天津市3D打印产业发展三年行动方案(2018-2020年)
一、发展现状
(一)全球3D打印发展状况
目前,全球3D打印市场蓬勃发展,2012年至2016年底,全球3D打印市场规模由23亿美元增加到70亿美元,增长204%。
全球3D打印发展较好的重点区域包括美国,欧洲,日本等国家。其他国家,如新加坡、韩国等国家目前虽然3D打印水平稍弱,但也对3D打印产业逐年加大投入。
(二)中国3D打印发展状况
中国3D打印市场规模近年来迅速扩张,2012年至2016年底,中国3D打印市场规模由28.26亿元人民币增加到153.23亿元人民币,增长442%。从市场应用份额看,3D打印技术应用在汽车及零配件领域占37%,在消费品领域占18.2%,在航空航天和国防军工占13.7%,在商业机器领域占11.2%,在医疗领域占8.8%,在科研方面占8.6%,其余方面为2.5%。
(三)天津市3D打印发展状况及存在的问题
近年来天津市3D打印市场规模也在迅速上升,2012年至2016年底,天津市3D打印市场规模由1.11亿元人民币增加到6.67亿元人民币,增长约500%。
天津市3D打印相关技术起步于上世纪末,经过10余年的发展,已经具备了一定的科研基础,初步形成了3D打印产业链,3D打印机构与服务也在逐渐壮大并成熟。
3D打印产业具有一定科研基础。天津市3D打印技术具有一定的科研基础。目前天津大学、天津工业大学、天津市天大银泰科技有限公司、清华大学天津高端
研究院、天津职业技术示范大学、8358所等一批高校及科研院所已开展3D打印技术攻关,科研成果已初见成效。
3D打印产业链初步形成。天津市目前已经初步形成集3D打印设备与材料研发、制造和服务于一体的产业链。例如:以东丽区清华高端院为基础成立的天津清研智束科技有限公司,在电子束选区熔化3D打印设备研发方面处于国内领先地位;天津铸金科技研发的研发的镍基合金3D打印材料处于国内领先地位;天津大学在大功率光纤激光器、功能器件3D 打印技术
研究等领域取得重要进展。此外,天大银泰科技有限公司近年来为千余家企业提供设备与服务,覆盖了国内25个省市。天津微深科技有限公司、博纳云智(天津)科技有限公司、恒信智能(天津)快速制造技术有限公司等一批3D打印机制造企业和服务企业也在成长壮大中。
3D打印机构和服务逐步成熟。3D打印技术服务方面,天津天大银泰公司、天津华坤科技公司、天津职业技术师范大学、天津恒信智能等单位为国内外用户提供3D打印服务,年服务企业约200家,服务性收入过亿元。重点应用3D打印服务的单位有:中国北方发动机
研究所、航天精工、天汽模、北汽福田等公司。
从技术层面看,我市3D打印
行业在电子束激光选区融化关键技术、金属3D打印粉末等关键材料方面的研发已经取得重大进展;从产业链层面看,我市3D打印产业链不断完善,具备加大规模制造的技术和产业化基础,3D打印技术水平与产业化规模位于全国中上等水平。
天津市3D打印产业目前存在问题。天津市3D打印相关技术起步于上世纪末,经过10余年的发展,在3D打印材料、激光粉末烧结,电子束烧结、激光熔覆、光固化快速成型成套设备与工艺等方面具备了一定的基础,在产业发展、技术服务方面具有相对较强的实力,发展潜力较大。天津市的3D打印产业尚处于起步阶段,装备及核心零部件、工艺技术等产业基础比较薄弱,在材料、装备、软件和工艺等关键环节严重受制于国外技术和产品,与先进国家和地区相比差距较大。但从整体来看,天津市3D打印整体市场占全国市场份额较小,在各行各业的引领和辐射作用较弱,与先进国家和地区相比差距较大;3D打印核心技术严重受制于国外,技术和产品亟待突破;整个产业尚处于起步阶段,缺少龙头企业的带动,尚未形成专门的3D打印装备、材料研发基地;企业之间尚未形成有效的沟通与信息共享机制,存在资源浪费现象,缺少技术共享平台与产业联盟支持。此外,天津市3D打印产业与航空航天、汽车等高端制造产业融合程度较差,难以为传统产业升级换代提供有效支撑。
二、总体要求
(一)指导思想
坚持产业创新化道路,落实《中国制造2025》总体战略部署,坚持创新驱动、产业协同、安全高效、开放合作的要求,强化企业主体地位,提升创新能力,集中优势资源,突破核心关键技术;加大政策扶持力度,不断提高产业发展水平,加快形成具有核心竞争力的3D打印产业体系。
(二)基本原则
坚持创新驱动突破核心技术。坚持以市场为导向、企业为主体,推动“政产学研用”产业协调创新体系建设。加快突破材料、装备、软件、工艺等环节的关键技术,大幅提升相关产品的安全性、寿命、可靠性、经济性等综合性能水平。
坚持产业协同打造竞争优势。积极建设和完善产业链,促进材料、装备、软件、工艺等相关产业的协同合作,推动各方优势资源和产业链整合,培育具有国内甚至国际竞争力的龙头企业,加快形成自主发展能力,打造优势产业。
坚持开放合作提升竞争能力。巩固提升3D打印产业发展优势,鼓励基于产业链各类要素资源的集聚、共享、开放、融合,利用全国资源和市场深化,加快建立合作共赢、优势互补的开放型产业体系。
三、发展方向和主要目标
(一)发展方向
着力解决产业关键问题。以工业设计、个性化医疗器械、教育文化、汽车零部件加工、精密铸造、航空航天零部件等领域为重点,构建公共服务平台,实现关键技术突破。
提升核心技术竞争力。研发一批具有自主知识产权的成形材料、装备及核心器件,助推3D打印企业做大做强,形成若干个具备国际竞争能力的企业。
拓宽应用领域,深化
行业应用的深度和广度。加强3D打印产业在各行各业的辐射作用,促进社会创新文化的发展。实现与高端制造业相融合,促进传统产业升级换代,助力天津市航空航天、汽车等重点领域进一步发展。
(二)主要目标
加快提升3D打印制造工艺技术及应用水平。强化产学研用合作创新机制,提升一批有重大需求、广泛应用前景的3D打印制造工艺技术水平。研发数据处理软件、3D打印制造材料与专用工艺智能数据库、工艺智能控制软件,以及产品智能设计所需的建模、逆向、设计、仿真等软件工具,解决高效成型、高致密性、高精度、组织性能调控等关键工艺技术。
着力突破3D打印制造专用材料。着眼天津市航空航天、汽车、医疗等重点领域的重大需求,加大对材料制备的投入,以高品质的金属3D打印专用材料制备技术为重点,突破材料深加工技术的瓶颈,适应未来产业发展需要,加快高温难熔材料、高强度材料、光电等功能化材料的自主研发创新。
加快发展3D打印制造装备及核心零部件。针对3D打印制造速度慢、精度低、材料难熔等问题,研发高功率加热源、光学系统部件、设备传动部件等。另外针对航空汽车
行业的需求研发大尺寸、高精度、高效率3D打印装备,不断提升3D打印制造装备的效率、精度、可靠性和工艺稳定性。
推进3D打印制造公共服务平台建设。依托资源较为完善的科研、高校和龙头企业,建设天津市3D打印制造材料研发平台,围绕3D打印制造材料研制与技术服务,整合各方优势资源,实现新型网络与先进材料、数字制造的密切结合,为我市的基础
研究、应用基础
研究、应用
研究到成果转化提供支撑;建设核心部件和装备研发平台,开发高精度成型工艺核心部件,研发硬件控制技术与开放式数控系统、3D打印制造及后处理设备的集成技术与服务,加快
行业的推广应用;建设3D建模研发平台,研发3D模型获取、3D建模技术与工程仿真、产品开发与服务云平台、3D打印制造过程控制等关键技术与服务,推动3D打印制造数字化建模系统产业化创新应用。
预计到2020年可实现直接产值规模可达15亿元,辐射产值1000亿元。
四、重点任务
(一)园区建设
依据3D打印产业链发展关键环节,重点布局3D打印设备研发生产基地、3D打印技术
研究院、3D打印产业园以及3D打印医学
研究中心等园区的建设。加强品牌培育,推进全产业链协同发展,打造布局合理、功能齐全、具有规模的3D打印示范园区,发挥较强的区域辐射作用,服务京津冀一体化,提升天津市3D打印产业水平。
1.建设电子束金属3D打印装备生产基地
目前天津电子束金属3D打印装备年产值近2000万元,为扩大装备生产能力,拟另外选择厂区承担电子束金属3D打印装备的生产,选取金属粉末原材料生产商作为金属3D打印技术的上游配套企业,计划至2020年,装备年产值超过2亿元。
结合快速制造国家工程
研究中心的技术优势和高端装备制造产业的资源优势,推动增材制造(3D打印)先进制造技术在天津市的发展和应用。继续做好工业企业服务任务,尤其是军工及
研究院所的快速成型、快速模具服务,加快天津区域工业企业的产业升级;开拓职业教育及中小学创新教育市场;布局3D打印智能制造
研究院,力争每年开设2个分中心,与高校及企业横向合作。力争实现企业服务收入500万元;加大产