罗百辉，70年代人，出生湖南衡阳，中国第一代网络媒体品牌整合营销专家，金模网(www.gmold.info ) CEO、国际模协秘书长，亚洲制造业冠军联盟总干事、模具产业技术创新战略联盟发起人、全国市长研修学院客座教授、广东商学院大学生创业训练基地校外导师；中国国际经济发展研究中心行业特邀研究员专注珠三角、长三角、京津环渤海及中西部经济圈产业政策研究及“官产商学媒资”资源整合，在华语世界及亚太地区制造服务业有广泛人脉和品牌传播影响力。

编者按：在个性化需求逐渐占据主导地位的消费时代，3D打印产业化显然会对中国这样的制造业大国产生巨大的影响。一是由于其超强的设计能力，可能带动我国制造业的转型升级；二是由于其精密化的“打印”，可能取代低附加值产业，而成为高附加值的精益制造业；三是给新材料提供发展机遇；四是使研发和设计等“非实体性活动”成为产业链高端，从而推动制造业价值链的攀升和制造服务化。

中国是制造业大国，但那是传统制造业。现在3D打印技术出现了，整个制造业的发展方式也在转型。对这种新兴技术，我们必须高度重视，充分认识其对现有制造业的挑战，从国家层面上进行设计，并采用适当策略抢得发展先机。

东莞是制造名城，作为世界制造车间和全球制造中心，东莞应该重视这一新技术对现有制造业的挑战，并谋求抢得发展先机。

记者：请您从专业的角度为我们讲解何为3D打印技术，3D打印的特点和原理是什么？

罗百辉：众所周知，传统打印机打印出的是图纸，3D打印机打印出的正是各种实物模型。3D打印技术发明于上世纪80年代，但它并不是高科技实验室的产物，而是来自一位父亲的家用工作室。目前全球最大3D打印设备商是美国的Stratasys，其创始人斯科特·克伦普在1988年为他女儿做一个玩具青蛙，学过机械工程、做过焊接工作的克伦普决定把聚乙烯、烛蜡混合物装进喷胶枪，一层一层堆叠做出青蛙形状，Stratasys3D打印技术FDM（熔融沉积成型）正是由此发展而来。

现今流行的几种3D快速成型方法 

自从80年代中期SLA光成形技术发展以来到90年代后期，出现了几十种不同的RP技术。
3D打印技术对于生产者来说，可大幅降低生产成本，提高原材料和能源的使用效率，减少对环境的影响，它还使消费者能根据自己的需求量身定制产品3D打印机既不需要用纸，也不需要用墨，而是通过电子制图、远程数据传输、激光扫描、材料熔化等一系列技术，使特定金属粉或者记忆材料熔化，并按照电子模型图的指示一层层重新叠加起来，最终把电子模型图变成实物。其优点是大大节省工业样品制作时间，且可以“打印”造型复杂的产品。我认为，这种技术代表制造业发展新趋势。

3D打印是添加剂制造技术的一种形式，在添加剂制造技术中三维对象是通过连续的物理层创建出来的。3D打印机相对于其他的添加剂制造技术而言，具有速度快，价格便宜，高易用性等优点。

3D打印机就是可以“打印”出真实3D物体的一种设备，功能上与激光成型技术一样，采用分层加工、迭加成形，即通过逐层增加材料来生成3D实体，与传统的去除材料加工技术完全不同。称之为“打印机”是参照了其技术原理，因为分层加工的过程与喷墨打印十分相似。随着这项技术的不断进步，我们已经能够生产出与原型的外观、感觉和功能极为接近的3D模型。说的简单一点，3D打印是断层扫描的逆过程，断层扫描是把某个东西“切“成无数叠加的片，3D打印就是一片一片的打印，然后叠加到一起，成为一个立体物体。使用3D打印机就像打印一封信：轻点电脑屏幕上的“打印”按钮，一份数字文件便被传送到一台喷墨打印机上，它将一层墨水喷到纸的表面以形成一副二维图像。而在3D打印时，软件通过电脑辅助设计技术（CAD）完成一系列数字切片，并将这些切片的信息传送到3D打印机上，后者会将连续的薄型层面堆叠起来，直到一个固态物体成型。3D打印机与传统打印机最大的区别在于它使用的“墨水”是实实在在的原材料。

记者：那么，3D打印主要应用在哪些领域？

罗百辉：我们知道，模具是工业之母，目前90%以上的工业品是由模具制造出来的，但这种趋势正在被3D打印所改写。3D打印也称快速成型，是一项颠覆传统制造方法的革命性技术，被誉为继蒸汽机、电脑和互联网后又一项伟大的发明。3D打印技术无需机械加工或任何模具，就能直接从计算机图形数据中生成任何形状的产品，从而极大地缩短产品的研制周期，提高生产率和低生产成本。2010年3月，一位名为恩里科·迪尼（EnricoDini）的发明家设计了一种神奇的3D打印机，从人们日常生活中的各种生活用品，再到美国康奈尔大学研究成功的3D打印人耳及人体组织干细胞，甚至可以“打印”出一幢完整的建筑！因此，无论你想要什么，只要用3D软件做出来，输入3D打印机就可以变成实体，3D打印机“或将成为无所不能”的产品，应用对象可以是任何行业，只要这些行业需要模型和原型。如今这一技术已经开始在政府、航天和国防、工业设计、汽车制造、医疗、教育、建筑、玩具、珠宝、艺术等领域使用。同时，随着技术不断进步，设备价格不断降低，个人用3D打印机也开始进入家庭、办公室和学校，激发着人们的想象力。

记者：请问3D打印产业市场如何？在东莞能否普及？

罗百辉：3D打印产业主要有四个方面的应用市场：一是概念模型，艺术家搞概念的东西，形状、外体什么样；第二就是结构和外观的测试或者是实验；第三个是一些功能性的测试；第四是直接制造。过去的十几年里，3D打印技术的主要使用者是设计师、工程师和科学家，3D打印机可以帮助他们制造一次性的各种产品或模型，小到人造耳朵，大到波音飞机，近到食物与玩具，远到月球基地，未来生活里的一切或许真的都可以用3D打印机“打印”出来。近年来，3D打印机被更多的企业接受。3D打印技术已经成为苹果、宝马、中石化、海尔等企业产品研发过程中不可缺少的工具。Stratasys成立以来卖出了2万台3D打印机，其中大部分是最近三到五年里卖出去的，因此他们预计未来几年的销量完全有可能突破万台。罗百辉认为，随着汽车、航空航天、工业和医疗保健等领域市场需求的增加，3D打印机的销售额将从2012年的20亿美元按25%增速增长至2017年的60亿美元。目前，消费品和电子领域是3D打印最大的市场，其市场份额约为20.3%；紧随其后的是机动车（19.5%）、医疗和牙科（15.1%）领域。

任何一款新设备要推广普及，必须拥有一个亲民的价格。最早的Stratasys3D打印机每台售价高达13万美元，基本无人问津，Stratasys在成立三年后才卖出自己的第一台3D打印机。经过20多年的发展，如今3D打印机早已不是当初的价格，虽然一些用于工业设计、精密程度非常高的3D打印机价格仍然不菲，但作为普通设计公司乃至家庭用户使用的桌面式3D打印机，国外品牌售价基本在2万-5万元不等，而国产3D民用打印机售价在3000－8000元之间。

对于发展3D打印，作为制造业名城的东莞已具备一定的发展、孕育空间。东莞拥有全球先进的电子元器件生产以及激光等精密设备，这些都能对3D打印机的制造提供产业链配套；此外东莞在扶持新兴产业发展积累了很多丰富的政策经验，以此为鉴，可助推3D打印和社会制造产业的健康发展。

记者：请您预测一下，3D打印的发展趋势及在东莞模具行业的前景？

罗百辉：3D打印技术无疑将给传统制造模式带来极大冲击，未来极有可能会终结流水线制造模式，各类产品的制造可能会由现在的集中生产、全球分销变成了分散生产、就地销售，据估算，生产交易和流通成本有可能降到传统方式的十分之一。未来，每个人或小区都可能拥有工厂，全民参与制造活动可以在世界的第一个角落，只要有3D打印设备，偏远地区也可以根据图纸自制零件和产品。反城市化趋势者认为，只要人们能自给自足“打印”个性化产品，就将不再执着于城市生活，转而搬到郊区、农村居住，“可能会导致社会的重新布局”。

近年来，中国的人口红利渐退，3D打印或将改变制造业格局，甚至可以改变世界经济重心。模具作为一个传统制造业正在寻求产业升级之道。东莞模具占了全国1/5以上的市场规模，可以说，东莞制造业完善的产业链、娴熟的生产工艺，都为3D打印技术在东莞的技术转化、普及奠定不可替代的基础。

2011年我国3D打印的市场规模已达10亿元（不含军工），据市场经济学预测，东莞约占2亿元的份额，如果东莞以模具制造的先发优势推广3D打印，预计未来3D模具打印所拉动的工业产值将在200亿以上，目前，长安、凤岗、万江、中堂等镇街都已经有3D耗材制造商和贸易商，也有模具设计公司开始引进3D打印技术。

记者：为什么东莞模具行业不见3D生产设计商？报道称，江浙制造商已经有20家。

罗百辉：由于3D打印材料依赖进口，而掌握最多打印材料的以色列Object公司也只使用14种基本材料，107种混搭材料，材料种类与人们生活的大千世界里的材料相比，还相差甚远。常用的耗材一般有尼龙、光敏树脂、金属等，便宜的尼龙也要几百元/公斤，光敏树脂、金属等耗材价格高达2000多元/公斤，最贵的要四万元左右。此外，3D打印原材料缺乏标准，国产材料还存在质量不稳定的因素。打印机厂商都想让消费者买自己提供的打印原料获取稳定的收入。但3d打印机生产商所用的原料一致性太差，从形式到内容千差万别，这让材料生产商很难进入，研发成本和供货风险都很大，难以形成产业链。表面上是3D打印机捆绑了3D打印材料，事实上却是材料捆绑了3D打印，非常不利于降低成本和抵抗风险。

不单耗材，3D打印机缺乏标准，同一个3d模型给不同的打印机打印，所得到的结果是大不相同的。而一台3D打印机只能用同类耗材，比如金属3D打印机，那么它就只能用几种金属做耗材，而不能用尼龙、树脂等其他材料，像这类金属3D打印机售价在五六百万左右，成本偏高、一般是用在工业设计上而不适合大批量的工业生产，因此制约了3D打印产业在东莞的发展。

3D打印可以加快新产品的研发，并解决传统模具无法加工的难题。但市场的大小和国内产业结构密切相关，原创型、技术开发型的企业用的多，东莞本土代加工企业用得就很少。刚才讲了，现在市场规模不大，家庭式的3D打印机用来盈利的很少，有盈利的还是工业型打印机。用于打样，比如设计完某电动工具，就需要先打样看看，因为光图纸是看不出设计是否合理的，需要用3D打印出实物后再修改，如果直接按图纸生产模具，万一不合适，一套模具就报废了。3D打印也同样存在前期准备资料和后处理工艺问题，用塑料熔融打印来举例，如果在一个复杂部件内部没有设计合理的支撑，打印的结果很可能是会变形的。媒体将3d打印描述成打印完毕就能直接使用的神器。可事实上制作完成后还需要一些后续工艺：或打磨，或烧结，或组装，或切割，这些过程通常需要大量的手工工作。

目前比较知名的3D打印机制造商有瑞连、3D系统、伊登普雷里、斯特塔西、帕罗奥多、惠普和奥托美克等。国内我所知道的，南风股份投资1.68亿元“重型金属构件电熔精密成型技术项目”就是国际上流行的3D打印技术。银邦股份与无锡安迪利捷贸易有限公司共同出资设立飞而康快速制造科技有限责任公司，新设立公司主营业务暂定为高密度、高精度粉末冶金零件、各类新材料与复杂部件的研发、生产、销售，其中主营业务中有部分产品涉及激光快速成型技术。该技术是金属3D打印技术中的一种。大族激光公司以激光标记、焊接、切割设备起家,并依托光机电一体化的设备研发平台,成功拓展热点行业专用设备，涵盖行业包括LED、光伏、激光制版、PCB和模具加工行业。宏昌电子是3D打印的主要材料制造商，3D打印机使用液态环氧树脂，通过激光使树脂硬化成形。华中科技大学教授史玉升注册的武汉滨湖机电技术产业有限公司在国内的3D打印机研发方面，处于领先地位;作为华中科技大学控股的上市公司，已经与学校的相关研究机构展开3D打印设备的合作开发。西安交通大学开展了料光固化快速成形、金属熔敷制造、生物组织制造、陶瓷光固化成形研究，建立了快速制造国家工程研究中心；清华大学开展了多功能快速成形设备、熔融沉积制造设备、电子束制造设备、生物打印技术研究；北京隆源公司开展了激光选取烧结设备研究；中航625所开展了电子束成形制造研究，华南理工大学开展了激光金属烧结技术研究。特别是北京航空航天大学、西北工业大学开展的金属熔敷成形技术研究，在国际上首次全面突破了钛合金、超高强度钢等难加工大型复杂整体关键构件激光成形工艺和成套装备，目前已给我国提供飞机的大型零部件，如发动机隔框、起落架等，并且成本低、速度快，处于国际领先水平。湖南华曙高科技有限责任公司通过引进海外研发团队开发出选择性激光尼龙烧结设备，并首次实现对美国出口，这标志着我国在这项尖端装备制造领域取得了重大技术突破。我也关注到“浙企或将在未来3D打印行业中占据重要一席”的新闻报道提到的杭州先临三维科技、铭展网络科技已开发出3D石膏产品，软件核心目前尚停留在实验室阶段，没有得到市场认可。事实上，作为世界工厂的东莞，较早就瞄准了这项尖端技术。东莞电子科技大学电子信息工程研究院2010年就投入500万元建设了数字媒体公共技术平台，主要包括三个技术工作室：三维成型工作室、动作捕捉工作室、渲染工作室，并拥有一支由20多名专家成员组成的团队，主攻软件设计。通过这些案例，我们可以看到，作为一种前沿的技术，目前3D打印还处于研发阶段，但在未来，很有可能一台打印机可以用多种耗材，这样一来，应用面就会很广。

报道称，滨湖机电的3D工业打印机最便宜的六七十万元，最贵甚至300多万元，截至目前，该公司共销售出200多台不同规格的3D打印机，但是这些设备几乎全被江浙沪、东三省等地区的航空航天、汽车零部件以及水泵生产等国有企业包揽。对于东莞传统工业制造企业而言，采用革命性的新技术不仅仅需要付出资金，更是企业运行机制的综合考量，面临经营风险、决策机制等一系列问题，有实力的东莞企业老板观念保守，大多心态是在等政策扶持。

记者：请您预测3D打印将会以什么形式进入东莞模具业？

罗百辉：我的一些模具行业朋友希望我们成立模具联盟研讨模具产业技术，今年元月份我们筹备了模具产业技术创新战略联盟。3月8日，来自珠三角30多家模具上下游企业汇聚华科工研院，其中就有联盟成员在关注RFID、3D打印、工业机器人，他们希望及早进入这些新兴市场。东莞模具业要发展3D打印，首先要在政策层面把3D打印作为战略新兴产业来扶持才不失先机。结合目前东莞镇街特色，我认为，可以先在长安、松山湖、横沥三个模具产学研基地引进上游核心技术企业和科研机构，比如松山湖华科产业孵化园就可建设成3D打印产业园区，引进并培育3D打印的龙头企业；3D打印示范区成功了，接下来就是要推广下游技术的普及在模具企业的应用，由于3D打印涉及的产业广泛，尽管3D打印在目前技术上可以实现，价格却居高不下，建议先扶持东莞汽车电子、时尚玩具、眼镜、鞋材、创意产业龙头企业，发展得好，东莞的专业镇街未来都可能以3D打印模式制造工业品，为东莞带来新一轮制造业大发展的机遇。