分布式制造网络的崛起：3D打印推动制造业新生态

  我国3D打印行业相较于国际起步较晚，但发展迅速。2016年前为技术积淀期，科研机构与高校积极探索技术创新与应用，同时企业界亦纷纷布局入场。2016至2019年间，行业步入调整冷静期，因对技术前景的过度乐观，公司数激增，低端市场之间的竞争加剧，而高端工业级应用占比尚不足三成。自2020年起，我国3D打印行业迈入快速发展轨道，该技术正深刻变革传统工厂生产模式，推动制造业由制造流向数字流转型。

  在20世纪80年代，早期的3D打印技术开始崭露头角。这一阶段的技术被称为快速成型技术（Rapid Prototyping），其核心理念是根据数字模型将物体逐层打印出来，以实现快速制造原型。在20世纪90年代至21世纪初的中期发展阶段开始逐渐成熟，不仅应用于工业设计、模型制作和原型制造，还开始渗透到医疗、航空、汽车和建筑等领域。进入21世纪后，3D打印技术取得了更为显著的突破，不仅仅可以打印出复杂的结构和精密的零部件，还能轻松实现多材料、多色彩的打印。这使得3D打印在制造业、医疗、航空航天、等多个领域的应用更广泛和深入。

  3D打印产业链上游涵盖原材料、核心硬件及辅助工具等基础配件。原材料大致上可以分为金属专用材料（如不锈钢、铝合金、钛合金等）和非金属专用材料（如塑料、尼龙、光固化树脂、陶瓷等），它们是基础配件及3D打印耗材的基石。基础配件则包括核心零部件，如主板、振镜系统、芯片、电子束枪、激光器和DLP光引擎等，以及辅助运行系统，如三维扫描仪、三维建模软件、打印控制软件和切片软件等。产业链中游涉及3D打印耗材（包括金属粉末、光敏树脂、工程塑料、陶瓷材料、生物材料等）的研发制造，以及3D打印设备的研发制造与3D打印服务。下游则是3D打印服务及应用领域，目前主要使用在于航空航天、工业机械、消费电子、模具铸造、生物医疗、汽车、军工等领域。

  国内3D打印技术发展时间相对较短，目前仍处于行业发展的早期阶段，多数产品尚处于研发应用阶段。在应用方面，我国已在航空航天、地理信息、军工、医疗、消费电子与艺术品设计等众多领域尝试使用3D打印技术，并且部分技术已达到世界领先水平。从2022年观研天下整理的数据分析来看，航空航天是我国3D打印下游第一大应用领域，2022年占比达到16.7%；其次是医疗和汽车，分别占比 15.5%和14.5%。近年来，多项政策出台，极大促进了3D打印行业的快速发展。如2024年2月发布的《工业与信息化部等七部门关于加快推进制造业绿色化发展的指导意见》提出在高端装备领域，加快增材制造、柔性成型、不伤害原有设备的检测和拆解等关键再制造技术创新与产业化应用，推动高技术上的含金量、高的附加价值装备开展再制造。

  在政策和市场需求的推动下，近年来我国3D打印行业发展迅速，市场规模持续扩容，2022年已突破300亿元，同比增长52.42%。3D打印设备产量也呈现快速增长态势，2023年达到278.9万台，增长36.2%；2024年第一季度，其产量较2024年同期增长40.6%，呈现出良好的发展势头。目前，我国3D打印行业渗透率仍然较低，不足1%，仍具有较大的上升空间。未来，随着3D打印行业渗透率提高和应用领域拓展，其市场规模或将持续扩大，到2025年有望突破600亿元，行业发展的潜在能力大。（数据来源：观研天下整理）

  当前，3D打印技术的应用领域已从原型设计扩展到最终产品批量制造。在全球供应链风险上升及环保压力下，本地化生产需求激增，逐步推动了3D打印的普及。技术迭代与工业渗透加速，使得3D打印设备、材料及软件全面升级，支持塑料、金属、陶瓷及复合材料等多种材质，且成品性能在强度、耐磨、导热等方面明显提升。在需求层面，生产级3D打印技术正被慢慢的变多企业采纳。该技术深层次地融合了信息网络、先进材料与数字制造技术，成为人机一体化智能系统的关键一环。相较于传统减材制造，3D打印能以不变成本制造复杂结构产品，实现产品多样化而不增成本，无需组装，且能实现即时交付，尤其契合复杂形状、高度定制及轻量化要求的零部件制造需求。

  据Protolabs的报告称，70%的企业在2023年3D打印的零件数量将比2022年增加。这反映了3D打印技术在制造业中的稳固地位和一直增长的应用场景范围。此外，医疗行业被认为是具有最大影响潜力的领域之一，77%的受访者认为医疗行业将从3D打印技术中受益最大。这进一步印证了3D打印技术在医疗行业的无限潜力与广阔前景。它不仅仅可以助力打造高度个性化的医疗器械，满足独特需求，还能精准复制复杂的人体组织器官模型，为医学研究、手术规划与治疗方案提供前所未有的精确支持。

  “十四五”规划期间，我国增材制造（3D打印）的战略地位明显提升，被确立为国家发展的重点任务之一，规划聚焦于强化关键核心技术的研发与突破。同时，国内主要省份积极做出响应，明白准确地提出了3D打印行业的发展目标与战略规划，覆盖产业链上游的材料创新、中游的设备制造与服务优化，以及下游应用领域的广泛拓展，一同推动3D打印产业的全面升级与发展。随着3D打印产品在已有场景中应用规模进一步扩张，以及新场景、新应用的不断开拓，预计未来六年中国3D打印产业规模将持续快速地增长，但规模增速将有所回落。预计2029年中国3D打印设备的市场规模将超1200亿元，2024-2029年复合年均增长率约为19.5%。（数据来源：前瞻网）

  在工业制造领域，3D打印技术正以前所未有的速度改变着传统生产方式，尤其在电子科技类产品的制造上展现出巨大潜力。这项技术不仅仅可以快速、精确地制造出复杂的连接器、印刷电路板、射频放大器、太阳能组件、嵌入式电子元件以及多样化的外壳，还极大地拓宽了材料选择的范围。从高性能的工程热塑性塑料和树脂，到创新的复合材料、精细的聚合物粉末以及坚固的金属粉末，这些多样化的材料为电子科技类产品提供了更高的性能、更轻的重量以及更强的耐用性。技术层面的不断突破更是为3D打印在电子制造业的应用注入了新的活力。尤其是在熔融沉积成型（FDM）技术中，非平面打印的实现标志着打印能力的重大飞跃。先进的软件算法能够智能地规划打印路径，精准地打印出复杂的曲线结构，同时有实际效果的减少甚至消除对悬垂支撑结构的依赖，从而明显提升了产品的垂直强度和整体质量。

  3D打印的核心优点是实现零件本地化即时制造，极大地缩短了产品从创意到市场的周期，减轻了物流负担，提升了市场响应速度并降低了经营成本。随着分布式制造网络的扩展，3D打印技术进一步打破界限，构建起一个全球性的生产协作网络，促进资源共享、技术交流与信息流通，形成高效的生产ECO。在这一体系下，企业能够享受到更方便快捷、高效的生产服务，一同推动制造业向灵活性、高效能与可持续性的新高度迈进。数字化发展的新趋势加快，更多的公司开始采用数字化采购来提高效率和减少相关成本。登录智能电气产业大脑官，或关注微信公众号【智能电气产业大脑】，便于您快速了解中小企业在转型过程中所需的数智化服务内容。微信公众号现已开放咨询、合作、社群沟通等功能，期待您的加入！

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