均增速15個(gè)百分點(diǎn),高于全球增速近20個(gè)百分點(diǎn)。初步預(yù)計(jì),我國(guó)3D打印市場(chǎng)規(guī)模2022年將達(dá)到80億美元左右。(3)金屬工業(yè)級(jí)3D打印產(chǎn)業(yè)是未來(lái)3D打印產(chǎn)業(yè)的龍頭工業(yè)級(jí)增材制造可廣泛運(yùn)用于傳統(tǒng)產(chǎn)業(yè)轉(zhuǎn)型升級(jí)和戰(zhàn)略性新興產(chǎn)業(yè)發(fā)展,隨著增材制造技術(shù)的逐漸成熟和成本的不斷降低,市場(chǎng)需求和發(fā)展?jié)摿^大,根據(jù)WohlersAs
18、sociates,Inc統(tǒng)計(jì)顯示,全球工業(yè)級(jí)增材制造設(shè)備(指面向工業(yè)且銷售售價(jià)在5,000美元或更高的機(jī)器)銷售量達(dá)到14,736臺(tái),較2016年度增長(zhǎng)12.6%。尤其在金屬增材制造領(lǐng)域,已經(jīng)展現(xiàn)強(qiáng)勢(shì)增長(zhǎng)勢(shì)頭。據(jù)WohlersAssociates報(bào)告顯示,航空航天、汽車、航海、核工業(yè)以及醫(yī)療器械等領(lǐng)域?qū)饘僭霾闹圃斓男枨蟪掷m(xù)保持旺盛增長(zhǎng)趨勢(shì),應(yīng)用端呈現(xiàn)快速擴(kuò)展態(tài)勢(shì)。根據(jù)德勤發(fā)布的2019科技、傳媒和電信行業(yè)預(yù)測(cè)報(bào)告顯示,全球3D打印市場(chǎng)正從塑料打印轉(zhuǎn)向金屬打印。塑料適合用于制作原型和某些最終零件,但3D打印機(jī)應(yīng)以價(jià)值萬(wàn)億美元的金屬零件制造市場(chǎng)為目標(biāo)。2017至2018年間,根據(jù)調(diào)查顯示,盡管塑
19、料仍然是最常見(jiàn)的物料,但金屬打印將有可能取代塑料打印,且最快于2020年或2021年占據(jù)過(guò)半3D打印市場(chǎng)。(二)新型材料不斷問(wèn)世,打印技術(shù)快速發(fā)展增材制造專用材料的品類和品質(zhì)決定增材制造產(chǎn)品及服務(wù)的質(zhì)量?,F(xiàn)有增材制造專用材料包括金屬材料、無(wú)機(jī)非金屬材料、有機(jī)高分子材料和生物材料四大類。鎳基合金、銅基合金、鎂鋁合金等金屬材料,壓電陶瓷、硅酸鹽等無(wú)機(jī)非金屬材料,熱塑性工程塑料、碳納米管樹(shù)脂等有機(jī)高分子材料的研究均取得突破,水凝膠、可降解聚乳酸等生物材料領(lǐng)域的創(chuàng)新成果不斷涌現(xiàn)。目前,全球增材制造專用材料已達(dá)幾百種,Stratasys、3DSystems、EOS、惠普等行業(yè)領(lǐng)軍企業(yè)以及巴斯夫、杜邦等材
20、料企業(yè)紛紛布局專用材料領(lǐng)域,研發(fā)生產(chǎn)出新型高分子復(fù)合材料、高性能合金材料、生物活性材料、陶瓷材料等專用材料。相關(guān)企業(yè)將納米材料、碳纖維材料等與現(xiàn)有材料體系復(fù)合,開(kāi)發(fā)多功能納米復(fù)合材料、纖維增強(qiáng)復(fù)合材料、無(wú)機(jī)填料復(fù)合材料、金屬填料復(fù)合材料和高分子合金等復(fù)合材料,不僅賦予材料多功能性特點(diǎn),而且拓寬了增材制造技術(shù)的應(yīng)用領(lǐng)域,使復(fù)合材料成為專用材料發(fā)展趨勢(shì)之一。成形工藝創(chuàng)新領(lǐng)域,多射流熔融制造技術(shù)、復(fù)合增材制造技術(shù)等低成本、高效率的新型增材制造技術(shù)不斷出現(xiàn)。同時(shí),隨著金屬3D打印零件生產(chǎn)量的增加,市場(chǎng)上金屬粉末材料種類偏少、專用化程度不夠、供給不足的弊端也日益顯現(xiàn),其潛在的缺乏高品質(zhì)、無(wú)缺陷的金屬粉末
21、問(wèn)題也更加突出,2017年度,金屬增材制造原材料銷售金額達(dá)到1.83億美元,較2016年增長(zhǎng)44.6%,金屬增材制造專用材料的研發(fā)日趨活躍。我國(guó)已經(jīng)開(kāi)發(fā)出鈦合金、高強(qiáng)鋼、尼龍粉末、碳纖維復(fù)合材料、玻璃微珠復(fù)合材料等近百種牌號(hào)專用材料,材料品質(zhì)和性能穩(wěn)定性逐步提升,種類逐步增多,基本滿足增材制造產(chǎn)業(yè)需要,鈦合金等專用材料打破國(guó)外壟斷,實(shí)現(xiàn)在增材制造技術(shù)中的突破性應(yīng)用。(三)裝備銷量穩(wěn)步增長(zhǎng),金屬3D打印裝備需求激增全球工業(yè)級(jí)增材制造裝備銷量穩(wěn)步增長(zhǎng),近五年復(fù)合增長(zhǎng)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(jià)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)WohlersA
22、ssociates,Inc.統(tǒng)計(jì),2017年度全球金屬增材制造裝備的銷售量約為1,768臺(tái),比2016年度增長(zhǎng)了近80%,增速較2016年提高了57.9個(gè)百分點(diǎn),銷售額達(dá)7.21億美元,均價(jià)40.79萬(wàn)美元,同比下降25.8%,平均售價(jià)的降低主要由于低成本金屬原材打印機(jī)的普及。此外,全球有135家公司在2017年生產(chǎn)和銷售工業(yè)增材制造裝備(售價(jià)為5,000美元或更高的機(jī)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(chǎng),并帶來(lái)如開(kāi)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(jià)格,使金屬增材制造變得越來(lái)越易于被市場(chǎng)接受。近年來(lái),市場(chǎng)在不斷探索更大成形尺寸的金屬零件
23、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(jī);同時(shí)較小成形尺寸的3D打印設(shè)備的市場(chǎng)需求也日益成為人們關(guān)注的焦點(diǎn),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(lái)的金屬增材制造設(shè)備必將會(huì)因其使用的場(chǎng)合而更加專業(yè)化。隨著增材制造創(chuàng)新體系的逐步完善和自主研發(fā)能力的提升,我國(guó)增材制造創(chuàng)新成果不斷出現(xiàn),一批專用材料、工藝裝備、關(guān)鍵零部件、軟件系統(tǒng)等新產(chǎn)品實(shí)現(xiàn)量產(chǎn),供給能力不斷增強(qiáng),帶動(dòng)產(chǎn)業(yè)競(jìng)爭(zhēng)能力提升。目前,我國(guó)的熔融沉積成形、光固化成形、激光選區(qū)燒結(jié)/熔化等一大批工藝裝備實(shí)現(xiàn)產(chǎn)業(yè)化,部分增材制造工藝裝備已經(jīng)達(dá)到國(guó)際
24、先進(jìn)水平。(四)下游應(yīng)用水平持續(xù)提升,直接制造應(yīng)用擴(kuò)大近年來(lái),增材制造技術(shù)的應(yīng)用領(lǐng)域逐步拓寬,越來(lái)越多的企業(yè)將其作為技術(shù)轉(zhuǎn)型方向,用于突破研發(fā)瓶頸或解決設(shè)計(jì)難題,助力智能制造、綠色制造等新型制造模式。增材制造目前已被廣泛應(yīng)用于醫(yī)療、航空航天、消費(fèi)電子產(chǎn)品、教育等領(lǐng)域,并逐漸被嘗試應(yīng)用于更多的領(lǐng)域中,與此同時(shí),在各自領(lǐng)域中應(yīng)用的深度不斷被拓展。尤其是在航空航天、汽車、航海、核工業(yè)以及醫(yī)療器械等領(lǐng)域?qū)饘僭霾闹圃斓男枨蟪掷m(xù)保持旺盛增長(zhǎng)趨勢(shì),應(yīng)用端呈現(xiàn)快速擴(kuò)展態(tài)勢(shì)。值得一提的是,增材制造應(yīng)用方式正逐步從原型設(shè)計(jì)走向直接制造。據(jù)Wohlers對(duì)全球82家服務(wù)提供商和28家系統(tǒng)制造商統(tǒng)計(jì)數(shù)據(jù)顯示,零部件
25、直接制造占其營(yíng)業(yè)收入的比例逐年提升,近五年復(fù)合增長(zhǎng)率為23.5%。2017年,零部件直接制造的產(chǎn)值為9.18億美元,同比增長(zhǎng)32.4%。當(dāng)前,我國(guó)增材制造行業(yè)應(yīng)用的深度和廣度持續(xù)拓展。增材制造在航空、航天等重點(diǎn)制造業(yè)領(lǐng)域持續(xù)發(fā)力,已經(jīng)成為航空、航天等高端設(shè)備直接制造及修復(fù)再制造的重要技術(shù)手段。同時(shí),增材制造初步成為汽車、船舶、核工業(yè)、模具等領(lǐng)域產(chǎn)品研發(fā)設(shè)計(jì)、快速原型制造的重要實(shí)現(xiàn)方式。在重點(diǎn)制造領(lǐng)域,增材制造技術(shù)的應(yīng)用已從簡(jiǎn)單的概念模型、功能型原型制作向功能部件直接制造方向發(fā)展。同時(shí),在造型評(píng)審、設(shè)計(jì)驗(yàn)證、復(fù)雜結(jié)構(gòu)零件、多材料復(fù)合零件、輕量化結(jié)構(gòu)零件、定制專用工裝、表面修復(fù)、個(gè)性換裝件等方面的
26、應(yīng)用越來(lái)越多。在生物醫(yī)療領(lǐng)域,依據(jù)患者醫(yī)學(xué)影像數(shù)據(jù)增材制造的生物模型已成為輔助治療的手段,包括術(shù)前模擬、手術(shù)導(dǎo)板等應(yīng)用,未來(lái)或?qū)摹胺腔铙w”打印逐步進(jìn)階到“活體”打印。同時(shí),在文化創(chuàng)意、創(chuàng)新教育等領(lǐng)域,增材制造正成為個(gè)性化消費(fèi)品定制、創(chuàng)新思維開(kāi)發(fā)等的重要手段。(五)行業(yè)整合加劇,行業(yè)巨頭加速布局增材制造產(chǎn)業(yè)近年來(lái),以Stratasys、3DSystems、GE公司為代表的行業(yè)巨頭和用戶企業(yè)通過(guò)自主研發(fā)、持續(xù)并購(gòu)等方式,加速布局增材制造產(chǎn)業(yè)。行業(yè)巨頭布局方式主要有兩種:一是單一設(shè)備制造商通過(guò)產(chǎn)業(yè)鏈整合,向系統(tǒng)解決方案提供商轉(zhuǎn)變。Stratasys和3DSystems分別通過(guò)全球并購(gòu),收購(gòu)專用材料
27、生產(chǎn)商、軟件開(kāi)發(fā)商、3D掃描儀制造商、服務(wù)提供商等數(shù)十家企業(yè),打造完整產(chǎn)業(yè)鏈。二是大型用戶企業(yè)直接布局增材制造領(lǐng)域,從用戶向裝備制造商或服務(wù)提供商轉(zhuǎn)變。GE通過(guò)全球并購(gòu)實(shí)現(xiàn)從增材制造應(yīng)用向增材制造裝備及服務(wù)供應(yīng)商轉(zhuǎn)變。GE公司2010年開(kāi)始布局增材制造技術(shù),通過(guò)不斷并購(gòu)實(shí)現(xiàn)從增材制造用戶方到服務(wù)提供方的轉(zhuǎn)變。2016年,GE公司成功收購(gòu)瑞典Arcam公司和德國(guó)ConceptLaser公司,成為金屬增材制造領(lǐng)域的佼佼者,并在航空發(fā)動(dòng)機(jī)領(lǐng)域?qū)崿F(xiàn)了增材制造零部件的規(guī)模化應(yīng)用。寶馬集團(tuán)先后投資了Carbon和金屬增材制造公司DesktopMetal,并于2018年5月斥資1,000萬(wàn)歐元打造增材制造工
28、業(yè)園區(qū)。二、產(chǎn)業(yè)發(fā)展分析(一)增材制造應(yīng)用領(lǐng)域分布根據(jù)WohlersAssociates(2018)報(bào)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(jī)械、消費(fèi)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(jì)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(jì)、創(chuàng)新創(chuàng)意及個(gè)性化產(chǎn)品的實(shí)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(gè)百分點(diǎn)、2.2個(gè)百分點(diǎn)。同時(shí),增材制造的應(yīng)用范圍也在不斷向建筑、服裝、食品等
29、領(lǐng)域擴(kuò)展。(二)航天航空及國(guó)防領(lǐng)域是金屬3D打印應(yīng)用的重要領(lǐng)域(1)市場(chǎng)規(guī)模和增速根據(jù)WohlersAssociates,Inc統(tǒng)計(jì)顯示,2017年度,全球增材制造行業(yè)市場(chǎng)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(guó)防工業(yè)的應(yīng)用規(guī)模分別為18.9%和5.1%,市場(chǎng)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(lái)增長(zhǎng)迅速,其市場(chǎng)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(guò)1,500億美元,但3D打印應(yīng)用在其中的份額尚不足1%,未來(lái)市場(chǎng)空間巨大。2016年6月,空客公司搭載有增材制造部件以及
30、拓?fù)鋬?yōu)化設(shè)計(jì)的A350完成了為期兩年的測(cè)試,實(shí)驗(yàn)表明增材制造在實(shí)際工業(yè)上已經(jīng)展現(xiàn)了技術(shù)可行性和未來(lái)潛力;2017年,波音公司宣布聘請(qǐng)挪威金屬3D打印公司NorskTitaniumAS,負(fù)責(zé)為波音787Dreamliner飛機(jī)打印鈦合金部件,以期將每架波音787Dreamliner飛機(jī)的每架制造成本節(jié)省200300萬(wàn)美元;美國(guó)GE公司應(yīng)用3D打印技術(shù)生產(chǎn)的噴氣發(fā)動(dòng)機(jī)LEAP-1C已獲得聯(lián)邦航空局(FAA)和歐洲航空安全協(xié)會(huì)(EASA)的批準(zhǔn),該發(fā)動(dòng)機(jī)被譽(yù)為“革命性推進(jìn)系統(tǒng)”,是由通用電氣和賽峰集團(tuán)合資的CFM公司所生產(chǎn)。(2)應(yīng)用優(yōu)勢(shì)“輕量化”、“高強(qiáng)度”、“高性能”及“復(fù)雜零件集成化”一直是航
31、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(lái)的零件能夠很好的迎合這些要求。其應(yīng)用優(yōu)勢(shì)主要體現(xiàn)在以下幾個(gè)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(guó)防實(shí)力的象征,世界各國(guó)之間競(jìng)爭(zhēng)異常激烈。因此,各國(guó)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(guó)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(wú)需研發(fā)零件制造過(guò)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(yùn)用傳統(tǒng)工藝制作勢(shì)必會(huì)存在制作周期過(guò)長(zhǎng),且成本過(guò)高的問(wèn)題。而3D打印技術(shù)低成本快速成形的
32、特點(diǎn)則能很好地彌補(bǔ)這一問(wèn)題,3D打印工藝制造速度快,成形后的近形件僅需少量后續(xù)機(jī)加工,可以顯著縮短零部件的生產(chǎn)周期,滿足對(duì)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(diǎn),以及對(duì)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(guó)防裝備的制造提供強(qiáng)有力的技術(shù)支撐。2)復(fù)雜結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)得以實(shí)現(xiàn)3D打印技術(shù)和航空航天、國(guó)防工業(yè)最契合的優(yōu)勢(shì)就在于其能夠輕松實(shí)現(xiàn)復(fù)雜結(jié)構(gòu)件的制造,過(guò)去依靠傳統(tǒng)制造難以實(shí)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(shí),3D打印工藝能夠?qū)崿F(xiàn)單一零件中材料成分的實(shí)時(shí)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
33、材料等)的最佳工藝,這大幅提升了航空航天業(yè)的設(shè)計(jì)和創(chuàng)新能力。尤其對(duì)于工業(yè)基礎(chǔ)相對(duì)薄弱的國(guó)家來(lái)說(shuō),3D打印技術(shù)有助于縮小其與發(fā)達(dá)國(guó)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(wèn)題之一,輕量化的組件能夠顯著降低飛機(jī)重量,提升燃油經(jīng)濟(jì)性。實(shí)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(jì),飛機(jī)重量減少一磅,平均每年可以節(jié)省1.1萬(wàn)加侖燃油。美國(guó)GE公司預(yù)計(jì)采用金屬直接增材制造的零件,未來(lái)可占航空發(fā)動(dòng)機(jī)零部件的50%,使其研發(fā)的大型航空發(fā)動(dòng)機(jī)每臺(tái)至少減重454kg。對(duì)于衛(wèi)星和運(yùn)載火箭來(lái)說(shuō),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)
34、,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(jì)成簡(jiǎn)單結(jié)構(gòu),從而起到減輕重量的效果。而且通過(guò)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(xiǎn),從而增加使用壽命。4)提升航空航天裝備的零部件強(qiáng)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(duì)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(diǎn)、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(shí)的快速凝固特征可提高零件的機(jī)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(qiáng)度得到較大提高。金屬3D打印技術(shù)可以提升航空發(fā)動(dòng)機(jī)關(guān)鍵零部件的多
35、項(xiàng)重要特性。美國(guó)F16戰(zhàn)機(jī)上使用3D技術(shù)制造的起落架,不僅滿足使用標(biāo)準(zhǔn),而且平均壽命是原來(lái)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(wú)以倫比的優(yōu)勢(shì)。航空航天制造領(lǐng)域大多使用價(jià)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(guò)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(lái)藍(lán)海市場(chǎng)增材再制造就是利用增材制造技術(shù)對(duì)裝備損傷零部件(包括戰(zhàn)損和正常服
36、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,其在金屬高性能零件修復(fù)方面的應(yīng)用價(jià)值絕不低于其制造本身。航空發(fā)動(dòng)機(jī)關(guān)鍵核心部件在工作中損傷報(bào)廢嚴(yán)重、報(bào)廢量大、損傷模式復(fù)雜,成為制約發(fā)動(dòng)機(jī)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(jī)葉片、渦輪葉片等航空發(fā)動(dòng)機(jī)關(guān)鍵核心部件的再制造技術(shù)是目前國(guó)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(gè)性化、高效率的實(shí)現(xiàn)手段,是歐美發(fā)達(dá)國(guó)家首選的航空發(fā)動(dòng)機(jī)零部件再制造技術(shù)。通過(guò)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(duì)性的修復(fù)損傷零部件,而無(wú)需傳統(tǒng)的主要結(jié)構(gòu)修復(fù)或部件更換。該過(guò)程甚至可以在不拆卸和運(yùn)輸
37、回中央維護(hù)設(shè)施的情況下進(jìn)行修理。以高性能整體渦輪葉盤(pán)零件為例,當(dāng)盤(pán)上的某一葉片受損,則整個(gè)渦輪葉盤(pán)將報(bào)廢,直接經(jīng)濟(jì)損失價(jià)值在百萬(wàn)之上。但是基于3D打印逐層制造的特點(diǎn),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(guò)程中的可控性,其修復(fù)帶來(lái)的負(fù)面影響非常有限。將3D打印技術(shù)應(yīng)用于高價(jià)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(jià)值備用件的庫(kù)存量,節(jié)省開(kāi)支,對(duì)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(chǎng)
38、規(guī)模和增速根據(jù)WohlersAssociates,Inc統(tǒng)計(jì)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(chǎng)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(shí)間長(zhǎng)等因素,在3D打印技術(shù)應(yīng)用中占據(jù)重要位置。汽車行業(yè)巨大的市場(chǎng)規(guī)模為3D打印技術(shù)在汽車領(lǐng)域的應(yīng)用提供了廣闊的市場(chǎng)空間。保守估計(jì),3D打印未來(lái)即使只在每年過(guò)萬(wàn)億美元的汽車研發(fā)、生產(chǎn)環(huán)節(jié)中占有很小的份額,比如1%,那其每年在汽車領(lǐng)域的市場(chǎng)規(guī)模將超百億美元。隨著目前3D打印技術(shù)在汽車工業(yè)中的應(yīng)用迅速增加,知名市場(chǎng)咨詢機(jī)構(gòu)Frost&Sullivan發(fā)布了的市場(chǎng)調(diào)查報(bào)告預(yù)測(cè),汽車3D打印的市場(chǎng)規(guī)模
39、有望于2025年達(dá)到43億美元。福特、寶馬、蘭博基尼、大眾、通用、保時(shí)捷、本田、克萊斯勒、奔馳、奧迪等幾乎所有的整車廠都在持續(xù)探索3D打印帶來(lái)的無(wú)限可能。(2)應(yīng)用優(yōu)勢(shì)3D打印技術(shù)在汽車行業(yè)的應(yīng)用貫穿汽車整個(gè)生命周期,包括研發(fā)、生產(chǎn)以及使用環(huán)節(jié)。就應(yīng)用范圍來(lái)看,目前3D打印技術(shù)在汽車領(lǐng)域的應(yīng)用主要集中于研發(fā)環(huán)節(jié)的試驗(yàn)?zāi)P秃凸δ苄栽椭圃?,在生產(chǎn)和使用環(huán)節(jié)相對(duì)較少。未來(lái),3D打印技術(shù)在汽車領(lǐng)域仍將被廣泛應(yīng)用于原型制造。隨著3D打印技術(shù)不斷發(fā)展、車企對(duì)3D打印認(rèn)知度提高以及汽車行業(yè)自身發(fā)展需求,3D打印技術(shù)在汽車行業(yè)的應(yīng)用將向市場(chǎng)空間更大的生產(chǎn)和使用環(huán)節(jié)擴(kuò)展,在最終零部件生產(chǎn)、汽車維修、汽車改裝等
40、方面的應(yīng)用將逐漸提高。1)在研發(fā)設(shè)計(jì)方面利用3D打印技術(shù),可以在數(shù)小時(shí)或數(shù)天內(nèi)制作出概念模型,由于3D打印的快速成形特性,汽車廠商可以應(yīng)用于汽車外形設(shè)計(jì)的研發(fā)。相較傳統(tǒng)的手工制作油泥模型,3D打印能更精確地將3D設(shè)計(jì)圖轉(zhuǎn)換成實(shí)物,而且時(shí)間更短,提高汽車設(shè)計(jì)層面的生產(chǎn)效率。目前許多廠商已經(jīng)在設(shè)計(jì)方面開(kāi)始利用3D打印技術(shù),比如寶馬、奔馳設(shè)計(jì)中心。2)在材料方面3D打印允許多樣的材料選擇,不同的機(jī)械性能以及精準(zhǔn)的功能性原型制作,讓制造商在前期可以隨時(shí)修正錯(cuò)誤并完善設(shè)計(jì),使得錯(cuò)誤成本最小化。3)在最終使用部件制造方面汽車制造商借助3D打印技術(shù),能夠?qū)崿F(xiàn)小批量定制部件和生產(chǎn)自動(dòng)化,并且可以實(shí)現(xiàn)有機(jī)形狀、
41、中空和負(fù)拉伸等復(fù)雜幾何形狀的創(chuàng)建和制造。在傳統(tǒng)汽車制造領(lǐng)域,汽車零部件的開(kāi)發(fā)往往需要長(zhǎng)時(shí)間的研發(fā)、測(cè)試。從研發(fā)到測(cè)試階段還需要制作零件模具,不僅時(shí)間長(zhǎng),而且成本高。當(dāng)存在問(wèn)題時(shí),修正零件也需要同樣漫長(zhǎng)的周期。而3D打印技術(shù)則能快速制作造型復(fù)雜的零部件,當(dāng)測(cè)試出現(xiàn)問(wèn)題時(shí),修改3D文件重新打印即可再次測(cè)試。3D打印技術(shù)讓未來(lái)汽車零部件的開(kāi)發(fā)成本更低,效率更高。(四)增材制造在其他領(lǐng)域的應(yīng)用情況(1)醫(yī)療行業(yè)依照材料的發(fā)展與生物性能的差別,醫(yī)療領(lǐng)域3D打印分為兩類:非生物3D打印與生物3D打印。非生物3D打印是指利用非生物材料和3D打印技術(shù)來(lái)打印非生物假體,非生物材料包括塑料、樹(shù)脂、金屬、高分子復(fù)合
42、材料等,主要應(yīng)用于齒科、骨科、醫(yī)療器械、輔助器械(術(shù)前模擬)、醫(yī)用教學(xué)等醫(yī)療領(lǐng)域。生物3D打印是基于活性生物材料、細(xì)胞組織工程、MRI與CT技術(shù)以及3D重構(gòu)技術(shù)等而進(jìn)行的活體3D打印,其目標(biāo)是打印活體器官。相對(duì)于生物3D打印而言,非生物3D打印的原理相對(duì)較為簡(jiǎn)單,所需材料也相對(duì)易得,因此在醫(yī)療領(lǐng)域的應(yīng)用已經(jīng)比較廣泛。非生物3D打印的產(chǎn)品大多不具備生物相容性,大多產(chǎn)品可歸于醫(yī)療器械的范疇,具體應(yīng)用在:個(gè)性化假體的制造,可用在骨科、齒科、整形外科等;復(fù)雜結(jié)構(gòu)以及難以加工的醫(yī)療器械制品,包括植入物與非植入物,如多孔結(jié)構(gòu)的髖關(guān)節(jié)、模擬人體器官的醫(yī)用模型等。醫(yī)療行業(yè)一直是3D打印技術(shù)主流應(yīng)用領(lǐng)域。以口腔
43、醫(yī)學(xué)為例,據(jù)市場(chǎng)研究機(jī)構(gòu)TransparencyMarketResearch的報(bào)告顯示,2016年全球牙科3D打印市場(chǎng)規(guī)模達(dá)9.03億美元,2025年將達(dá)到34.41億美元,年復(fù)合增長(zhǎng)率達(dá)到16.5%。3D打印技術(shù)具有的靈活性高、不限數(shù)量、節(jié)約成本等特點(diǎn),能夠非常好地滿足醫(yī)學(xué)領(lǐng)域個(gè)體化、精準(zhǔn)化醫(yī)療的需求。特別在口腔醫(yī)療領(lǐng)域,3D打印對(duì)口腔材料、加工方式、醫(yī)師技能、手術(shù)形態(tài)等方方面面產(chǎn)生顛覆性影響。3D打印技術(shù)使數(shù)字化口腔醫(yī)療實(shí)現(xiàn)了從虛擬模擬到現(xiàn)實(shí)模擬的跨越,是實(shí)現(xiàn)精準(zhǔn)醫(yī)療的重要手段。(2)模具行業(yè)模具工業(yè)是全球最大的橫向產(chǎn)業(yè),面向每個(gè)主要的垂直工業(yè)制造業(yè)。無(wú)數(shù)的產(chǎn)品都需要通過(guò)生產(chǎn)線上的刀具夾具
44、來(lái)生產(chǎn)或是由模具來(lái)制造,模具制造包括模制(注射、吹塑和硅膠)或鑄模(熔模、翻砂和旋壓)兩大類。CNC加工是在制造模具時(shí)最常用的技術(shù)。雖然它能夠提供高度可靠的結(jié)果,但同時(shí)也非常昂貴和費(fèi)時(shí)。所以很多模具制造企業(yè)也開(kāi)始尋找更加有效的替代方式,3D打印技術(shù)就是一個(gè)很好的替代方式。傳統(tǒng)的模具冷卻水路通過(guò)交叉鉆孔行程內(nèi)部網(wǎng)絡(luò),金屬3D打印技術(shù)則突破了交叉鉆孔方式對(duì)冷卻水路設(shè)計(jì)的限制,可以依據(jù)散熱條件靠近模具表面設(shè)置隨形水路,具有平滑的角度、更大的流量以及更高的冷卻效率。3D打印模具涵蓋了多個(gè)優(yōu)點(diǎn),包括:模具生產(chǎn)周期縮短;制造成本降低;模具設(shè)計(jì)的改進(jìn)為終端產(chǎn)品增加了更多的功能性如隨型水冷等;優(yōu)化工具更符合人
45、體工學(xué)和提升最低性能;定制模具幫助實(shí)現(xiàn)最終產(chǎn)品的定制化,提升注塑模具的生產(chǎn)效率以及模具壽命。(3)消費(fèi)和電子產(chǎn)品行業(yè)消費(fèi)品行業(yè)涵蓋范圍較廣,主要包括手機(jī)、電子產(chǎn)品、電腦、家電、工具和玩具等行業(yè)。目前3D打印在消費(fèi)品行業(yè)的應(yīng)用主要集中在產(chǎn)品設(shè)計(jì)和開(kāi)發(fā)環(huán)節(jié)。消費(fèi)品行業(yè)具有產(chǎn)品生命周期短,更新?lián)Q代快的特性,需要持續(xù)不斷的開(kāi)發(fā)和投入。借助3D打印的優(yōu)勢(shì),可以縮短產(chǎn)品開(kāi)發(fā)周期,大幅削減設(shè)計(jì)成本,現(xiàn)有的3D打印技術(shù)可以實(shí)現(xiàn)各種復(fù)雜設(shè)計(jì)的模型制作,賦予設(shè)計(jì)師更多的自由,產(chǎn)品設(shè)計(jì)水平大幅提升,這對(duì)于消費(fèi)品行業(yè)意義重大。另外,3D打印已經(jīng)在一定程度上解決了消費(fèi)品行業(yè)產(chǎn)品定制化大規(guī)模應(yīng)用的問(wèn)題。隨著技術(shù)的發(fā)展,個(gè)
46、性化需求將持續(xù)釋放。當(dāng)大規(guī)模定制時(shí)代來(lái)臨,消費(fèi)者購(gòu)買(mǎi)的對(duì)象由實(shí)物轉(zhuǎn)變?yōu)閿?shù)據(jù)。消費(fèi)者對(duì)品牌的重視程度減弱,能否個(gè)性化定制成為消費(fèi)者的首要考慮,其次是產(chǎn)品的設(shè)計(jì)和材料。數(shù)據(jù)的傳遞將替代傳統(tǒng)供應(yīng)鏈各環(huán)節(jié)之間的實(shí)物傳遞。“十三五”時(shí)期,我區(qū)發(fā)展面臨諸多機(jī)遇和有利條件。我國(guó)經(jīng)濟(jì)長(zhǎng)期向好的基本面沒(méi)有改變,發(fā)展仍然處于重要戰(zhàn)略機(jī)遇期的重大判斷沒(méi)有改變,但戰(zhàn)略機(jī)遇期的內(nèi)涵發(fā)生深刻變化,正在由原來(lái)加快發(fā)展速度的機(jī)遇轉(zhuǎn)變?yōu)榧涌旖?jīng)濟(jì)發(fā)展方式轉(zhuǎn)變的機(jī)遇,正在由原來(lái)規(guī)??焖贁U(kuò)張的機(jī)遇轉(zhuǎn)變?yōu)樘岣甙l(fā)展質(zhì)量和效益的機(jī)遇,我區(qū)推動(dòng)轉(zhuǎn)型發(fā)展契合發(fā)展大勢(shì)?!笆濉睍r(shí)期,我區(qū)發(fā)展也面臨一些困難和挑戰(zhàn)。從宏觀形勢(shì)看,世界經(jīng)濟(jì)仍然處于
47、復(fù)蘇期,發(fā)展形勢(shì)復(fù)雜多變,國(guó)內(nèi)經(jīng)濟(jì)下行壓力加大,傳統(tǒng)產(chǎn)業(yè)面臨重大變革,區(qū)域競(jìng)爭(zhēng)更加激烈,要素成本不斷提高,我區(qū)發(fā)展將不斷面臨新形勢(shì)、新情況和新挑戰(zhàn)。從自身來(lái)看,我區(qū)仍處于產(chǎn)業(yè)培育的“關(guān)鍵期”、社會(huì)穩(wěn)定的“敏感期”和轉(zhuǎn)型發(fā)展的“攻堅(jiān)期”,有很多經(jīng)濟(jì)社會(huì)發(fā)展問(wèn)題需要解決,特別是經(jīng)濟(jì)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(dòng)力不足等問(wèn)題亟需突破,維護(hù)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(chǎng)需求預(yù)測(cè)一、行業(yè)基本情況1、面臨的機(jī)遇(1)市場(chǎng)需求潛力巨大,工業(yè)級(jí)市場(chǎng)處于競(jìng)爭(zhēng)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
48、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(gè)領(lǐng)域的應(yīng)用將全面深化,同時(shí),個(gè)性化消費(fèi)需求預(yù)計(jì)將構(gòu)筑另一廣闊市場(chǎng),市場(chǎng)需求潛力巨大。在工業(yè)級(jí)市場(chǎng),主要是國(guó)外幾家大的工業(yè)級(jí)生產(chǎn)企業(yè)(主要通過(guò)代理商進(jìn)入中國(guó))和我國(guó)幾家技術(shù)實(shí)力強(qiáng)勁的企業(yè)在競(jìng)爭(zhēng)。其中,國(guó)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(shì);國(guó)內(nèi)則多數(shù)有高校背景或國(guó)外相關(guān)工作經(jīng)歷或技術(shù)引進(jìn),在本土應(yīng)用、價(jià)格方面占據(jù)優(yōu)勢(shì)。總體來(lái)說(shuō),我國(guó)工業(yè)級(jí)增材制造市場(chǎng)目前還屬于競(jìng)爭(zhēng)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(shí)體物品的新型制造方式。縱觀人類制造史,隨著生產(chǎn)工具的進(jìn)
49、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(gè)發(fā)展階段的變遷。增材制造作為一種新興技術(shù),更多是以“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(lái)看尚不存在明顯的替代品威脅。(3)國(guó)家政策的高度支持我國(guó)高度重視增材制造產(chǎn)業(yè),將其作為中國(guó)制造2025的發(fā)展重點(diǎn)。2015年,工業(yè)和信息化部、發(fā)展改革委、財(cái)政部聯(lián)合印發(fā)了國(guó)家增材制造產(chǎn)業(yè)發(fā)展推進(jìn)計(jì)劃(2015-2016年)、增材制造產(chǎn)業(yè)發(fā)展行動(dòng)計(jì)劃(2017-2020年)等,通過(guò)政策引導(dǎo),在社會(huì)各界共同努力下,我國(guó)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(jìng)爭(zhēng)力的骨干企業(yè),
50、形成了若干產(chǎn)業(yè)集聚區(qū),增材制造產(chǎn)業(yè)實(shí)現(xiàn)快速發(fā)展。(4)國(guó)內(nèi)增材制造產(chǎn)業(yè)環(huán)境的形成國(guó)內(nèi)對(duì)于增材制造的研究起步于20世紀(jì)90年代,相對(duì)歐美等發(fā)達(dá)國(guó)家起步較晚,但后發(fā)優(yōu)勢(shì)明顯,從國(guó)內(nèi)相關(guān)專利數(shù)量來(lái)看,2013年以后,增材制造專利出現(xiàn)快速增長(zhǎng)。經(jīng)過(guò)30多年發(fā)展,我國(guó)增材制造產(chǎn)業(yè)已從起步期邁入成長(zhǎng)期,我國(guó)增材制造產(chǎn)業(yè)已初步形成了以環(huán)渤海地區(qū)、長(zhǎng)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(guó)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(zhǎng)江三角洲地區(qū)具備良好經(jīng)濟(jì)發(fā)展優(yōu)勢(shì)、區(qū)位條件
51、和較強(qiáng)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(kāi)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;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(wèn)題如下:現(xiàn)階段生產(chǎn)的原材料無(wú)法滿足增材制造技術(shù)對(duì)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(guó)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(guó)工業(yè)級(jí)增材制造裝備核心器件嚴(yán)重依賴進(jìn)口的問(wèn)題
52、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)、大功率激光掃描振鏡、動(dòng)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(chǎng)基本被Trumpf、IPG等3-4家國(guó)外企業(yè)占有,掃描振鏡市場(chǎng)則主要被德國(guó)Scanlab公司占有。此外,我國(guó)絕大部分增材制造軟件市場(chǎng)被國(guó)外企業(yè)占據(jù),相關(guān)軟件開(kāi)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(guó)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(guó)就成立了標(biāo)準(zhǔn)技術(shù)委員會(huì),在增材制造專用術(shù)語(yǔ)、專用材料、測(cè)試方法、過(guò)程控制和零件設(shè)計(jì)五個(gè)方面開(kāi)展了相應(yīng)標(biāo)準(zhǔn)的制訂工作。2012年,美國(guó)又專門(mén)
53、針對(duì)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(guó)已立項(xiàng)4項(xiàng)國(guó)家標(biāo)準(zhǔn),但尚未建立起涵蓋設(shè)計(jì)、材料、工藝設(shè)備、產(chǎn)品性能、認(rèn)證檢測(cè)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(guó)增材制造產(chǎn)業(yè)雖然取得了長(zhǎng)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(shí)力強(qiáng)、知名度高的國(guó)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(jì)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)
54、一步探索。創(chuàng)新應(yīng)用能力還不夠強(qiáng),加之工業(yè)級(jí)增材制造設(shè)備較高的成本和維護(hù)費(fèi)用,中小企業(yè)望而卻步,阻礙現(xiàn)有傳統(tǒng)生產(chǎn)方式的改造升級(jí),需要進(jìn)行一定時(shí)間的市場(chǎng)培育。(5)協(xié)同創(chuàng)新及推進(jìn)機(jī)制有待完善相較于美國(guó)及歐洲,我國(guó)增材制造產(chǎn)業(yè)創(chuàng)新能力尚有不足。目前國(guó)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(shí)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(jī)制尚未有效形成。高等院校、科研機(jī)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(shí)現(xiàn)共享的問(wèn)題較為突出。與此同時(shí),國(guó)內(nèi)企業(yè)普遍處于單打獨(dú)斗狀態(tài),市場(chǎng)用戶企業(yè)壓價(jià)與生產(chǎn)企業(yè)低價(jià)競(jìng)爭(zhēng)現(xiàn)象十分普遍,為搶接訂單,部分企業(yè)在招投標(biāo)過(guò)程中,惡意低價(jià)競(jìng)
55、爭(zhēng)現(xiàn)象較為突出,壓縮了產(chǎn)業(yè)的發(fā)展?jié)摿Α6?、市?chǎng)分析1、3D打印產(chǎn)業(yè)鏈上游3D打印產(chǎn)業(yè)鏈上游主要包括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(tái)。與此相對(duì)應(yīng),聚集在產(chǎn)業(yè)鏈上游的企業(yè)包括三維軟件開(kāi)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(wú)機(jī)非金屬增材制造材料、有機(jī)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(dòng)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(jí)打印機(jī)和工業(yè)級(jí)打印機(jī)。近年來(lái)隨著國(guó)外桌面級(jí)打印機(jī)相關(guān)專利保護(hù)到期,技術(shù)壁壘下降,國(guó)內(nèi)桌面級(jí)打印機(jī)廠家數(shù)量急劇增長(zhǎng),新進(jìn)企業(yè)增多,加大了
56、國(guó)內(nèi)桌面級(jí)增材制造市場(chǎng)的競(jìng)爭(zhēng)程度。與桌面級(jí)打印機(jī)市場(chǎng)相比,工業(yè)級(jí)打印機(jī)技術(shù)壁壘高,資本投入大,一直以來(lái)發(fā)展較為緩慢,但當(dāng)前工業(yè)級(jí)增材制造產(chǎn)業(yè)受到國(guó)家政策大力支持,整個(gè)市場(chǎng)目前已開(kāi)始呈現(xiàn)快速增長(zhǎng)形勢(shì)。3D打印的核心專利大多被設(shè)備廠商掌握,因此在整個(gè)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(lái),3D打印行業(yè)整合加劇,通過(guò)并購(gòu)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(qiáng)了對(duì)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
57、直接制造、設(shè)計(jì)驗(yàn)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,具有產(chǎn)品定制性強(qiáng)與產(chǎn)品精度硬度高的特點(diǎn),是未來(lái)增材制造技術(shù)的主要發(fā)展趨勢(shì)。與傳統(tǒng)制造相比,采用增材制造技術(shù)進(jìn)行設(shè)計(jì)驗(yàn)證及原型制造,可節(jié)約時(shí)間與經(jīng)濟(jì)成本。此外,增材制造在維修領(lǐng)域也具有市場(chǎng),使用增材制造技術(shù)不僅能簡(jiǎn)化維修程序,還可實(shí)現(xiàn)傳統(tǒng)工藝無(wú)法實(shí)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(guó)際標(biāo)準(zhǔn)化組織ISO/TC261增材制造技術(shù)委員會(huì)2015年新發(fā)布的國(guó)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制造工藝)、材料擠出(將材料熔化后通過(guò)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(guò)熱能選擇性地熔化/燒結(jié)粉末床區(qū)域的增材制造工藝)、
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