今年3月下旬，由本會常務(wù)理事，華中科技大學(xué)史玉升教授起草，本會秘書長陳萬誠修改的《推進湖北.武漢3D打印制造技術(shù)的建議》上報省科協(xié)。省科協(xié)領(lǐng)導(dǎo)認為這個建議非常重要，要求我們壓縮篇幅、突出重點、深入分析發(fā)展3D打印制造技術(shù)的重要性和緊迫性，向省委省政府提出切實可行的建議。
經(jīng)與省科協(xié)有關(guān)部門領(lǐng)導(dǎo)多次商議和建議稿起草人多次修改，4月25日，湖北省科協(xié)以湖北省科學(xué)技術(shù)協(xié)會簡報（科技工作者建議）第7期，《建議我省加快發(fā)展3D打印制造技術(shù)及其產(chǎn)業(yè)》的建議稿上報省委省政府及其有關(guān)部門。
5月下旬市政府辦公廳也對建議稿提出了一些具體的修改意見，我們按要求又做了修改補充。6月16日許克振副省長對建議稿作出重要批示：此件提出的意見建議值得研究，請發(fā)改委高新處研究，在下步研究全省智能制造產(chǎn)業(yè)發(fā)展時統(tǒng)籌考慮。許克振 6.16。
多年來我會每一次舉辦、或承辦省科協(xié)的重要論壇，都要通過省科協(xié)向省委省政府提交科技工作者建議稿，如2007年的《抓住機遇 整合資源 自主創(chuàng)新 迎接挑戰(zhàn)——湖北汽車產(chǎn)業(yè)發(fā)展對策建議》和《擴大對外開放 強化自主創(chuàng)新 促進湖北裝備制造業(yè)發(fā)展》，2009年的《加快湖北省裝備制造業(yè)發(fā)展建議》，2010年的《節(jié)能減排 綠色智能 自主創(chuàng)新——加快湖北省裝備制造業(yè)發(fā)展的建議》，2011年的《關(guān)于“籌建IC制造裝備產(chǎn)業(yè)園”的建議》等等。報上去以后基本上都石沉大海，沒得到任何回應(yīng)。這是我會提出的建議稿第一次得到副省長的重要批示，也得到了省科協(xié)的充分肯定。
附：許克振副省長批示是復(fù)印件和《湖北省科學(xué)技術(shù)學(xué)會簡報》
湖北省機械工程學(xué)會秘書處
2013年6月18日
湖北省科學(xué)技術(shù)協(xié)會簡報（科技工作者建議）第7期
2013年4月25日
建議我省加快發(fā)展3D打印制造技術(shù)及其產(chǎn)業(yè)
3D打印制造技術(shù)已成為第三次工業(yè)革命的標(biāo)志之一，是對傳統(tǒng)制造模式的一次“革命”，將關(guān)系到國家戰(zhàn)略發(fā)展的大局，該技術(shù)與傳統(tǒng)技術(shù)的有機結(jié)合，可有效提升傳統(tǒng)制造技術(shù)的生命力，并將催生一批新型產(chǎn)業(yè)的發(fā)展。美國等發(fā)達國家已宣稱將其作為“再工業(yè)化”、“重新奪回制造業(yè)”、“重振經(jīng)濟”的國家戰(zhàn)略。我國北京、西安、上海、江蘇、廣東、山東、四川、安徽、黑龍江等省市已經(jīng)或準(zhǔn)備投入人力和物力加大3D打印制造技術(shù)的研發(fā)與產(chǎn)業(yè)化。我省在3D打印制造技術(shù)研發(fā)、生產(chǎn)及應(yīng)用方面具有良好的基礎(chǔ)，華中科技大學(xué)材料成形與模具技術(shù)國家重點實驗室快速制造中心研發(fā)的產(chǎn)品先后兩次獲得******科技獎勵，并被評為2011年國家十大科技進展成果之一。我省如能加快發(fā)展3D打印制造技術(shù)及其產(chǎn)業(yè)，在全國各省市區(qū)中應(yīng)能列在第一方陣。
一、 發(fā)展3D打印制造的戰(zhàn)略意義
3D打印制造技術(shù)是指基于離散材料逐層堆積的成形原理，依據(jù)產(chǎn)品三維CAD模型，通過軟件與數(shù)控系統(tǒng)將特制材料逐層堆積成形，制造出實體產(chǎn)品的數(shù)字化制造技術(shù)。與傳統(tǒng)制造技術(shù)相比，3D打印制造技術(shù)大大降低了制造復(fù)雜度，具有快速生產(chǎn)和靈活性等優(yōu)勢，適合武器裝備、珠寶及人體器官等個性化定制生產(chǎn)、小批量生產(chǎn)以及產(chǎn)品定型之前的驗證性產(chǎn)品制造，可大大降低個性化、定制生產(chǎn)和創(chuàng)新設(shè)計的成本。
1、發(fā)展3D打印制造技術(shù)將增強制造業(yè)產(chǎn)品與研發(fā)創(chuàng)新能力，促進“中國制造”向“中國創(chuàng)造”轉(zhuǎn)變。首先，3D打印制造技術(shù)能夠讓設(shè)計師從傳統(tǒng)制造工藝及裝備的約束中解放出來，拓展創(chuàng)新設(shè)計空間，實現(xiàn)產(chǎn)品設(shè)計創(chuàng)新。其次，能夠極大地提升產(chǎn)品性能，制造出傳統(tǒng)工藝方法無法實現(xiàn)的空心結(jié)構(gòu)、多孔結(jié)構(gòu)、網(wǎng)格結(jié)構(gòu)等，能夠?qū)崿F(xiàn)產(chǎn)品結(jié)構(gòu)輕量化和高性能化，滿足高端產(chǎn)品創(chuàng)新研發(fā)的需要。第三，可以簡化或省略傳統(tǒng)制造中的工藝準(zhǔn)備、試驗等環(huán)節(jié)，能夠顯著縮短新產(chǎn)品研發(fā)周期和研發(fā)成本，有利于產(chǎn)品研發(fā)創(chuàng)新。
2、發(fā)展3D打印制造技術(shù)能夠提升工藝制造能力，拓展材料工程應(yīng)用范圍。3D打印制造技術(shù)能夠突破產(chǎn)品結(jié)構(gòu)形態(tài)的約束，制造出傳統(tǒng)制造工藝無法加工或難以加工的非常規(guī)結(jié)構(gòu)和材料的零部件，從而豐富和拓展制造工藝手段。3D打印制造工藝流程短，所需工裝、卡具、刀具等工藝資源少。同時能與鑄造、金屬噴涂、機械加工等現(xiàn)有制造工藝集成，形成復(fù)合制造工藝能力，從而降低成本、縮短周期，取得綜合效益。3D打印制造技術(shù)能夠有效解決陶瓷、鈦合金等材料的加工難題，從而可以大大拓展高性能材料的工程應(yīng)用范圍；而采用3D打印制造技術(shù)制成的金屬/無機/有機生物材料的人體器官修復(fù)體等醫(yī)用零部件則可以拓展工業(yè)制品的應(yīng)用范圍。
3、3D打印制造將變革傳統(tǒng)制造模式，促進制造與服務(wù)融合和綠色制造發(fā)展。3D打印制造能夠使“按需而制”、“因人定制”的個性化定制、“泛在制造”的社會化制造以及面向中小企業(yè)的專業(yè)化聚合服務(wù)制造等新模式得以實現(xiàn)，促進制造與服務(wù)融合。3D打印制造技術(shù)能從多方面促進綠色制造發(fā)展：一是非接觸和無壓力成形、近凈成形具有能耗低、節(jié)材等優(yōu)點；二是可實現(xiàn)零部件的修復(fù)再制造，延長壽命；三是對于電路板等電子器件制造可取消傳統(tǒng)的壓膜制版、光刻蝕和鍍膜等工藝，實現(xiàn)無污染廢水排放，提高銅材等材料利用率。
4、發(fā)展3D打印制造技術(shù)是培育新興產(chǎn)業(yè)、優(yōu)化產(chǎn)業(yè)結(jié)構(gòu)、促進產(chǎn)業(yè)升級的重要途徑。一是能夠催生和培育3D打印裝備制造與相關(guān)服務(wù)新產(chǎn)業(yè)，如零件委托加工、專業(yè)設(shè)計分析、反求工程、數(shù)據(jù)轉(zhuǎn)換等服務(wù)業(yè)務(wù)，形成裝備-服務(wù)-產(chǎn)品綜合性產(chǎn)業(yè)。二是有助于帶動金屬和功能材料制備、設(shè)計/控制軟件開發(fā)、激光器/噴嘴等核心元部件研發(fā)、打破國外技術(shù)、元器件的壟斷。三是能夠進一步推進網(wǎng)絡(luò)化協(xié)同制造、定制化制造、專業(yè)化制造服務(wù)、綠色制造模式發(fā)展，從而促進高端裝備制造、生物制造等產(chǎn)業(yè)發(fā)展，促進產(chǎn)業(yè)升級和結(jié)構(gòu)優(yōu)化。
二、國內(nèi)外及我省3D打印制造技術(shù)的發(fā)展現(xiàn)狀
1、 國外3D打印制造技術(shù)的發(fā)展趨勢。一是從快速原型、工藝輔助等間接制造向零部件直接制造轉(zhuǎn)變。如，世界上第一輛3D打印賽車“阿里翁”，已在德國的霍根海姆賽道完成測試，時速達到141公里。二是多學(xué)科交叉融合發(fā)展，應(yīng)用領(lǐng)域不斷擴大。如，3D打印制造技術(shù)與生物工程的結(jié)合已成功應(yīng)用于人體器官的再制造。三是裝備向產(chǎn)品化、系列化和專業(yè)化方向發(fā)展。3D打印技術(shù)的核心之一是成形裝備。歐美及日本在該領(lǐng)域處于********水平，并已形成了眾多專業(yè)化和規(guī)模化3D打印裝備生產(chǎn)企業(yè)。四是形成了相對完整的3D打印制造產(chǎn)業(yè)鏈，并形成了一定的產(chǎn)業(yè)規(guī)模和市場銷售。美國一直保持著3D打印制造裝備銷量的領(lǐng)先地位。五是3D打印制造裝備從高端型走向普及型。
2、國內(nèi)3D打印制造技術(shù)發(fā)展與應(yīng)用現(xiàn)狀。一是具備了良好的研發(fā)技術(shù)基礎(chǔ)，形成了一批研發(fā)機構(gòu)。在科技部多個五年計劃的持續(xù)支持下，華中科技大學(xué)、西安交通大學(xué)、清華大學(xué)等開展3D打印制造技術(shù)研究，研發(fā)出了一批3D打印制造裝備。重要的研發(fā)基地包括兩個國家重點實驗室（華中科技大學(xué)材料成形與模具技術(shù)國家重點實驗室和西安交通大學(xué)制造系統(tǒng)工程國家重點實驗室）、一個國家工程中心（西安交通大學(xué)快速制造國家工程研究中心）以及若干生產(chǎn)力促進中心，在航空、汽車、生物、電子等行業(yè)進行應(yīng)用驗證。二是正由“快速原型”向“產(chǎn)品打印”過渡。如，華中科技大學(xué)與上海大學(xué)合作組建的快速制造工程中心，已實現(xiàn)了由醫(yī)學(xué)CT圖片到三維骨骼原型的重構(gòu)，低成本、快速制造出骨骼模型。三是我國在典型關(guān)鍵領(lǐng)域進行了局部應(yīng)用。3D打印制造技術(shù)可以快速將設(shè)計者的創(chuàng)新思維或者概念轉(zhuǎn)變?yōu)閷嵨铮菍崿F(xiàn)自主創(chuàng)新的重要技術(shù)手段。十年前，開發(fā)一輛新汽車的時間大約為60個月，而現(xiàn)在應(yīng)用3D打印制造技術(shù)僅需18個月。四是研發(fā)成功了系列技術(shù)及裝備。例如，華中科技大學(xué)主要研究采用粉末材料的SLS/SLM技術(shù)；清華大學(xué)主要研究采用絲狀材料的FDM技術(shù)；西安交通大學(xué)主要研究采用液態(tài)材料的SLA技術(shù)等。這三家高校是國內(nèi)最早開展3D打印技術(shù)研究的單位，研發(fā)時間幾乎與國外發(fā)達國家同步，且均已實現(xiàn)了產(chǎn)業(yè)化，在各自領(lǐng)域代表了國內(nèi)最高水平。
3、我國3D打印制造技術(shù)現(xiàn)存的問題。一是我國尚未形成一定規(guī)模的專業(yè)3D打印裝備生產(chǎn)商，技術(shù)主要應(yīng)用于國內(nèi)，裝備產(chǎn)能及市場規(guī)模極其有限。二是我國缺乏3D打印材料、工藝軟件及服務(wù)等產(chǎn)業(yè)鏈，極大地限制了裝備的應(yīng)用范圍。三是我國3D打印制造技術(shù)存在諸多瓶頸，如在3D打印的基礎(chǔ)理論與成形微觀機理研究方面，我國僅在一些局部開展了相關(guān)研究，不及國外研究的系統(tǒng)和深入；材料的基礎(chǔ)研究、材料的制備工藝以及產(chǎn)業(yè)化方面與國外相比存在相當(dāng)大的差距；我國大部分3D打印裝備的核心元器件還主要依靠進口，等等。
4、我省3D打印制造技術(shù)的發(fā)展現(xiàn)狀。我省的3D打印技術(shù)誕生于華中科技大學(xué)材料成形與模具技術(shù)國家重點實驗室快速制造中心，該中心從1991年即開始從事3D打印技術(shù)和3D測量技術(shù)的研發(fā)，先后得到國家、湖北省、武漢市及東湖高新區(qū)各級機構(gòu)的大力支持，成功研制了系列3D打印裝備和3D測量裝備，是全球處于前列的3D打印和3D測量技術(shù)研發(fā)團隊。其研發(fā)成果，分別由武漢濱湖機電技術(shù)產(chǎn)業(yè)有限公司和武漢惟景三維科技有限公司進行產(chǎn)業(yè)化，已推出了多種系列各類型號的3D打印和3D測量裝備，銷售前景良好。武漢市東湖開發(fā)區(qū)以較優(yōu)惠的價格為兩家公司建設(shè)“華中科技大學(xué)3D打印科技產(chǎn)業(yè)園”提供了未來科技城的150畝工業(yè)用地。東湖高新區(qū)為該產(chǎn)業(yè)園建設(shè)還提供了財政、稅收、項目、貸款等方面的支持，并提供了一定數(shù)量的啟動資金。但是，目前兩家企業(yè)的資金實力均較差，僅靠企業(yè)自有的發(fā)展資金和東湖開發(fā)區(qū)的啟動資金，在產(chǎn)業(yè)園的購地、園區(qū)建設(shè)、生產(chǎn)線設(shè)備購置及大規(guī)模產(chǎn)業(yè)化等方面還存在較大的困難。
三、我省推進3D打印制造技術(shù)發(fā)展的建議
近年來，湖北省委省政府在推進產(chǎn)業(yè)轉(zhuǎn)型升級、努力培育發(fā)展鋼鐵、汽車、化工等具有優(yōu)勢的產(chǎn)業(yè)方面做足文章，特別是用高科技創(chuàng)新改造傳統(tǒng)產(chǎn)業(yè)措施到位得力，成效十分突出，使得千億產(chǎn)業(yè)不斷發(fā)展壯大，這些支柱產(chǎn)業(yè)對推進湖北實現(xiàn)中部崛起起到至關(guān)重要的作用。推進3D打印制造技術(shù)在我省的發(fā)展同樣需要借鑒以上支持支柱產(chǎn)業(yè)發(fā)展的戰(zhàn)略。
1、建議在充分調(diào)查和論證的基礎(chǔ)上做好頂層設(shè)計和統(tǒng)籌規(guī)劃，充分調(diào)動地方財政和企業(yè)積極性以加大基礎(chǔ)研究開發(fā)的資金投入，省財政對相關(guān)單位在財政稅收方面應(yīng)加大政策的引導(dǎo)力度，把該項技術(shù)列入科技發(fā)展的重點資助對象，在這方面廣東、江蘇、上海、北京等經(jīng)濟發(fā)達地區(qū)己有先例。
2、建議省科技廳和武漢市科技局設(shè)立3D打印制造技術(shù)重大科技專項，支持在該技術(shù)領(lǐng)域已有一定理論研究基礎(chǔ)的高校就相關(guān)基礎(chǔ)理論和材料制備、工藝裝備等開展研究工作，按照分工合作的精神分別給予項目立項，建立產(chǎn)業(yè)化基地；省發(fā)改委和武漢市經(jīng)信委在產(chǎn)業(yè)化及其基地建設(shè)的起步階段給予資金支持。
3、建議在華中科技大學(xué)快速制造中心的基礎(chǔ)上，成立“武漢3D打印技術(shù)研究院”，整合華中科技大學(xué)各有關(guān)學(xué)科的力量，進行3D打印關(guān)鍵理論、技術(shù)、材料和元器件的系統(tǒng)研究，為在武漢做大做強3D打印產(chǎn)業(yè)奠定堅實的基礎(chǔ)。
4、建議由華中科技大學(xué)快速制造中心牽頭組建“3D打印科技產(chǎn)業(yè)園”，包括建設(shè)3D打印及3D測量產(chǎn)業(yè)化基地、3D打印材料制備基地、3D打印及3D測量加工服務(wù)基地和3D打印及3D測量研發(fā)基地等四大基地，爭取在5年內(nèi)實現(xiàn)年產(chǎn)值10億元以上。通過該產(chǎn)業(yè)園的建設(shè)，以3D打印裝備和3D測量裝備為核心，向3D打印材料、3D打印及3D測量服務(wù)、3D創(chuàng)意產(chǎn)業(yè)等多個上下游方向延伸，實現(xiàn)3D技術(shù)全產(chǎn)業(yè)鏈業(yè)務(wù)運營,為建設(shè)創(chuàng)新型湖北、魅力武漢提供有力的技術(shù)和產(chǎn)業(yè)支撐。產(chǎn)業(yè)園建成后所產(chǎn)生的示范效應(yīng)及經(jīng)濟和社會效益將十分巨大，附加產(chǎn)值將可以達到幾十億元以上。
5、建議對現(xiàn)有采用3D打印制造技術(shù)的相關(guān)企業(yè)給予財政稅收等重點支持。大力推廣應(yīng)用3D打印制造技術(shù)，出臺相應(yīng)支持鼓勵政策和措施，特別是對造船、汽車及零部件、IT等產(chǎn)品更新周期短、開發(fā)試制工作量大、運用3D打印制造技術(shù)具有明顯技術(shù)優(yōu)勢的行業(yè)。
建議單位：
湖北省科學(xué)技術(shù)協(xié)會
湖北省機械工程學(xué)會
執(zhí)筆人：
史玉升 華中科技大學(xué)教授
陳萬誠 湖北省機械工程學(xué)會秘書長