3D打印技術(shù)是一種以數(shù)字模型文件為基礎(chǔ)，運(yùn)用粉末狀金屬或塑料等可粘合材料，通過逐層打印的方式來構(gòu)造物體的技術(shù)。本篇技術(shù)類論文發(fā)表關(guān)于3D打印技術(shù)對經(jīng)濟(jì)發(fā)展的影響，認(rèn)為3D打印技術(shù)是第三次工業(yè)產(chǎn)業(yè)革命的技術(shù)代表之一，其經(jīng)濟(jì)優(yōu)勢十分明顯，發(fā)展前景無限，有利于經(jīng)濟(jì)發(fā)展方式轉(zhuǎn)變，并在不斷進(jìn)步中。

　　推薦期刊：《電子設(shè)計技術(shù)》EDN China(月刊)曾用刊名：電子設(shè)計技術(shù)EDNCHINA，1994年創(chuàng)刊，辦刊宗旨：成為中國電子設(shè)計業(yè)主導(dǎo)刊物，讀者：電子設(shè)計業(yè)工程師及技術(shù)管理人員。堅持為社會主義服務(wù)的方向，堅持以馬克思列寧主義、毛澤東思想和鄧小平理論為指導(dǎo)，貫徹“百花齊放、百家爭鳴”和“古為今用、洋為中用”的方針，堅持實事求是、理論與實際相結(jié)合的嚴(yán)謹(jǐn)學(xué)風(fēng)，傳播先進(jìn)的科學(xué)文化知識，弘揚(yáng)民族優(yōu)秀科學(xué)文化，促進(jìn)國際科學(xué)文化交流，探索防災(zāi)科技教育、教學(xué)及管理諸方面的規(guī)律，活躍教學(xué)與科研的學(xué)術(shù)風(fēng)氣，為教學(xué)與科研服務(wù)。

　　[關(guān)鍵詞] 3D打印技術(shù);經(jīng)濟(jì)發(fā)展;技術(shù)優(yōu)勢;主要對策

　　2012年4月21日在英國的《經(jīng)濟(jì)學(xué)人》上發(fā)表了一篇題為《第三次產(chǎn)業(yè)革命》的論文，在該文中將3D打印技術(shù)堪稱是第三次工業(yè)革命的重要標(biāo)志之一，這一觀點(diǎn)當(dāng)時引起了國內(nèi)外的廣泛關(guān)注，人們對其眾說紛紜，各有其側(cè)重點(diǎn)。而在經(jīng)濟(jì)學(xué)界，人們最關(guān)注的問題主要是3D打印技術(shù)是什么?它的發(fā)展優(yōu)勢和對經(jīng)濟(jì)發(fā)展的作用如何?如何充分發(fā)揮其優(yōu)勢且更好地為經(jīng)濟(jì)發(fā)展服務(wù)?如何促進(jìn)其科學(xué)發(fā)展?下面就這些問題展開分析。

　　一、3D打印技術(shù)概述

　　(一)3D打印技術(shù)的涵義

　　3D打印技術(shù)是一種三維立體式打印，更加接近于客觀事物，是一項新興的技術(shù)，目前在國外已經(jīng)得到一定程度的發(fā)展與應(yīng)用，取得了一定的成果，被稱為具有工業(yè)革命意義的創(chuàng)新制造技術(shù)。它的工作流程主要分兩步：首先通過先進(jìn)的計算機(jī)軟件設(shè)計出理想的立體式產(chǎn)品模型，然后通過在3D打印機(jī)中添加液化、粉末化、絲化的原材料逐層打印出3D式樣的產(chǎn)品。可以看出，3D打印技術(shù)的關(guān)鍵有兩點(diǎn)：一是立體式模型的設(shè)計;二是原材料的制造與添加。

　　(二)3D打印技術(shù)與傳統(tǒng)的數(shù)控制造的區(qū)別

　　3D打印技術(shù)的主要實現(xiàn)方式是“添加型”制造，這一點(diǎn)與傳統(tǒng)的。去掉型”數(shù)控制造正好相反，這也顯示出了其獨(dú)特的優(yōu)勢或特點(diǎn)。傳統(tǒng)的“去掉型”制造方式是以原材料為基礎(chǔ)，通過切割、消磨和熔腐等方法，去除掉多余部分，得到各種所需要的零部件，再通過焊接和拼裝的方式組合成最終產(chǎn)品。可見這樣制造產(chǎn)品的程序相當(dāng)繁雜，產(chǎn)品研制周期長，生產(chǎn)成本高且效率低，而3D打印技術(shù)的“添加型”制造通過在3D打印機(jī)中添加原材料就可以直接制造出或打印出任何形狀的物體，使產(chǎn)品的制造程序大大簡化，產(chǎn)品的研制周期間接顯著縮短，促進(jìn)了生產(chǎn)效率的提高和生產(chǎn)成本的大幅度下降，大大提高了產(chǎn)品的市場競爭力，因此可以顯著提高經(jīng)濟(jì)效益。

　　二、3D打印技術(shù)的經(jīng)濟(jì)優(yōu)勢分析

　　近十幾年來，在計算機(jī)功能迅速提高、電腦設(shè)計軟件的不斷出新，新物質(zhì)材料的不斷發(fā)現(xiàn)與發(fā)明，自主創(chuàng)新能力的顯著提高和互聯(lián)網(wǎng)發(fā)展的推動下，3D打印技術(shù)被發(fā)明且發(fā)展迅速，在其發(fā)展過程中，其經(jīng)濟(jì)優(yōu)勢充分顯示出來，這已在實踐中得到證實，主要包括以下幾個方面：

　　(一)在生產(chǎn)復(fù)雜產(chǎn)品或變換產(chǎn)品樣式時不增加生產(chǎn)成本

　　在傳統(tǒng)的“去掉型”制造方式下，如果所生產(chǎn)的產(chǎn)品越復(fù)雜精細(xì)，會需要更多的生產(chǎn)時間、人力、財力和物力，使得制造難度加大，導(dǎo)致生產(chǎn)成本越高，在同樣的價格下會使企業(yè)的利潤下降或降低其市場競爭力。然而，在利用3D打印技術(shù)方式下，以3D打印機(jī)為例，制造一個華麗精細(xì)復(fù)雜的產(chǎn)品與制造一個簡單的方塊所消耗的時間、技能或生產(chǎn)成本一樣，只不過是一臺3D打印機(jī)需要設(shè)計不同的模型和新的原材料罷了，這種不增加成本的優(yōu)勢將會改變傳統(tǒng)的計算生產(chǎn)成本方式和定價模式。

　　(二)按需零時間交付式生產(chǎn)和產(chǎn)品設(shè)計空間無限

　　3D打印可以按照需求及時生產(chǎn)，有利于降低企業(yè)的實物庫存，生產(chǎn)廠商可以按照客戶的訂單使用3D打印機(jī)及時制造出使客戶的個性化需求得到最大限度的滿足的立體式產(chǎn)品，有利于大幅度提高消費(fèi)者的效用水平，這將改變傳統(tǒng)的需要時間的商業(yè)模式，零時間交付生產(chǎn)能最大限度地降低長途運(yùn)輸成本，有利于實現(xiàn)人們按需就近生產(chǎn)的目標(biāo)。此外，傳統(tǒng)的制造產(chǎn)品在形狀上由于受到使用工具的有限功能限制，只能生產(chǎn)出有限形狀的產(chǎn)品，而3D打印機(jī)則打破了這種局限，開辟了巨大的設(shè)計空間，可以說3D打印技術(shù)可以制造出任何形狀的產(chǎn)品，來滿足人類欲望的無限需求，有利于解決供需矛盾。

　　(三)有利于實現(xiàn)綠色經(jīng)濟(jì)目標(biāo)

　　在傳統(tǒng)的生產(chǎn)方式下，人們先生產(chǎn)所需的零部件，然后對這些零部件進(jìn)行組裝來生產(chǎn)物品，而3D打印技術(shù)能使生產(chǎn)的物品的各部分一體化成型，無須組裝，這就使得供應(yīng)鏈縮短了，節(jié)省了勞動力資源和運(yùn)輸費(fèi)用，供應(yīng)鏈越短，環(huán)境污染也就越少，有利于實現(xiàn)綠色生產(chǎn)，此外3D打印技術(shù)還降低了廢棄的副產(chǎn)品的排放，據(jù)權(quán)威部門統(tǒng)計，傳統(tǒng)的加工制造業(yè)中，約有90%的金屬原材料被丟棄在工人車間里，而3D打印技術(shù)將金屬制造業(yè)的浪費(fèi)大大降低，而且隨著3D打印技術(shù)水平的提高和打印材料的進(jìn)步，“凈成型”制造將成為未來更環(huán)保的加工生產(chǎn)方式，有利于實現(xiàn)人類夢想的綠色經(jīng)濟(jì)時代。

　　三、3D打印技術(shù)對經(jīng)濟(jì)發(fā)展的作用

　　(一)3D打印技術(shù)有利于提供有效供給

　　近年來，隨著科技的進(jìn)步，人們收入水平的提高，對生活中物品質(zhì)量的要求也越來越高，導(dǎo)致了現(xiàn)實中出現(xiàn)企業(yè)所生產(chǎn)的產(chǎn)品嚴(yán)重過剩，消費(fèi)者卻買不到自己想要買的產(chǎn)品，使產(chǎn)品市場中出現(xiàn)了供求矛盾，表面上是供過于求，實際上是供不應(yīng)求，造成了稀缺資源的嚴(yán)重浪費(fèi)。3D打印技術(shù)的出現(xiàn)在一定程度上會緩解上述供求矛盾，因為3D打印技術(shù)是按照消費(fèi)者的個性化需求來設(shè)計和制造產(chǎn)品的，可以有效提供消費(fèi)者所偏好的獨(dú)特商品，有利于實現(xiàn)產(chǎn)品市場供求平衡的理想狀態(tài)，有利于實現(xiàn)稀缺資源的優(yōu)化配置和充分利用。

　　(二)3D打印技術(shù)有利于培育新的經(jīng)濟(jì)增長點(diǎn)

　　近年來，3D打印技術(shù)發(fā)展迅速，很多國家都已加入到3D打印技術(shù)的研發(fā)與應(yīng)用中來，其應(yīng)用領(lǐng)域相當(dāng)廣泛，幾乎遍及所有領(lǐng)域，已經(jīng)成為現(xiàn)代模型、模具和零部件制造的有效手段，尤其在航空航天、國防軍工、汽車摩托車、生物醫(yī)藥、家電、建筑工程、教學(xué)研究、農(nóng)用工具等領(lǐng)域已經(jīng)得到一定的應(yīng)用，取得了良好的效果，從維基百科英文版文獻(xiàn)獲取數(shù)據(jù)(見圖1)可知：從3D打印技術(shù)市場應(yīng)用份額來看，3D打印技術(shù)應(yīng)用在汽車及零部件領(lǐng)域占37%，消費(fèi)品領(lǐng)域占 18. 2%，航空航天和國防軍工領(lǐng)域占13. 7%，商業(yè)機(jī)器領(lǐng)域占11. 2%，醫(yī)療領(lǐng)域占8. 8%，科研領(lǐng)域占8.6%，可見各個經(jīng)濟(jì)領(lǐng)域應(yīng)用3D打印技術(shù)的市場開發(fā)空間還很大，這為各國培育新的經(jīng)濟(jì)增長點(diǎn)指明了未來的方向與方法，在一定程度會緩解目前各國經(jīng)濟(jì)發(fā)展緩慢的局面。因此，3D打印技術(shù)必將成為各領(lǐng)域大批量個性化生產(chǎn)的主要模式。

　　3D打印技術(shù)與現(xiàn)代農(nóng)業(yè)、現(xiàn)代工業(yè)和現(xiàn)代服務(wù)業(yè)緊密結(jié)合，必將衍生出新的細(xì)分產(chǎn)業(yè)、新的商業(yè)經(jīng)營模式，培育或創(chuàng)造出新的經(jīng)濟(jì)增長點(diǎn)。例如自主創(chuàng)業(yè)者可以結(jié)合自身的創(chuàng)業(yè)領(lǐng)域的實情，購置3D打印設(shè)備，為其需求者提供個性化的服務(wù)，有利于形成一批數(shù)百億或數(shù)千億元規(guī)模的創(chuàng)業(yè)產(chǎn)業(yè)，促進(jìn)經(jīng)濟(jì)快速發(fā)展，與此同時，在3D打印產(chǎn)業(yè)發(fā)展過程中，必然會提供很多的就業(yè)崗位，通過創(chuàng)業(yè)來帶動就業(yè)，有利于擴(kuò)大創(chuàng)業(yè)和就業(yè)的范圍，能有效緩解就業(yè)難的問題，使人力資源得到充分的利用和發(fā)揮，充分體現(xiàn)科學(xué)發(fā)展觀的基本要求。

　　(三)3D打印技術(shù)有利于經(jīng)濟(jì)發(fā)展方式轉(zhuǎn)變

　　3D打印技術(shù)具有在生產(chǎn)復(fù)雜產(chǎn)品時不增加生產(chǎn)成本，生產(chǎn)及時有利于實現(xiàn)產(chǎn)品市場的供求平衡，綠色環(huán)保的生產(chǎn)方式可以實現(xiàn)綠色經(jīng)濟(jì)，而且3D打印技術(shù)具有一體化成型的獨(dú)特優(yōu)勢，有利于化解在使用數(shù)控技術(shù)生產(chǎn)產(chǎn)品時遇到的技術(shù)難題，如復(fù)雜形狀的設(shè)計、技術(shù)研發(fā)成本的計算、排放垃圾的技術(shù)處理等問題，而這些難題在3D打印技術(shù)下，可依靠3D打印的高端技術(shù)實現(xiàn)三大產(chǎn)業(yè)的現(xiàn)代化，優(yōu)化現(xiàn)代農(nóng)業(yè)、現(xiàn)代工業(yè)和現(xiàn)代服務(wù)業(yè)的產(chǎn)業(yè)結(jié)構(gòu)，實現(xiàn)三大產(chǎn)業(yè)快速均衡發(fā)展，提高經(jīng)濟(jì)增長的質(zhì)量和效益，促進(jìn)經(jīng)濟(jì)發(fā)展由“減材”生產(chǎn)轉(zhuǎn)向“增材”生產(chǎn)，轉(zhuǎn)變生產(chǎn)方式一方面有利于減少稀缺資源的浪費(fèi)，另一方面有利于減少垃圾排放，促進(jìn)經(jīng)濟(jì)發(fā)展與人口、資源和環(huán)境之間協(xié)調(diào)發(fā)展，實現(xiàn)經(jīng)濟(jì)又好又快發(fā)展。

　　四、促進(jìn)3D打印技術(shù)為經(jīng)濟(jì)發(fā)展服務(wù)的主要對策

　　(一)將3D打印技術(shù)納入到經(jīng)濟(jì)發(fā)展戰(zhàn)略規(guī)劃的重要位置，促進(jìn)其優(yōu)先發(fā)展

　　由于3D打印技術(shù)引起人們關(guān)注的時間很短，對于消費(fèi)者來說是新生事物，導(dǎo)致很多消費(fèi)者既不了解也不相信3D打印技術(shù)，據(jù)發(fā)放的1000份有效問卷調(diào)查獲悉，在我國消費(fèi)者中大約有70%左右的人質(zhì)疑3D打印技術(shù)的可行性，為了消除這種顧慮，最有效的方式就是依靠政府的權(quán)威性，通過制定經(jīng)濟(jì)政策或經(jīng)濟(jì)發(fā)展戰(zhàn)略規(guī)劃，將3D打印技術(shù)納入到國家產(chǎn)業(yè)規(guī)劃中，并且放在重要位置加以強(qiáng)調(diào)，與此同時，政府在經(jīng)濟(jì)政策上尤其是財稅金融政策上要為3D打印技術(shù)企業(yè)提供優(yōu)惠，積極支持和引導(dǎo)企業(yè)進(jìn)行3D打印技術(shù)的投資、研發(fā)、生產(chǎn)和應(yīng)用，支持3D打印設(shè)備的進(jìn)出口，從而帶動經(jīng)濟(jì)增長和促進(jìn)經(jīng)濟(jì)發(fā)展。

　　(二)加大科研投入，提升3D打印技術(shù)的核心競爭力

　　3D打印技術(shù)是一項新興技術(shù)產(chǎn)業(yè)，雖然近年來其引起了世人的廣泛關(guān)注，發(fā)展速度也很快，但是其核心技術(shù)研發(fā)仍處于發(fā)展的初級階段，產(chǎn)業(yè)還不成熟，從世界各國和地區(qū)3D打印技術(shù)應(yīng)用的市場份額(見圖2)便可以看出。與此同時也說明3D打印技術(shù)的發(fā)展?jié)摿薮螅袌隹臻g更廣闊。在市場經(jīng)濟(jì)環(huán)境下，誰首先掌握了最新的3D打印的核心技術(shù)，誰就最先搶占了最有利的市場領(lǐng)域和空間，占據(jù)了3D打印技術(shù)市場的主導(dǎo)權(quán)或壟斷權(quán)。目前我國已經(jīng)成為繼美國日本德國之后的第四個3D打印設(shè)備的擁有國，因此，我國一定要盡快進(jìn)一步的加大科研投入，研發(fā)出世界最前沿、最尖端的3D打印技術(shù)，并且將該技術(shù)轉(zhuǎn)化為現(xiàn)實生產(chǎn)力，使我國在3D打印技術(shù)領(lǐng)域處于世界領(lǐng)先地位，早日實現(xiàn)趕日超美的目標(biāo)，使我國成為世界上最強(qiáng)大的3D打印技術(shù)國家，促進(jìn)3D打印技術(shù)更好地為經(jīng)濟(jì)發(fā)展服務(wù)，為國民經(jīng)濟(jì)實現(xiàn)跨越式發(fā)展和早日跨越中等收入陷阱提供強(qiáng)大的科技支撐。

　　(三)加大人才培養(yǎng)，促進(jìn)3D打印技術(shù)設(shè)備與人才配套

　　由于3D打印技術(shù)是一項多學(xué)科交叉的高新技術(shù)，主要包括信息技術(shù)、精密機(jī)械和材料科學(xué)。因此，如能使3D打印技術(shù)設(shè)備應(yīng)用于實際，必須有掌握3D 打印技術(shù)的專業(yè)人才來操作，而這種人才最好能將三種技術(shù)更好地融合來實現(xiàn)3D打印技術(shù)的發(fā)展與創(chuàng)新，因此，可以通過3D打印技術(shù)設(shè)備生產(chǎn)企業(yè)與高等院校和科研院所合作或依靠行業(yè)協(xié)會、展覽會、研討會等組織形式進(jìn)行3D打印技術(shù)人才的培養(yǎng)，實現(xiàn)3D打印技術(shù)設(shè)備的供給與需求的有效對接，促進(jìn)產(chǎn)供銷資金鏈的有效循環(huán)，為3D打印技術(shù)進(jìn)一步發(fā)展提供有效的資本保障，促進(jìn)其健康、穩(wěn)定、快速發(fā)展，更好地為國民經(jīng)濟(jì)發(fā)展服務(wù)。

　　(四)制定3D打印技術(shù)行業(yè)準(zhǔn)則，保證其產(chǎn)品和服務(wù)市場公開、公平、公正

　　制定行業(yè)準(zhǔn)則的目的是為促進(jìn)3D打印技術(shù)產(chǎn)品市場健康發(fā)展保駕護(hù)航，目前，3D打印技術(shù)產(chǎn)品市場在國內(nèi)還尚未成熟，作為一個新興產(chǎn)業(yè)，其內(nèi)部的利潤空間巨大，但由于3D打印技術(shù)研發(fā)成本較高且風(fēng)險較大，很多企業(yè)都在處于觀望狀態(tài)，一旦一項新的技術(shù)被研發(fā)出來并且被應(yīng)用于實際產(chǎn)生了巨額利潤，潛在的競爭者或觀望者就會通過高仿手段進(jìn)入該市場，導(dǎo)致出現(xiàn)無序的惡性競爭局面，會造成“劣幣驅(qū)逐良幣”的市場結(jié)果，這樣會嚴(yán)重?fù)p害投資者和研發(fā)者的利益，不利于3D打印技術(shù)產(chǎn)品市場的進(jìn)一步發(fā)展。因此，政府要制定3D打印技術(shù)行業(yè)標(biāo)準(zhǔn)，對違反行業(yè)準(zhǔn)則的個人或企業(yè)給予嚴(yán)厲的警告或處罰，鼓勵和引導(dǎo)企業(yè)進(jìn)行自主創(chuàng)新，形成屬于自己的3D打印技術(shù)品牌，保證3D打印技術(shù)市場穩(wěn)定健康發(fā)展，為促進(jìn)國民經(jīng)濟(jì)健康發(fā)展增添強(qiáng)有力的“砝碼”。

　　綜上可知，3D打印技術(shù)具有很多的發(fā)展優(yōu)勢，對經(jīng)濟(jì)發(fā)展的作用巨大，但在其發(fā)展與應(yīng)用過程中也存在一些問題，例如，3D打印機(jī)的市場價格高，據(jù)調(diào)查一般都在2萬元以上，對于普通消費(fèi)者很難接受，即使在淘寶網(wǎng)上能買到售價在三千到六千的產(chǎn)品，但是大部分都是仿制品，軟件簡單，操作性差，打印原材料昂貴，運(yùn)行速度慢.穩(wěn)定性能差，如果中途斷電整個模型將完全報廢，而且產(chǎn)品售后服務(wù)嚴(yán)重短缺等。出現(xiàn)問題在其發(fā)展的初級階段是很正常的，隨著科技的進(jìn)步和對市場的宏觀調(diào)控，這些問題會逐漸得到解決，應(yīng)進(jìn)一步深入研究3D打印技術(shù)，最大限度地發(fā)揮其優(yōu)勢，防止問題的出現(xiàn)，促進(jìn)3D打印技術(shù)更好地為國民經(jīng)濟(jì)發(fā)展做出更大貢獻(xiàn)，早日實現(xiàn)中國的3D打印技術(shù)強(qiáng)國之夢。

　　[參考文獻(xiàn)]

　　[1](美)胡迪·利普森，梅爾芭·庫曼.3D打印：從想象到現(xiàn)實[M].中信出版社，2013 (4).

　　[2]王景利.市場功能與政府功能關(guān)系的經(jīng)濟(jì)學(xué)模型分析[J].商業(yè)時代，2012 (10)：30.

　　[3]王忠宏.中國3D打印產(chǎn)業(yè)的現(xiàn)狀及發(fā)展思路[J].經(jīng)濟(jì)縱橫，2013 (1).

　　[4] The Economist.第三次產(chǎn)業(yè)革命[N].譯者：莫根兒，經(jīng)濟(jì)學(xué)人(英國)，2012 - 04 - 21.

　　3D打印技術(shù)論題拓展：今天的3D技術(shù)，主要特指基于電腦和互聯(lián)網(wǎng)的數(shù)字化立體技術(shù)。3D打印機(jī)出現(xiàn)在上世紀(jì)90年代中期，是利用光固化和紙層疊等技術(shù)的快速成型裝置，把計算機(jī)上的藍(lán)圖變成實物，在成本、速度和精確度上都遠(yuǎn)勝于傳統(tǒng)制造技術(shù)，其工作原理是將一項設(shè)計物品轉(zhuǎn)化為3D數(shù)據(jù)，然后采用分層加工、疊加成形，即通過逐層增加材料來“打印”成3D實體。與傳統(tǒng)的材料加工技術(shù)完全不同，3D打印具有仿真性強(qiáng)、速度快，價格便宜，高易用性等優(yōu)點(diǎn)，是對傳統(tǒng)制造業(yè)的顛覆性變革。有人甚至將3D打印機(jī)看成是第三次工業(yè)革命的影子，與蒸汽機(jī)和電力相提并論。