原标题：关于工业3D打印在中国装备制造业应用前景的一点思考
“工业4.0”里面有一个概念相当火，3D打印技术，这是民间的俗称，但是工业3D打印，也就是堆料成型技术，和我们常见的桌面3D打印机有这本质上的区别。这里需要说明的是，这里的3D打印技术和10年前三维设计、三维模拟装配技术发展起来之前，用液体树脂激光成型的用于模拟装配汽车内饰的3D打印技术，完全是两码事，这里说的工业3D打印技术只针对金属工件的制造。桌面级3D打印的原理就是将塑料丝加热变成半流体状态，再通过挤出头一层一层的把三维模型的切片堆叠出来，最后形成完整的工件，打印机成本不过千元左右。而工业堆料激光成型技术则复杂的多的多，通过在真空室内对金属粉末进行激光熔接，一层一层的把金属工件制造出来，看起来和桌面级的方式没有多大区别，但是实际上加工精度、表面光洁度都是完全不在一个水平上的，而本质上的区别在于桌面级打印只是简单的将材料堆叠，并不会对材料本身做出任何改变，而工业3D打印技术不但可以在加工过程中进行材料调质，甚至可以是整个工件成为一个单晶体，其强度是目前最常用的高强度热加工方式锻造产品的数十倍！而这也就造就了工业3D打印设备和产品价格不菲特性，已北航做的歼31隔框为例，长度2米多，宽1米多，厚度不过十公分的批量加工价格也在每个3000万人民币以上。
那幺价格如此之高为什幺还有厂家愿意使用工业3D打印技术制造产品呢？成本是关键。材料成本、制造成本、人工成本等等是决定3D打印是否可以被采用的关键，就目前来说，只有在对产品技术特性要求极高、加工难度极大、材料十分特殊的情况下，企业才会考虑使用工业3D打印技术。例如前面说过的歼31隔框，通过钛合金锻造、机械加工的手段是完全可以制造出性能相近产品的，但是大尺寸钛合金薄壁件锻造难度极大，废品率极高；钛合金机械特性特殊，必须用专用刀具进行机械加工，且废品率极高，而且制造周期很长，一个隔框需要半年左右时间才能完成加工，这些综合起来，最终的产品成本可能高达一亿元人民币！
而且，作为企业来说，保证企业的正常运转是非常重要的，目前工业3D打印技术的操作难度和控制难度都还较高，一般企业不会冒大风险尝试。这类技术引进就意味着放在关键的工艺环节上使用，那幺一旦设备故障可能会导致整个企业停摆，这是管理者最不愿意面对的的情况，因此在技术路线的选择上，起码现在这个阶段，一般企业还是倾向于传统路线的。
那幺下一个问题又来了，为什幺美国的工业3D打印技术普及率高于中国呢？首先，我们来看看一件产品是怎样制造出来的。
设计阶段，设计人员通过三维设计软件等计算机辅助设计系统将需要的零件外形尺寸和装配关系设计出来，然后由工艺人员通过二维制图和计算机辅助制造系统把设计图纸转换为一步一步的加工步序，并且根据产品尺寸特性设计选择在不同加工阶段所使用的机床，以及在此步骤上需要使用的工装和夹具，第三步，将产品的加工步序图纸和工装夹具设计发布给生产车间，再由车间技术员将工艺进行分解下发，设计加工程序，制造工装夹具，之后才是机床操作人员进行加工制造。在这一个完整的过程中你可以发现，计算机辅助系统、数控机床、网络等等这些都是必不可少的，而这些软件和硬件的授权费用在美国比中国低很多很多，以一套ANSYS模拟仿真软件为例，如果买齐所有的功能模块，在国内的单套授权费用可能高达上千万人民币，而在美国只需要十几万美元，仅仅软件的成本就一下拉开了中美两国新技术应用门槛的距离！除此之外，美国人工成本是中国的几十倍，如果用设备代替人工显然比中国企业要合算，仅这两方面的成本呢差距就足以使美国厂商在工业3D打印技术的应用上比中国积极的多。
那幺工业3D打印技术在中国制造业的应用前景就不乐观吗？短期内，是这样的，但是从长远看，中国的工业3D打印技术无论再应用还是发展上，比美国具有更好的前景，原因有以下几条：
1.中国的制造业规模大于美国，且从长远看仍有上行空间，而美国已经处于连年收缩状态，技术应用的规模越大，那幺成本和风险就越小，这是客观规律；
2.中国目前的工业3D打印技术水平与美国相比并无差距，甚至在某些方面占了上风，以北航3D打印为例，世界最大单工件3D打印的世界纪录至今仍由北航保持着，而且产品金属特性和机械特性比美国同类型产品还要好。
3.制造业转型的迫切需要，要求企业在产品的质量水平上一个台阶，而3D打印这种方式对于提高产品一致性和加工精度重复性这两个对于产品质量起着至关重要作用的方面，有这得天独厚的优势，这无疑对于企业具有极大的吸引力。
其实仅从这三个方面来看，工业3D打印技术在未来10年的应用前景是非常有吸引力的，相对传统加工方式，无论在产品质量、制造成本、材料成本还是人力照片成本方面，企业都更有理由积极的采用。
但是，近5年之内，由于升级转型处于起步阶段，企业无论再资金还是在市场方面都面临巨大压力，保持企业稳定已属不易，冒进的大规模采用新技术很可能带来巨大的危险，因此在这个阶段内，企业对于工业3D打印的应用也只会局限在小规模的试用和评估阶段，这段时间是国内工业3D打印技术和设备制造企业积累经验、培养市场的好机会。
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……年末接新的估计只有我了吧（
考完试给自己攒点rp（双手合十）
填词/编剧接新
偏好民国、古风，编
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