3D 打印技术来源于上世纪前期，我国第一台工业级3D 打印设备是在九十年代初被研收回来，事先叫做疾速成型机。3D 打印与传统的对资料停止切削方式不同，采用的是增材制造技术，具有疾速成形、疾速制造的特点，在工业消费，尤其是非规范零部件的消费方面具有极大优势。目前，3D打印行业正处于导入期之末、生长期之初的阶段，拥有极大开展潜力。无论在全球范围内还是我国市场内，3D打印的行业规模都出现疾速下跌态势。

　　3D打印是一种更便于群众了解的浅显称谓，在工业专业术语中，3D打印被称为&ldquo增材制造技术&rdquo&mdash&mdash它与传统&ldquo减材制造&rdquo绝对应。3D打印技术大大降低了制造的复杂度。这种数字化制造形式不需求复杂的工艺、庞大的机床及众多的人力，即可生成任何外形的零件，使消费制造得以向更广的消费人群范围延伸。

　　跟传统技术相比，在延长研发周期和本钱等诸多方面，3D打印具有自然优势。从加工原理看，传统机械制造是基于削、钻、铣、磨、铸和锻等减材制造根本工艺的组合而3D打印技术是一体成型技术，次要采用&ldquo分层制造、逐层叠加&rdquo流程。从使用范畴看，传统的机加工制培养适用于大规模、需求量产的部件，并普遍使用在简直一切范畴目前3D打印适于小批量、外型复杂的非功用性零部件，大多在汽车、航天等范畴内用于制造样件和模具等。从运用资料看，传统机加工可以运用简直任何资料3D打印技术目前运用的资料多为塑料、光敏树脂和金属粉末等资料，受制较多。3D打印技术优点在于资料应用率超越95%以上，简直不发生废料，且适用于复杂构造体等。

　　在原资料、使用范畴等方面，3D打印技术也显示出本人推翻性的优势：

　　(1)工夫及原资料优势。3D打印曾经成为一种潮流，并开端普遍使用在设计范畴，尤其是工业设计，数码产品开模等，可以在数小时内完成一个模具的打印，浪费了很多产品到市场的开发工夫。这种打印机比惯例修建办法要快四倍，而且所运用的原料也只要原来的三分之一到二分之一，更重要的是简直不会发生任何废弃物。

　　(2)类型多样化。3D打印机可以用各种原料打印三维模型，运用3D辅佐设计软件。3D打印机的使用对象可以是任何行业，只需这些行业需求模型和原型。

　　(3)弱小的衔接功用。在飞机、核电和火电等行业所运用的重型机械、高端精细机械配备上，传统的焊接和零部件加固的办法使得部件之间的衔接并不结实，但是运用3D打印技术，出来的产品是自然无缝衔接，构造之间的稳定性和衔接强度要远远高于传统办法。

　　中国在3D打印范畴方面曾经颇具实力，某些技术甚至抢先全球。但由于工艺复杂，打印机置办本钱昂扬，打印需求不波动等，增材制造客户往往需求企业提供定制化的下游配套效劳。国际尚无工艺片面、支持各种资料的增材制造效劳平台，平台规模普遍偏小，效劳人群绝对局限。构建可以与需求企业内部特性化定制零碎对接的综合性效劳平台，能大大进步特性化定制的呼应速度，降低本钱，加强增材制造性资料、新工艺和新配备与使用市场的深化结合，互相促进开展。

　　可见，3D打印效劳行业的安康开展决议了3D打印技术产业化的步伐，前者是后者的关键所在。本报告经过对3D打印产业全景式的分析，对3D打印效劳行业环境的详细分析，对国际外3D打印效劳行业开展的现状和趋向整理，以及对3D打印效劳行业的将来瞻望，力图从3D打印效劳行业视角阐释3D打印技术如何真正完成工业化使用，并且在可期的将来，经过散布式制造重塑制造业消费范式。

　　2. 3D打印效劳行业大环境：正在迅速起飞的3D打印产业

　　2.1 产业开展现状及趋向：将来五年迎接千亿级市场空间

　　3D打印效劳行业从属3D打印产业的中下游。目前，3D打印产业行将进入疾速开展阶段，随着产业化形式思绪的进一步明晰，市场潜力将迅速兑现为可观市场规模。截止2016年，全球3D打印产业规模在60亿美元左右，估计2020年将到达247亿美元，行业总规模具有超越一千五百亿人民币的市场空间。

　　就3D打印产业规模全体现状而言，依据《中国3D打印产业市场需求与投资潜力剖析报告》数据显示，2012年全球3D打印市场，包括一切的产品和相关效劳产业为23亿美元，到2014年全球3D打印产业的开展日新月异，增速到达29.03%，市场规模达40亿美元。2015年，全球3D打印市场规模增至52亿美元，同比增长30%。Wohlers 年度报告则显示，2016年3D打印产业增长17.4%，目前整个3D打印产业市值为60.63亿美元。

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　　就3D打印产业开展全体趋向而言，包括市场规模、行业增速、销售规模、使用范畴散布等几方面。市场规模方面，各专业机构对3D打印市场规模的将来预测方面分歧较大。综合几家机构的预测后果，2020年3D打印产业市场规模预测值为247亿美元，超越1500亿人民币。其中，截止2020年，Context World的保守预测为160亿美元，ARK Invest则以为有410亿美元，德勤估计3D打印市场的总值将到达205亿美元，WohlersReport预测，全球3D打印市场规模将到达212亿美元。行业增速方面，2014-2018年年均复合增长率达32.4%将来几年，全球3D打印市场规模年均增速无望持续坚持在30%以上，相关优质企业业绩增速则远高于行业均匀程度。销售规模方面，依据全球信息技术研讨和参谋公司Gartner的最新报告，2016年3D打印机的全球出货量到达455772台，较2015年的219168台提升一倍多。虽然经过市场初期的疾速增长之后，目前的增长速度有所放缓，但将来四年3D打印机出货量还将继续增长，到2020年出货总量将超越670万台。使用范畴散布方面，目前3D打印在消费电子、汽车行业、医疗行业和航空航天范畴的使用规模居前，算计超越67%。

　　图1 2020年3D打印产业全球市场空间预测

材料来源：国信证券，单位：亿美元。

　　3D打印被列为中国先进制造技术范畴首要科技创新专项，近年来中国政府各部委屡次发布3D打印相关政策推进产业开展，无力支撑&ldquo中国制造2025&rdquo、&ldquo互联网+3D打印&rdquo等国度战略施行，各中央政府也纷繁呼应，开展势头迅猛。

　　就中国3D打印产业规模全体现状而言，我国3D打印产业规模处在高速生长期。市场规模及行业增速方面，依据Gartner公司测算，2016年，中国3D打印设备市场规模约12.15亿美元，同比增长56%。而过来5年以来，自2012年1.6亿美元增至16年12.2亿美元，CAGR高达66.1%。销售规模方面，依据3D迷信谷测算，1988-2015年3D打印机的全球累积出货量中，中国市场占比为11.1%。使用范畴方面，国际3D打印次要集中在家电及电子消费品、模具检测、医疗及牙科正畸、汽车等范畴，与全球各使用范畴格式散布相似。

　　就中国3D打印产业开展趋向而言，其产业全体开展速度高于全球均匀程度。市场规模及行业增速方面，据3D迷信谷推算，估计2017年我国3D打印产业规模将到达173亿元，将来四年(2017-2020)年均复合增长率约为41.36%，2020年产业规模将到达670亿元。销售规模方面，保守估量国际与全球3D打印机销售规模增长趋向持平，按出货量占比计算，则2020年中国3D打印机出货量可达约77万台。

　　图2 中国3D打印产业规模及预测

　　2.2 市场竞争格式：国外寡头国际蓝海

　　从目前开展较为成熟的美国3D打印机市场看，正在逐步构成寡头垄断的格式。美国作为全球3D打印产业指导者，政府将其作为美国制造业开展方案的重要技术之一，并宣布投入2亿美元建立三个制造创新研讨所。除了此前曾经上市的Stratasy和3D Systems，2013年又有ExOne和Voxeljet两家公司完成纳斯达克上市，若加上为3D打印设备提供原资料和配件的Proto Labs，以及早先涉足3D打印的机器人制造企业iRobot公司，美国3D打印概念股阵营已有6家。

　　从市场份额看，欧美市场是目前最大的市场。在美国活泼的资本市场环境下，资料挤出技术(FDM)的创造者Stratasy与光固化技术(SL)的创造者3D Systems牢牢掌握住了商业化先机，经过成功的资本运作，两家公司曾经成为行业龙头。在全球次要的工业级3D打印设备厂商中，Stratasys和3D Systems占有全球3D打印市场的大局部份额，市场占有率辨别为57%和18%，曾经是严厉意义上的垄断位置。两家公司都拥有普遍的客户群体，而资本运作是两家公司取得技术多元化的重要手腕。Stratasys以复杂易用的FDM出名于世，并经过两次并购取得精密度更有优势的资料放射技术。3D Systems则经过屡次收买，掌握除直接能量堆积以外的一切五种主流技术大类，成为涵盖技术最广的公司。

　　图 3 中国3D打印行业集群态势

　　中国3D打印市场也出现良好开展势头，逐渐完成了商品化，技术设备在产品设计、疾速模具制造、铸造、医学等范畴的使用也日趋深化。与全球相比，中国3D打印市场由于短少原创的中心技术和资料资源的支持，行业全体体量较小，企业分散、社会影响力无限。因潜在市场空间宏大，使用范畴众多，目前各企业直接竞争的时机较少。但随着技术使用范畴的日益拓展，行业内企业逐步增多，特别是国际企业的冲击，将来市场竞争能够会有所加剧。国际三维数字化技术范畴的次要企业有杭州先临三维、北京天远三维3D打印范畴的次要企业有杭州先临三维、北京隆源自动化、湖南华曙、陕西恒通、北京太尔时代。从产业集群态势来看，国际企业大多散布在我国西北部地域。

　　表1 国际三维数字化与3D打印次要厂商

   

公司称号

 

简介

 

三维数字化

 

北京天远三维科技无限公司

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成立于2002年，是国际较早自主开发和消费照相式三维扫描零碎的企业，并开发运动捕获零碎。

 

杭州先临三维科技股份无限公司

 

成立于2004年，拥有先进的高速三维成像技术、高速三维成像算法和智能全自动扫描零碎等。

 

3D打印

 

北京隆源自动成型零碎无限公司

 

成立于1994年，国际较早自主开发和消费激光粉末烧结（SLS）3D打印机，同时展开3D打印使用加工效劳。

 

湖南华曙高科技无限责任公司

 

成立于2009年，主攻选择性激光烧结（SLS®）设备制造、资料消费和加工效劳三项主营业务。

 

陕西恒通智能机器无限公司

 

成立于1997年，次要研制、消费和销售各种型号的激光疾速成型设备（SLA）、疾速模具设备及三维扫描设备。

 

北京太尔时代科技无限公司

 

成立于2003年，国际较早从事研发、消费和销售工业级和桌面级3D打印机（FDM）的高科技企业。

 

杭州先临三维科技股份无限公司

 

成立于2004年，在通明介质激光打印、生物打印、桌面级3D打印和工业级3D打印方面均有涉足，并获得效果。

 

　　2.3 产业链格式：国际企业优势在产业中下游

　　3D 打印的产业链分为下游、中游、下游，下游。产业链下游为3D 建模工具和打印耗材产业链中游为3D 打印设备、3D 配套技术设计和3D打印辅佐设备产业链下游为3D打印效劳行业对接3D打印的各个使用范畴。

　　现阶段，次要的3D打印企业普通以资料供给，设备制造和打印效劳的综合方式存在。这是由产业开展初期技术推行和市场规模的限制所致。临时来看，产业链的各环节会发生专业化的别离：专业资料供给商和打印企业会呈现，产品设计效劳会独立或向下游消费企业转移。

　　从全球产业链开展格式上看，开展近30年的3D打印行业，产业链已初具雏形，不只有挑大梁的打印机消费者，还有原资料供给商和相关软件提供商。在3DSystems和Shapeways等力争通吃&ldquo全价值链&rdquo的同时，更多的公司在这个新兴产业中掘金细分环节。在原资料范畴，Xerox PARC公司正在研发传感器、晶体管等电子产品的打印资料。使用软件范畴，工程师和顺序员不时共享代码和设计，越来越多收费开源软件的呈现，降低了3D打印的设计本钱，如123D、OpenSCAD、Tinkercard等。其他专业范畴的优秀公司包括：德国EOS专注于激光烧结，其销量占同类设备市场份额近50%，德国Envisiontec结合了光固化技术和数字光投影(DLP)技术，在助听器和珠宝3D打印市场占有率超50%，支出近1亿美元。

　　从国产技术的成熟度上看，国际企业在中下游设备、加工要胜过下游的资料制造。目前A股市场触及3D打印产业的企业次要有：⑴下游资料制造商：银邦股份和海源机械⑵中游设备提供商：激光疾速成型设备及激光发作器制造商机器人，以及激光发作器制造商大族激光⑶下游疾速成型铸锻件消费商：中航重机和南风股份。目前新三板市场触及3D打印产业的企业次要有：⑴下游三维扫描技术：先临三维和北科光大⑵下游打印耗材：SAL资料提供商鸿盛数码(3)中游设备提供商：激光熔覆设备制造商天弘激光，以及桌面级3D打印设备制造商腾冉电气、拓斯达、乐彩科技等。

　　3. 3D打印效劳行业环境：多要素叠加利好

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　　制造的效劳化、基于知识的创新才能，以及对各类制造资源的聚合与协同才能、对环境的敌对性已成为以后企业竞争力的关键要素和制造业信息化开展的趋向。3D打印效劳行业，使用3D打印技术来规模化的效劳中央企业与群众消费者，需求将多种工艺技术结合，扎进各个行业中磨合使用，提出处理方案，并经过一些公益性的活动和继续的研讨开发来支撑3D打印效劳商的市场纵深。

　　3.1 政治环境：工业&ldquo4.0&rdquo背景下的中国智造与中央产业政策支持

　　在新一轮的工业4.0反动浪潮下，3D 打印作为先进制造技术的代表正在逐渐崭露头角，该项技术将可透过互联网信息技术平台，和物联网、大数据、智能资料等众多先进技术严密交融，完成智能化制造，改动人类的消费方式和生活方式。

　　智能制造平台的整合是完成以智能化制造为主导的工业4.0蓝图的重要途径。经过智能制造平台，智能化衔接制造需求与制造才能，构成制造即效劳的新型产业形式。3D打印技术所代表的特性化定制消费制造方式，由于其具有&ldquo增材性&rdquo，是最适用智能制造平台的新兴制造技术。

　　正是看到开展3D打印的重要意义，我国和中央政府相继出台了鼎力扶持3D打印产业开展的政策方针和产业扶持方案。我国关于开展3D打印产业政策的根本定位是，经过国度政策方针的指引，引导行业抢占制高点，经过中央性产业培育方案，量体裁衣制定政策扶持方法。国度政策方针对市场方向有着重要的指点作用，而中央性的扶持方案则为产业培育和产业开展方案的施行翻开先机。从而进一步安慰更多企业加大在3D科技范畴投入。

　　总结国度和中央政府的政策方针和产业扶持方案，次要有四个政策引导方向。其一，经过3D打印助力战略新兴产业，构成新兴经济动力其二，经过3D打印助力古代产业，增值古代效劳质量其三，经过3D打印助力传统优势产业，推进外地产业转型晋级其四，经过3D打印助力产业构造调整，促进外地产业集群开展。

　　表 2 3D 打印的政策解读

3D打印国度层面政策方针

 

政策

 

内容

 

国务院先进制造与3D 打印专题会议

 

3D 打印是制造业有代表性的推翻性技术，完成了制造从等材、减材到增材的严重转变，改动了传统制造的理念和形式，具有严重价值。我国的自然禀赋并不占优，&ldquo增材‖的方式能够会都我国开展方式带来推翻性的严重转变。

 

中国制造2025

 

放慢3D 打印（增材制造）前沿技术和配备的研发，完成生物3D 打印等新技术的打破和使用。建立3D 打印（增材制造）制造业创新中心（工业技术研讨基地）。

 

国度增材制造（3D 打印）产业开展引荐方案（2015-2016

年）

 

构成2-3 家具有较强国际竞争力的3D 打印企业，推进3D 打印医疗准入，支持建立3D打印创新使用公共效劳平台，组织施行学校3D 打印技术普及工程。

 

国务院关于鼎力推进群众创业万众创新若干政策措施的

意见

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鼓舞依托三维（3D）打印、网络制造等先进技术和开展形式，展开面向创业者的社会化效劳。

 

国务院关于积极推进&ldquo互联网+&rdquo举动的指点意见我们也正在做着心目中属于未来的事业，那就是通过互联网金融创新，不断完善人与金融、货币之间的关系，让所有人都能享受到最好的金融服务 。

 

 

推进互联网与制造业交融，停止&ldquo互联网+&rdquo协同制造，放慢增材制造（3D 打印）等技术在消费进程中的使用。

 

&ldquo十三五&rdquo国度新兴产业开展规划

 

增材制造（3D 打印）技术不时获得严重打破，推进传统工业体系分化革新，将重塑制造业国际分工格式。打造增材制造产业链，开发智能资料，应用增材制造等新技术，放慢组织器官修复建立增材制造等范畴设计大数据平台与知识库。

 

工信部部署2017 年七大重点任务义务，含增材制造（3D

打印）

 

施行国度制造业创新中心建立，施行高端配备创新工程，放慢新资料产业创新开展。

 

3D 打印各中央政策及产业扶持方案

 

地域

 

各中央施行意见和政策方针

 

北京

 

《促进北京市增材制造（3D 打印）科技创新与产业培育的任务意见》

 

浙江省

 

《浙江省关于增强三维打印技术攻关放慢产业化的施行意见》

 

福建省

 

《浙江省关于增强三维打印技术攻关放慢产业化的施行意见》

 

广东省

 

《放慢广东省3D 打印技术和使用产业开展施行方案》

 

江苏省

 

《江苏省三维打印技术开展及产业化引荐你方案（2013-2015 年）》

 

四川省

 

《四川省增材制造（3D 打印）产业开展道路图（2014-2023 年）》

 

湖南省

 

《湖南省关于放慢推进智能制造配备产业开展的若干意见》

 

杭州市

 

《杭州市关于放慢推进3D 打印产业开展的施行意见》

 

　　我国制造业正处于从消费型向效劳型、从价值链的低端向中高端，从制造大国向制造强国、从中国制造向中国智造转变的关键历史时期。如何培育新型制造效劳形式，满足制造企业最短的上市速度(Time)、最好的质量(Quality)、最低的本钱(Cost)、最优的效劳(Service)、最清洁的环境(Environment)和基于知识(Knowledge)的创新即TQCSEK的需求，支撑绿色和低碳制造，完成中国智造，进而推进经济增长方式的转变，是将来5-10年我国制造业开展需求处理的严重成绩。

　　3D打印效劳行业的开展将引领&ldquo中国制造&rdquo向&ldquo中国智造&rdquo转变。在中国制造2025战略的继续推进下，3D打印将成为制造业转型的重要抓手，3D打印智能化制造平台这种新型制造效劳形式的呈现，顺应智能化的将来变革方向，随着政策继续加码，产业空间的逐渐扩展将无效推进3D打印效劳行业完成迸发式增长。

　　3.2 经济环境：经过大规模定制化效劳直击使用痛点，针对中央优势产业集群深挖市场需求

　　3D打印的使用范畴次要有消费级3D打印市场、工业级3D打印市场、医疗范畴的使用范畴等。在现阶段，3D打印在国际最大的三块需求辨别来自民用消费、工业设计和航天军工。在民用板块，桌面级3D打印机无望撬动消费需求，翻开群众文娱的大市场在工业设计板块，关于模具制造的效率和精度的要求不时上升，中小型3D打印设备无望成为工业设计人员的标配受害于国产飞机行业及国度军费投入添加，航天军工范畴无望成为大型疾速成型设备的最大增长点，另外核电建立的顶峰期行将到来，也将对疾速成型产业的壮大提供有利条件。

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　　我国在3D打印范畴方面曾经颇具实力，某些技术曾经抢先全球，但是在商业化使用和产业化方面绝对滞后。3D打印范畴商机与风险并存，关键是找到完成盈利的使用范畴和商业形式。依托于国际3D打印机制造商近两年微弱的开展态势，珠海、青岛、武汉、成都等城市曾经开端兴修3D打印产业园，并在资金、土地、配套政策上给予支持。

　　目前3D打印技术的产业普及化有几个难点。其一、打印机置办、资料等使用本钱过高其二、3D打印机拥有者的开机率普遍较低第三，使用范畴大多为定制化需求，很难构成规模化消费降低本钱。

　　表 3D打印技术使用范畴现状

使用范畴

 

现状

 

消费级3D打印市场

 

 

随着&ldquo团体制造&rdquo的衰亡，在团体消费范畴，3D打印行业估计仍会坚持绝对较高的增速。这有助于拉动团体运用的桌面3D打印设备的需求；同时也会促进下游打印资料（次要以光敏树脂和塑料为主）的消费。

 

工业级3D打印市场

 

 

工业级3D打印将占据越来越高的支出比重。工业消费中对3D打印在原型产品、模具及配件等业务上需求旺盛，但是，消费级3D打印无法满足工业消费的高精度打印需求。目前，工业级 3D打印技术逐渐成熟，其使用范畴普遍，行业技术壁垒门槛较高，是目前3D打印各使用范畴中支出最为丰厚的范畴。IDC在其2017年终宣布的《世界半年度3D打印消费指南》中指出，发生大局部支出的3D打印使用范畴集中在工业级3D打印范畴。例如，2016年，汽车设计和疾速原型打印奉献了最重要的支出(超越39亿美元)，而航空航天和国防零部件打印发生的支出也将相当可观(接近24亿美元)。

 

医疗范畴的使用

 

3D打印技术特点与人体医疗使用的契合水平相当之高，无论是运用人工资料，还是运用来自病人本人身体的资料来再造人工组织，人体组织的复杂性都决议了3D打印技术是完成再造人工组织的殊途同归。据预算，全球每年约有40万件器官移植需求，器官市场容量轻松到达百亿美元级别。3D打印再造人体技术的最终成熟将消弭器官缺口，患者不再需求等候组织配型吻合同时还可以提供合格器官的捐赠者。

 

　　首先，3D打印机置办、资料等使用本钱过高。3D打印技术已在工业外型、产品设计(实物模型/样件)、机械制造、模具制造、航空航天(风洞用实体模型)、军事、修建设计、影视、家电(开发新产品)、轻工、医学(人体器官模型、骨骼)、艺术创作、考古/文物复制、数字雕琢、首饰等范畴都失掉了较为普遍的使用。但是由于3D打印机置办价钱较高，消费级3D打印机置办本钱为数千元到数万元不等，而工业级3D打印机置办本钱则在数十万元到上千万元。使用本钱过高是目前3D打印技术使用普及化及产业开展的严重瓶颈。

　　其次，3D打印机拥有者的开机率普遍较低，有超越六成3D打印机未充沛释放产能，且每次开机的&ldquo满锅率&rdquo也很低，常常性呈现规范为大型打印设备打印一个小型尺寸样件产品的状况，而打印机拥有的企业为此投入的人工、能耗、耗材、消费工时与满锅打印本钱相差无几，因而发生了少量零散打印订单。

　　最初，现有的大规模定制次要是经过模块化来消费客户所需求的产品，很难完成低本钱提供具有特性化定制特征的产品。尤其关于数量不多的定制产品，外型上任何巨大的改动都需求重重生产不同的模具，高额的消费本钱让其不具有实践价值。所以大规模定制在以外型为主停止定制的行业中是一种空缺。

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　　经过线上搭建网络云平台，线下创立打印效劳中心，打造线上线下联动的物联网云平台，为企业、为群众消费者提供特性化定制，完成3D打印大规模定制化效劳，可以直击行业痛点，市场需求宏大，极具使用价值。

　　基于我国产业集群特征，不同地域的优势产业各不相反。其对3D打印制造效劳的需求也不相反。目前对工业级3D打印需求最旺盛的行业包括航天军工、工业机械、汽车、消费电子、修建等。就航天军工产业而言，其优势地域为北京、四川、陕西、湖北、江苏、广东等地工业机械产业优势地域为广东、浙江、江苏等地汽车行业优势地域为重庆、广东、山东、江苏等地消费电子优势地域为海南、广东、山东、上海、浙江等地修建行业优势地域为北京、海南、广东、浙江、上海、江苏等地。

　　3D打印效劳行业需求可以充沛深化到各使用范畴，与产业构成深度结合。因而，3D打印效劳行业需求有才能依据各地优势产业规划其战略导向的扩张方案和业务虚施的展开战略。

　　3.3 社会环境：越来越低落的特性化消费需求招致规模化消费向定制化消费的转变

　　随着经济全球化和后工业时代的到来，一方面，技术提高招致市场竞争情势改动，企业所能提供的产品和效劳差别越来越小，创新技术带来的竞争优势所能坚持的工夫越来越短。另一方面，消费者才能的进步招致消费需求越来越特性化。信息技术的提高，特别是互联网的普遍使用，使消费者经过互联网越发便捷地获取普遍的产品或效劳的信息，对产品和效劳供给者的依赖水平降低，消费者正变得越来越自动和专业。消费者越来越成熟，产品能否可以满足消费者特性化需求对企业来说日益重要，企业能否灵敏无效地提供特性化的产品或效劳就成为企业制胜的关键。

　　自20世纪90年代起，由于遭到市场继续细分、技术提高及特性化消费需求增长等要素的影响，为了在富饶的市场和过剩的同质化产品环境中竞争，企业的产品消费形式由规模化消费向定制化消费逐渐演进。单个产品的生命周期越来越短。定制化要求企业可以运器具有灵敏机动性，满足低迭代、高牢靠性及大规模的定制本钱等要求的消费范式。因而，3D打印开端逐渐在定制化、复杂度高的工业范畴和消费范畴翻开市场。

　　3.4 技术环境：需求掌握多种技术并可以整合资源招致行业竞争门槛高

　　使用3D打印技术来规模化的效劳中央企业与群众消费者，需求将3D打印技术、云计算、物联网技术等多个前沿技术交融运用。从目前的市场来看，虽有20多家学校及相关企业从事3D打印技术的产业化效劳任务，但真正在做专业化运营的企业并不多，掌握了多种技术的企业更少。

　　建立3D打印技术规模化效劳平台，需求结合线下效劳中心在下游各大产业的多年使用积聚，贯穿3D数字化技术、CAD技术以及各类3D工艺打印技术，从而为客户在多个行业、范畴使用的3D打印综合处理方案。详细而言，需求在以下几个中心技术方面拥有资源，并且具有资源整合才能，才干获得竞争优势。

　　(1)3D打印制造技术

　　3D打印技术问世于上世纪80年代。目前，依据原资料形状、单元制造机理以及能量供应方式，市面上已存在几十种不同的3D打印技术。3D打印效劳行业需求可以依据使用范畴打印需求，纯熟综合运用不同技术效劳客户。

　　(2)云平台开发技术

　　云平台开发技术的目的是为用户提供快捷3D设计建模、打印设备的联网接入、打印预处置/后处置一体化链条。包括云平台架构设计、云对象数据贮存技术、云平台监控剖析零碎和运维管理零碎技术等。

　　(3)云平台特性化定制功用开发及相关零碎集成技术

　　云平台特性化定制功用开发技术协助完成用户的特性化定制效劳需求。经过设计需求发布，消费资源分配，云平台将特性化订制效劳需求的模型自在分配到(路由、待机、冗余)不同的效劳中心设备中去。

　　云平台相关零碎集成技术经过&ldquo云协同&rdquo将一个大订单分解到多个3D打印效劳中心同时打印，完成散布式制造疾速交货经过&ldquo云整合&rdquo将零星的订单集中到一台3D打印机或一个3D打印效劳中心停止打印，进步设备集中开工饱和率经过&ldquo云打印&rdquo将各地3D打印效劳中心的闲置产能统筹起来，经过这三种订单分配零碎为终端消费者提供更高效的打印效劳。

　　(4)线下3D打印消费与加工效劳运营

　　3D打印消费与加工效劳次要包括数字采集、设计与剖析等软件效劳，工业级和消费级3D打印硬件效劳，以及物联技术效劳。

　　4.3D打印效劳行业现状：技术与资源整合才能

　　4.1 国外现状：&ldquo一站式&rdquo的全价值链效劳形式正在衰亡

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　　依据对全球3D打印效劳业巨头的剖析，我们发现，越来越多的公司切入3D 打印效劳这一环节，有的依托本身的3D打印设备优势、搭建网站打造3D打印效劳平台，有的则是经过整合其别人的设备和资源来提供打印效劳。

　　3D打印的毛利率十分高，作为一种高端配备，其毛利率高达50%，局部企业甚至能够到达100%。美国3D打印概念股便是业内高利润的典型代表。比方为3D打印设备提供原资料和配件的ProtoLabs，毛利率更为惊人，该公司3013年第一季度共完成营业支出3730万美元，净利润为890万美元，毛利率曾经到达62.4%。假如仅仅是销售3D打印设备，这些公司并不会有那么高的毛利率，高毛利率次要来自其绑定销售的打印资料和效劳。

　　以3D Systems和Shapeways为代表的企业，选择了向客户提供&ldquo一站式&rdquo的全价值链效劳形式。典型的盈利形式是：将3D打印用到高附加值的不可替代范畴中，在销售打印设备的同时，向客户出售低价的配套资料。

　　3D Systems作为全球最大的3D打印机消费商和处理方案的提供者，它不只提供打印机，还出售打印机配套的原资料、相关设计软件，并为客户提供培训，其处理方案触及模具、医疗、教育、珠宝、修建等多个范畴。

　　特别值得指出的是，3D Systems最近扩展了其 Quickparts 疾速成型业务，并将其更名为 3D Systems 按需制造，提供在线提供专业级 3D 打印和制造效劳，使设计师和工程师可以直接运用工具依据数字 3D 文件设计、迭代和消费优质部件。3D Systems按需部件制造效劳，从 3D 打印金属和塑料部件到数控加工、注塑成型和浇注型聚氨酯建模等不一而足。支持即时在线拜访数字化制造工具，提供优质的 3D 打印部件和原型，以及业内最快且最牢靠的周转工夫。大型且高效的数字化消费设备可以满足各使用范畴公司的详细业务需求。与此同时，3D Systems 按需制造不只提供在线 3D 打印效劳，还提供片面的惯例和增材制造技术，支持整个产品开发作命周期中的效劳团队。运用该3D 打印效劳有助于延长消费工夫和产品开发工夫，并可直接从遍及全球的消费效劳中心发货。

　　和3D Systems一样，Shapeways也是一家力争全价值链通吃的3D打印企业。不同的是，后者是网站方式，次要借助其四大网络平台，协助客户应用3D打印技术制造出本人想要的产品。Shapeways除提供打印效劳之外，还开发了基于web的三维模型设计软件，用户可在零碎提供的模型和复杂构造的根底上调整参数停止定制，设计完成后，零碎对所设计的三维模型停止在线可打印性检测，如模型完好性、壁厚等。云在线设计软件对Shapeways的成功起到了极大的助推作用。2009年成立之初，Shapeways每月售出1万多件3D 打印物件，2015年则到达了每月18万多件，其用户来自全球130多个国度和地域，验证了在线3D打印效劳的开展潜力。

　　Shapeways的四大网络平台中，GRABCAD平台是全球最大的3D打印在线社群，效劳于专业设计师、工程师、制造商及先生，注册会员超越300万人，用于分享3D打印设计创意及CAD计算机建模软件模型。MakerBot平台次要面向3D打印机、耗材、配件等购置需求，提供导购效劳。Solidscape平台主营高精度3D打印设备、耗材销售。Shapeways direct manufacturing平台提供工业打印效劳，从原型设计、制造协助到消费部件，为企业和团体提供一站式专业处理方案。

　　3D打印技术产业化的关键，是技术如何与市场用户结合起来。对国际企业来讲，从加工效劳做起，经过跟客户充沛沟通，制定详细的处理方案，依据对方的需求来选定精度和资料，该当是该企业安康开展的一条可行之路。3D打印机是与行业结合十分严密的产品，简直每个行业都能够有本人适用的3D打印机和耗材。因而，3D打印效劳企业必需依据本人的资源和理念去定位一个或几个细分范畴，停止深耕。

　　4.2 国际现状：3D打印效劳行业细分逐渐构成，市场前景宽广

　　3D打印效劳行业细分正在构成，市场前景宽广。3D打印效劳行业细分包括线上3D打印效劳(包括特性化设计、数据加工效劳及买卖效劳)以及线下3D打印消费与加工效劳。

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　　就线上3D打印效劳子行业而言，随着三维打印开源项目的开展，如RepRap 和Fab@Home等，和FDM 专利到期等要素，消费级3D 打印市场疾速开展，面向群众的在线打印效劳这一新的商业形式也随之呈现。

　　国际在线3D打印效劳开展与国外根本同步，于2013年开端呈现了如将来工厂、i3d.life、魔猴、意造、DD打印网、打印啦和Geek3D等一系列网站，除提供三维模型下载和3D打印效劳外，均提供了特定的在线三维设计功用。意造网可在线剖析三维模型并提供打印价钱等信息魔猴网提供了在线3D模型格式转化、在线切片等功用Geek3D提供了根底的基于Web的CAD设计功用与国外开展趋向相似，上述在线效劳网站的注册用户和拜访量开展迅速。目前局部的设备供给商也开端依赖于第三方的网络平台规划线下3D打印中心，而且缺乏网络化和智能化。

　　近年来，国际的在线3D打印效劳初步获得了较好的开展，特性化及定制化的需求被大大激起，而现有3D打印互联网效劳以本身3D打印资源提供打印效劳为主，在支持在线创意设计、会聚群众设计需求与共享社会打印资源等方面存在短板，无法构成资源互补和大规模效应来满足各层级的特性化需求。

　　就3D打印效劳行业格式而言，国际上初具规模的在线3D效劳平台次要有Shapeways、Autodesk、Stratasys，OnShape等。国际则次要有3D造、魔猴、将来工厂、意造、铂力特、华曙峰华卓立等一系列平台。下表总结了各企业的ALEXA排名、PV数据、IP数据。

　　表4 国际内在线3D打印效劳次要厂商

国际从事在线3D打印业务的次要厂商

 

机构称号

 

运营类型

 

相关业务

 

3D造

 

在线设计定制、检测、修复、格式转化；3D打印设备、资料、效劳

 

在线实时剖析三维模型并自动计算打印价钱，将订单需求分配给在线效劳商加工效劳，同时也建立了在线3D打印社区与在线CAD设计平台

 

意造网

 

在线设计定制、检测、修复、格式转化

 

在线剖析三维模型并提供打印价钱，引进materialise的3D自动化管理的电子商务和威客网站

 

魔猴

 

在线设计定制、检测、修复、格式转化；社区互动

 

3D打印效劳及人工客服报价，经过线下效劳中心打印

逐渐推出在线报价和人工报价，并宣传开发了&ldquo盒子&rdquo衔接线下打印机

 

铂力特

 

3D打印设备、资料、效劳

 

设备制造为主，效劳为辅。

 

华曙

 

3D打印设备、资料、效劳

 

设备制造为主，效劳为辅。

 

峰华卓立

 

3D打印效劳

 

设备制造及3D打印处理方案为主

 

国外从事在线3D打印业务的次要企业

 

Shapeways

 

在线3D打印效劳平台

 

提供在线3D打印效劳，树立了在线3D打印社区

 

Autodesk

 

3D建模技术，开源打印平台及打印机

 

123DDesign软件，开源打印Spark平台，Ember打印机

 

Stratasys

 

FDM、PolyJet打印技术，3D模型展现平台

 

Object、Fortus、Dimension、MakerBot系列打印机，Thingiverse网站

 

OnShape

 

在线CAD设计及协作技术

 

在线CAD设计平台

 
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　　就线下3D打印消费与加工效劳子行业而言，随着3D 打印产业不时崛起，3D打印效劳业开端遍地开花，很多企业的磨具或最终部件不经过购置3D打印机来制造，而是有线下3D打印消费与加工效劳商提供3D打印的消费效劳。这局部效劳型业务大多由中游设备消费商提供，这些大型设备消费商大多会搭建本人的3D 打印效劳平台。目前，国际外知名的3D 打印效劳平台有3D Hubs、3D Systems、C.Ideas、Fast Radius、Fictiv、Proto Labs、Stratasys 直接制造、Studio Fathom。

　　5.3D打印效劳行业将来：经过散布式制造重塑制造业消费范式

　　明天，越来越多变的市场、全球市场参与者数量的添加、短命的销售市场、客户对特性化产品的需求和越来越精巧的消费流程等不时应战着传统制造业的消费范式。传统制造业的消费范式很难顺应特性定制的消费环境中做出的复杂化消费决策，以及频率更短、应用率不均匀的消费进程。为了应对多批次小批量定制的复杂不确定性，制造业的消费范式必需更新，构成具有灵敏机动性，满足低迭代、高牢靠性及大规模的定制本钱等要求的新型消费范式。为了持续坚持高消费率和高质量，将来制造的范式将是工业4.0的智能化制造&mdash散布式制造形式。运用散布式制造，产品消费的单位工夫耗费将变得举足轻重，1万个散布式制造点辨别消费出单个成品，与1万个成品在1个加工厂制造，其产能一样。而前者无需仓储、物流的环节。

　　基于3D打印技术的先进性，3D打印智能化制造是重塑制造业消费范式的无力抓手。2015年，中国政府制定了&ldquo互联网+&rdquo举动方案，推进挪动互联网、云计算、大数据、物联网等与古代制造业结合，以促进发生新的商业形式包括古代制造和创新制造。将来，基于数据驱动的3D打印技术可以完成对制造才能的实时控制，而基于云计算、大数据、物联网等智能化分散控制辅佐零碎则可以完成散布式制造，将集中消费目的停止分解，对部分消费目的疾速反响，并对不时变化的消费需求做出经济灵敏的反响。从而让制造更精益、更分散、更低本钱。

　　首先，3D打印智能化制造可以完成制造即效劳。3D打印技术开展至今，顺应不同制造需求的各类3D打印机均已面世，可以完成不同类型的3D打印制造才能的封装和虚拟化，从而完成散布式制造效劳(包括3D打印制造资源作为效劳、3D打印制造才能作为效劳、3D打印制造知识作为效劳等)。

　　其次，3D打印智能化制造可以满足不确定性制造。3D打印智能化制造范式对制造需求的满足不存在独一的最佳解，而是经过对多种3D打印技术的组合完成称心解或非劣解，从而完成3D打印智能化制造的不确定性制造才能。详细包括制造义务的描绘、制造义务与3D打印散布式制造效劳的映射婚配、效劳选取与绑定、效劳组合选取、制造后果评价等环节中的不确定性。

　　再次，3D打印智能化制造支持多用户制造。传统网络化制造形式(如ASP、制造网格等)重点是如何使分散的制造资源可以经过网络衔接起来，从而构成虚拟的集中资源，并将一个复杂制造义务分解成若干复杂义务，经过调度机制使得这些复杂义务并行运转在不同制造资源节点上，最初聚集执行后果，表现的是一种&ldquo分散资源集中运用&rdquo的思想。而3D打印散布式制造不只表现&ldquo分散资源集中运用&rdquo的思想，还无效完成&ldquo集中资源分散效劳&rdquo的思想，行将分散在不同天文地位的3D打印制造资源经过大型效劳器集中起来，构成物理上的效劳中心，进而为散布在不同天文地位的多用户提供效劳调用、资源租赁等。

　　另外，3D打印智能化制造支持按需运用和付费的制造。散布式制造是一种需求驱动、按需付费的面向效劳的制造新形式。该形式下用户采用一种需求驱动、用户主导、按需付费的方式来应用制造效劳中心的制造效劳资源。用户和制造资源提供者可以构成一种即用即组合、即用即付的关系。

　　最初，3D打印智能化制造有助于完成低门槛、众包式制造。传统制造企业必需拥有本人的厂房、设备、物料、信息化设备、技术人员等全套制造条件，同时必需具有相应的设计、制造、管理、销售等才能。而散布式制造形式下，企业不需求拥有一切这些条件和才能，对企业没有的制造资源或才能可以经过&ldquo外包&rdquo的方式来到达，即经过调用或租用散布式制造零碎中的资源、才能、效劳来完本钱企业的消费义务。从而降低了企业的入门门槛，使消费和企业组织方式愈加灵敏、多元化。

　　6.结论

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　　3D打印被誉为第三次产业反动，它也是我国&ldquo工业4.0&rdquo和&ldquo中国制造2025&rdquo方案中的严重战略性产业。中国在3D打印范畴方面曾经颇具实力，某些技术甚至抢先全球。但由于工艺复杂，打印机置办本钱昂扬，打印需求不波动等，增材制造客户往往需求企业提供定制化的下游配套效劳。中国的3D打印技术真正完成产业化与3D打印效劳行业的安康开展休戚与共。