3d打印产业分析报告

2024-07-03

3d打印产业分析报告(共8篇)

1.3d打印产业分析报告 篇一

陕西省3D打印产业技术创新联盟成立大会召开

近期,陕西省3D打印产业技术创新联盟成立大会在陕西省科技资源统筹中心召开。陕西省委书记赵正永出席大会并发表重要讲话,陕西省委常委、陕西省委秘书长刘晓燕出席大会,副省长张道宏致辞,陕西省科技厅厅长李明远宣读“关于陕西省3D打印产业技术创新联盟”成立的批复。陕西省委书记赵正永与西安交通大学校长郑南宁为联盟揭牌,参加会议的领导为联盟的理事长、副理事长、常务理事授牌,联盟理事长卢秉恒院士报告联盟工作。

陕西省3D打印产业技术创新联盟是在陕西省科技厅的主导下,瞄准国家和市场需求,加速产业成熟度培育和产业规模的形成,打造协同发展的产业创新联盟。联盟的宗旨是统筹协调省内3D打印技术和产业相关资源,提升陕西省在3D打印技术相关领域的研究、开发、制造、服务水平,促进3D打印技术标准的推广和应用,保护知识产权,促进产业发展。

目前,陕西省在3D打印领域有着雄厚的科研和产业化实力,已形成了相对完整的创新链、产业链和服务链。

2.3d打印产业分析报告 篇二

关键词:3D打印技术,产业联盟,组织间学习,演化博弈

1 研究背景及相关理论研究

3D打印技术又称增材制造,是将设计好的物体转化为三维设计图,采用分层加工、迭加成形的方式逐层增加材料来打印真实的物体[1]。经历30 多年的发展,3D打印技术由初期的打印玩具、模型到如今的金属零部件、大型复杂高难度金属结构件等,并成功应用于国防、航天、汽车、工业设计等领域之中。然而,目前国内3D打印技术仍处于产业化初级阶段,技术瓶颈、市场真空、人才匮乏、商业模式守旧等一系列产业问题亟待解决。首先,国内部分3D打印机激光器、振头等关键器件以及相关研发实验材料都需从国外进口,打印材料种类和质量上与欧美仍有差距,国内3D打印技术在工艺创新、打印机设备以及打印材料的研究上多学科协同性差。其次,应用市场还未完全开拓,3D打印技术在国防、航天、汽车、工业领域中属初步应用,与传统制造业缺乏深度对接,其中70% ~ 80% 用于教育领域,民用市场还未开拓,处于有技术而无市场的真空状态。再者,缺乏商业模式的创新以适应3D打印技术产业的社会化、分布式的生产方式; 与此同时,3D打印技术产业存在巨大的行业人才缺口,对仍然处于产业化初级阶段的3D打印技术的可持续发展产生巨大威胁。

产业联盟是市场经济中由企业自发组织形成的,具有正式法律形式,以推动产业化发展与产业问题解决为目标的企业间组织[2]。它以承诺和信任为特征[3],通过实现资源共享、优势互补,将企业间非等位的市场关系转化为等位的学习关系,将企业外部问题内部化,降低交易成本,构建企业共享技术知识平台,进行新的能力的聚合与整合,使企业能够获得发展和组织学习的机会,从而提高竞争能力[4]。由此,为推进我国3D打印技术产业化发展,北京、陕西、山西、浙江、广东、福建等各地纷纷成立3D打印技术产业联盟,然而,目前3D打印技术产业联盟盟员企业同质化严重,活动形式单一,如世界3D打印技术产业联盟未将应用型企业纳入,活动多以展会形式为主,其内容主要与技术展现相关,而各省际产业联盟虽存在一定程度的异质化,但上下游企业缺乏深层次沟通,3D打印技术行业企业固守推销设备的商业模式,严重阻碍3D打印技术与传统制造业的深度对接,产业联盟的功能性与实质性匮乏。

组织间学习是组织中的个体、团队和整个组织层在与其他组织比较的过程中获得和应用新知识、新行为的过程[5]。通过组织间学习,构建3D打印技术产业联盟组织间学习平台,增强组织间学习积极性,促进3D打印行业内、3D打印行业与传统制造业间深度沟通,发挥产业联盟功能性与实质性,以推动3D打印技术突破、市场开拓、人才培养与模式创新。因此,通过对组织间学习的研究,有助于产业联盟培养组织间学习概念,了解盟员企业组织间学习策略选择演化过程,制定正确的组织间学习政策,以推动组织间学习机制的建立。

演化博弈理论已成功运用于分析社会习惯、规范、制度或体制的自发形成及其影响因素等领域的研究。在国外,对于社会习俗的形成、社会经济体制的形成、企业组织模式的发展、吸烟行为的社会规范问题等,通过演化博弈的分析产生了成熟的科技研究成果。在产业联盟组织间学习中,盟员企业学习行为相互影响、相互制约。产业联盟双赢的组建理念是使得双方满意,这一满意原则引入理性预期,从而符合博弈理论对于多重合作博弈的解释[6]。通过演化博弈理论对产业联盟中的组织间学习行为进行分析,更加贴近现实,具有实际意义,因而国内一些学者通过演化博弈进行组织学习范畴的探讨。陈菊红等[7]、田肇云等[8]从知识合作角度运用博弈论方法研究了动态联盟知识共享的机制; 孙锐等[9]通过演化博弈对动态联盟中企业共享机制进行探讨;易余胤等[10]以演化博弈视角分析了合作研发中的机会主义行为; 杨波等[11,12]基于非对称博弈对虚拟企业知识转移演化进行分析,并对知识转移激励机理做了演化博弈分析; 宋海清等[13]则针对具体产业———北京新能源汽车联盟做了演化博弈分析。总体来看,目前以产业联盟为背景的研究较少,静态、微观性分析较多; 同时,与具体产业现状相关性较弱,理论研究脱节于产业实际问题。

3D打印技术的多学科综合性、多技术集成性与技术互补性决定了其产业联盟成员的异质性,因而必须通过产业联盟组织间学习打破联盟中企业技术和知识的 “孤岛”,提升联盟运行效率。因此,本文立足于3D打印技术产业现状,以3D打印技术产业联盟中组织间学习内容、成本、风险为基点,通过演化博弈,对3D打印技术产业联盟中组织间学习行为进行分析,研究3D打印技术产业联盟组织间学习的内在机制及其动态演化过程,探讨产业联盟组织间学习机制演化路径。

2 3D打印技术产业联盟组织间学习行为演化博弈分析

2.1 3D打印技术产业联盟组织间学习

3 D打印技术产业联盟的组建、 目的、 任务以解决产业化问题为基点。在3D打印技术产业联盟中,3D打印技术企业通过正式合作相互学习,以产业联盟为中介,将非等位的市场关系转化为等位的学习关系,以期许可以获取和使用伙伴企业的知识资源,以增加组织知识存量,增强企业竞争优势。在组织间学习过程中,盟员企业具体的学习行为依托具体产业的实际问题的具体产业行为。基于实际产业问题的组织间学习内容、学习成本以及学习风险决定了盟员企业具体组织间学习行为( 如表1) 。

( 1) 3D打印技术产业联盟组织间学习内容: 首先,在3D打印技术产业化初期,市场开发是其组建产业联盟首要任务,发挥联盟合力的优势,共同开拓市场,实现3D打印技术的市场开发与普及,促进3D打印技术企业盈利。其次,由于3D打印技术产业中人才短缺问题,结合其技术的多学科协同发展特点,借助联盟平台,盟员企业相互学习,以联盟项目、企业间合作项目形式进行人员互派交流,通过人才间交流提高企业人才竞争力。再者,以人才交流为基础进行盟员企业技术优势分析、通过资源互补进行技术协同,开展3D打印技术项目攻关,打破3D打印技术瓶颈。在技术协同的条件下,充分发挥联盟中介作用,进行盟员企业间商业模式沟通,以自身优势为基点、盟员企业优势为补充,通过商业模式沟通、商业模式借鉴、商业模式创新等手段,构建适合于自身的创新商业模式。

( 2) 3D打印技术产业联盟组织间学习成本: 根据3D打印技术产业联盟中的学习内容,盟员企业的基本成本为联盟的投入成本,主要包括固定会费、成员间交易的优惠等,还包括盟员企业间内耗、磨合成本; 同时,随着合作的加深,根据学习内容的不同,还包括企业在进行人才交流中所耗费的人力成本、在与其他盟员企业相互协同过程中的技术协同成本、在进行商业模式探索中的模式研究与失败的成本。

( 3) 3D打印技术产业联盟组织间学习风险: 产业联盟在运行过程中都存在着风险,在3D打印技术产业联盟中,由于处于产业化初期,产业各个方面都处于萌芽阶段,首要面临的是联盟失败的风险;其次在学习过程中,盟员企业面临人才交流上所承担的人才流失风险与在进行技术协同中面临的核心技术被盗的巨大风险。在3D打印技术产业化初期,人才的短缺与技术的瓶颈对3D打印技术企业有着双重作用,既要求在学习交流中进步,又限制约束企业的学习行为进行。

2. 2 3D打印技术产业联盟组织间学习行为演化博弈模型

由于盟员企业的有限理性和知识学习的非对称性,本文采用非对称的进化复制动态博弈进行分析,将产业技术联盟中的盟员企业看成是决策主体,每个盟员企业可选择积极学习或是消极应对,形成决策主体的策略集,企业进行积极学习或是消极应对上是基于学习行为给他们带来的预期收益。假定每个企业都是理性的,积极学习的目的就是选择一个能给他们带来最大收益的策略。为简单起见,本文只分析两企业间的博弈。

2. 2. 1 参数设定

在建构演化博弈模型前,将有关参数定义如表2 所示。

( 1) γ 、( 1 - γ) : 盟员企业在组建联盟时的联盟收益协议分成( 0 < γ < 1) 。

( 2) π1: 盟员企业A、B都选择积极学习时的联盟收益; π2: 两方中有任意一方选择消极学习时的联盟收益; π3: 盟员企业A、B都选择消极学习时的联盟收益( π1> π2> π3) 。

( 3) αA: 盟员企业A的自身知识获取与消化能力; αB: 盟员企业B的自身知识获取与消化能力。

( 4) θAB: 盟员企业B向盟员企业A所显示出的包括显性知识与隐性知识; θBA: 盟员企业A向盟员企业B所显示出的包括显性知识与隐性知识。

( 5) DA: 盟员企业A的策略选择倾向; DB: 盟员企业B的策略选择倾向( 投机型时取值为0、互惠型时为1) 。

( 6) β : 互动度,衡量盟员企业间的互动程度。

( 7) lA: 盟员企业A的人才流失、技术被盗风险; lB: 盟员企业B的人才流失、技术被盗风险。

( 8) CA: 盟员企业A的积极学习成本; CB: 盟员企业B的积极学习成本。

假定以上参数代表的数值均为正值,以便于下文的讨论分析。

2. 2. 2 模型建立与求解

3D打印技术产业联盟中,盟员企业以追求自身收益最大化为原则,根据不同的学习内容选择不同的学习行为来获取收益。3D打印技术产业联盟盟员企业的收益分为3 部分: 学习收益、学习成本与学习风险。盟员企业加入3D打印技术产业联盟中,在双方市场开发合作中收益 γπ、( 1 - γ) π 的基础上,盟员企业将基于自身知识获取消化能力 α 学习对方的显性知识 αθ,这部分收益主要受企业自身能力以及对方企业知识曝露度的影响。当盟员双方选择积极学习策略时,双方在隐性知识上的收益 βθ,在人才交流学习、技术协同以及模式沟通过程中学习需要互动 β 的考量,而互动收益的效果取决于盟员企业的选择策略趋向D,当盟员企业同为互惠型策略趋向时互动效果更大,当有一方为投机型时单方面互动无法取得效果,同时将面临人才流失、技术被盗的双重风险l影响企业学习策略的选择。此外,企业在选择积极应对时将承担一定学习成本C,包含企业人力成本、联盟投入成本、技术协同成本与模式研究成本。因此,具体的3D打印技术产业联盟组织间学习行为博弈支付矩阵如表3 所示。

假设盟员企业A选择积极学习策略的比例为p,那么选择消极应对策略的比例为1 - p; 盟员企业B选择积极学习策略的比例为q,那么选择消极应对策略的比例为1 - q。

则盟员企业A选择积极学习策略时的收益为:

盟员企业A选择消极应对策略时的收益为:

那么盟员企业A的平均收益为:

构造盟员企业A的复制动态方程:

分析盟员企业A的复制动态方程,由dp/dt =0,有p*=0 或p*=1,

因此,当q=q*时,dp/dt=0恒成立,这意味着所有p值都是稳定状态;而当q≠q*,p*=0和p*=1是2个稳定状态。其中q>q*,p*=1时,是演化稳定策略(ESS);反之,则p*=0是ESS。图1中的3个相位图分别给出了上述3种情况下p的动态变化的相位图及稳定状态。

同理构造盟员企业B的复制动态方程:

分析盟员企业B的复制动态方程,由dq/dt =0 有q*=0 或q*= 1,

因此,当p=p*时,dq/dt=0恒成立,这意味着所有q值都是稳定状态;而当p≠p*,q*=0和q*=1是2个稳定状态。其中p>p*,q*=1时,是演化稳定策略(ESS);反之,则q*=0是ESS。图2中的3个相位图分别给出了上述3种情况下的动态变化的相位图及稳定状态。

综上,将上述2 个盟员企业的复制动态的关系用一个坐标平面表示出来,如图3、图4 所示。

由图3、图4 可知,该博弈中有5 个局部均衡点,其中,B、C两个是不稳定平衡点; E是鞍点;A、D两个点为稳定点,是演化稳定策略,分别对应( 积极学习,积极学习) 和( 消极应对,消极应对)两种状态。3D打印技术产业联盟中,盟员企业的策略选择系统要经过一段时间才能演化到稳定状态,系统的支付参数决定企业的具体演化路径,盟员企业通过不断权衡其学习收益、学习风险与学习成本来调整组织间的学习博弈行为。

2. 2. 3 演化分析

从以上动态演化博弈模型和静态微观博弈过程可知,3D打印技术产业联盟组织间学习行为最终可能稳定于( 积极学习,积极学习) 或者( 消极应对,消极应对) 状态,究竟沿哪条路径演化使系统收敛于不同的均衡点与博弈的支付矩阵以及某些参数的变化密切相关。下面讨论几个参数变化对系统演化行为的影响。

( 1) 策略选择倾向Di: 企业的任何学习行为以利益最大化为第一原则,根据自身的知识存量与投入,相比于与联盟内盟员企业的知识投入,通过组织间信任关系、对方企业策略趋向判断、联盟运行机制情况,在选择积极学习或消极应对时有互惠型与投机型的策略趋向,通过策略倾向的选择,将对企业间的互动效果产生影响。盟员企业都选择互惠型策略倾向时,将极大发挥盟员企业间的互动效果,增加企业学习的隐性知识能力; 若有一方选择投机型策略倾向时,另一方选择互惠型的积极学习策略时将承担更大的人才流失与技术被盗的风险,因此另一方盟员企也将选择投机型策略,此时将对联盟中企业学习行为产生负向影响,阻碍联盟组织间学习机制的建立。因此,如果Di都取1 时,盟员企业在选择学习策略时怀有互惠型策略趋向,将充分发挥成员互动,使得盟员企业倾向于选择积极学习的策略,双方的博弈行为将收敛于均衡点( 积极学习,积极学习) 。如表4 所示。

( 2) 盟员企业自身知识获取消化能力 αi: 盟员企业知识获取与消化能力越强,企业选择积极学习策略收益越大,越倾向于选择积极学习策略,联盟组织间学习行为系统越偏向复制动态图中鞍点右侧。因此,在3D打印技术产业化初期,国内3D打印技术行业整体水平低情况下,盟员企业知识存量参差不齐、知识的获取和消化能力存在差异,构建联盟的平台、企业间信任增强企业互动度,提高盟员企业显性隐性知识暴露度 θij,弥补成员间知识获取消化能力的差距,增加盟员企业知识获取消化收益αiθij,提升积极学习意愿。

( 3) 盟员企业互动度 β: 盟员企业间都存在着一定程度上互动,它帮助盟员企业了解、学习对方企业的知识与能力,特别对于隐性知识的获取吸收。然而,盟员企业间互动效果受盟员企业策略选择趋向影响,当双方博弈企业策略选择趋向为互惠型时,将增加盟员企业对隐性知识吸收和获取,增强盟员企业积极学习意愿。在3D打印产业发展初期,企业合作学习热情高涨、互动意愿强烈,但持续时间有限,需要博弈双方持续互惠型的策略驱动,增加企业收益中复杂隐性知识分量( DA+ DB) DBβθAB,使得双方博弈行为趋向( 积极学习,积极学习) 。在产业联盟组织间学习实践中,需注重企业间互动的实质性,使盟员企业互惠性积极学习,减少3D打印技术产业联盟活动的目的性与形式性,增加其功能性。

( 4) 盟员企业所展现的显隐性知识 θij: 盟员企业知识获取消化的对象是盟员企业的知识存量,企业在联盟活动中并不能全部展现,需要双方企业在策略选择上的互惠与互动产生,其中显性知识主要靠企业自身获取消化能力学习,隐性知识则需要企业实质性互动来获取吸收。在联盟组建时,寻找知识优势互补与能力水平相当的盟员,增加联盟知识存量; 联盟运行期间,盟员企业显隐性知识的持续更新交流提高盟员互动中显隐性知识 θij,间接增加企业积极学习收益 αiθij、βθij,使得盟员企业趋向积极学习策略选择。

( 5) 学习成本Ci: 盟员企业的学习成本与其积极学习意愿呈反向关系,学习成本越低,盟员企业积极学习意愿越强。组建产业联盟的直接目的就是降低盟员企业间交易成本。3D打印技术刚刚兴起,3D打印行业利润空间大、成本意识强烈,3D打印技术产业联盟应通过各种手段构建灵活的组织间学习机制,降低盟员企业学习成本,提升盟员企业学习积极性与意愿,使得博弈双方行为趋向于( 积极学习,积极学习) 。

( 6) 盟员企业风险系数li: 风险系数主要是由知识复杂性、联盟的组织特性和盟员企业策略选择趋向决定的。首先,知识的 “公共物品”属性使联盟知识共享存在 “社会困境”,知识学习、共享与转移使企业面临知识老化后丧失知识优势的风险。其次,动态不稳定合作关系使联盟面临盟员企业退出联盟并带走核心知识的风险,而3D打印技术产业联盟内企业异质性强,3D打印行业人才短缺,盟员企业的投机型策略选择趋向使得企业承担人才流失、技术被盗的核心竞争力丧失的更大风险。当盟员企业所承担风险足够大,盟员企业将倾向消极应对策略选择,甚至趋向投机型知识盗取。

以上参数的变动影响联盟组织间学习收益、学习效率,继而对3D打印技术产业联盟盟员企业组织间学习策略选择产生不同方向的影响。然而,参数变动的内在因素是盟员企业间信任关系发展,信任能够促进知识交换、知识市场共享与运作,同时随着信任关系加强,双方信息交流量呈现持续增长[14]。因此,组织间信任关系的演化过程伴随盟员企业进行组织间学习策略的选择,是组织间学习机制演化形成的过程。

2. 3 3D打印技术产业联盟组织间学习机制演化路径

联盟成员之间的信任关系是联盟的组建至联盟发展的重要影响因素。以上参数的内生影响变量是盟员企业间的信任度,是产业联盟进行组织间学习的基础。通过信任度与企业策略选择趋向,建立二维3D打印产业技术联盟组织间学习演化路径如图5 所示。

( 1) 契约型: 3D打印技术产业联盟异质性强,同时,在3D打印技术产业发展初期传统制造业成熟,大部分企业特别是传统产业抱着尝试性的初衷组建产业联盟,投机性策略趋向较强,盟员企业间不信任感较高,此时组织间学习趋向投机性的知识学习甚至知识盗取,盟员企业间互动度 β 极低,企业消化能力 αi极低,学习成本Ci呈严重两极分化趋势,盟员风险系数li很高,特别是联盟面临解散的风险。盟员企业趋向( 消极应对,消极应对) 。但由于产业化初期,3D打印技术行业热情较高,且以中小型企业为主,与传统企业互补性强、利益冲突区域少,信任建立更为容易,周期较短。

( 2) 认识型: 3D打印技术产业组织间学习机制的构建期。在经过一段运行后,盟员企业间的相互了解,特别在显性知识层面,异质性企业对3D打印技术有了更深的理解,此时盟员企业开始尝试买卖设备、市场开拓合作方面的浅层合作学习,但缺少深层次的合作,投机性策略趋向仍然占大多数; 在浅层认识后,初步信任感建立,盟员企业所展现的显隐性知识 θij增多,盟员企业间互动度 β 和企业知识消化能力 αi开始提升,学习成本Ci两极分化趋势减缓,风险系数li有所降低,但此时出现的投机型积极学习使得其中技术被盗风险提高,盟员企业开始趋向( 积极学习,消极应对) 。3D打印技术为新兴高科技普及率低,由于夸大宣传,3D打印技术在市场上为许多制造型企业误解,在认识期内纠正企业间对3D打印技术认识错位,以及弥补行业间理解差异所需周期时间较长。

( 3) 共识型: 3D打印技术产业联盟盟员企业形成组织间学习的潜规则,组织间学习机制开始潜移默化地运行。企业间主动深入地相互了解合作,在这个阶段出现人才的交流互派,简单的上下游技术协同合作开始出现,部分盟员企业间达成内部合作长期协议,大部分盟员企业趋向于互惠型的策略;然而,企业间开始深层次的组织交流后,由于3D打印技术产业联盟的异质性,企业间组织风格、组织文化开始磨合产生良性组织间冲突,不同于产业联盟构建阶段,以减少与不兼容企业间对接造成不必要的内耗成本为初衷的不信任感出现,盟员思考企业相容性问题。盟员企业所展现的显隐性知识 θij越来越多,盟员企业间互动度 β 和知识消化能力 αi迅速提升,组织间学习机制的运行使得学习成本Ci开始降低,盟员企业风险系数li降低,人才流失与技术流失的风险占主导,盟员企业趋向( 积极学习,消极应对) 的策略选择。

( 4) 灵活型: 3D打印技术产业联盟主要功能演变为组织间学习平台,盟员企业间相互间组织风格、组织文化等各方面兼容性增强,联盟内部出现多边学习、学习分工、组织学习文化,开始广泛的自主性的知识共享、知识转移与知识学习,因而盟员企业的策略趋向互惠型。盟员企业间从浅层次的市场开拓到中间层次的人才交流、再到深层次的技术协同与模式研究合作全面铺展; 3D打印技术与传统制造业开始对接,制造业企业根据需求与3D行业企业自发的形成上下游产业链。盟员企业所展现的显隐性知识达到最大化,盟员企业间互动度最高,企业知识消化能力持续提升,知识吸收效果最优化,灵活型的组织间学习使得学习成本极低,盟员企业风险系数最小化,盟员企业趋向( 积极学习,积极学习) 的帕累托最优状态。

3D打印产业技术联盟组织间4 种类型的学习演化路径如表5 所示。

3 结论与建议

本文通过演化博弈,对3D打印技术产业联盟组织间学习进行分析研究。产业联盟以组织间信任为纽带,随着信任关系的发展,盟员企业所展现的显隐性知识、策略选择趋向、盟员间互动度、知识消化能力、学习成本、学习风险等发生相应变化,继而从不同方向影响盟员组织间学习策略选择,促进产业联盟组织间学习机制契约型、认识型、共识型以及灵活型演化。在产业联盟组织学习机制演化的不同周期内,盟员企业的学习内容、学习风险、学习成本、策略选择趋向等情况各异。据此,笔者提出以下建议,为3D打印技术产业联盟组织间学习机制的建立提供借鉴:

( 1) 注重3D打印技术产业联盟盟员的选择,优化盟员结构。3D打印技术产业联盟组建初期,以3D打印技术产业链为依托,广泛吸纳异质性企业适应3D打印技术学科综合性、技术集成性以及互补性的特点; 同时注重选择知识存量相当、技术水平先进、学习消化能力强的盟员企业,降低由此差距产生的学习成本与风险的增加,有利于产业联盟组织间学习的开展。

( 2) 建立以开拓市场为先导的3D打印技术产业联盟组织间学习机制。在3D打印联盟运行初期的组织间学习认识型周期内,以开拓市场为先导推广普及3D打印技术,促进3D打印技术行业与传统制造业间的初步合作了解,增强3D打印技术行业与传统制造业间的知识、技术认同感; 建立组织间浅层信任,减少企业投机性的策略选择趋向以降低学习成本与风险; 将外部市场问题内部化,降低交易成本,调动企业学习积极性,促进组织间学习机制的建立。

( 3) 丰富组织间学习形式,推进组织间信任关系发展。丰富联盟组织间学习形式,增加知识、技术曝露,通过基于项目形式的人才交流合作互动,构建联盟内3D打印技术产业链,增强盟员间的知识、技术互补性与依存度,提高企业共识; 同时,加强沟通缓和盟员异质性所产生的不同企业间组织风格、组织文化等方面的磨合冲突,以增强盟员企业相容性,降低学习成本与学习风险,推进组织间信任关系发展。

3.3d打印产业分析报告 篇三

关键词:3D打印;快速成型;添加制造;智能制造

中图分类号:TP751 文献标识码:A 文章编号:1009-2374(2012)26-0003-03

3D打印(3D Printing)技术作为快速成型领域的一种新兴技术,目前正成为一种迅猛发展的潮流。近一段时间,3D打印技术吸引了国内外新闻媒体和社会公众的热切关注。英国《经济学人》杂志2011年2月刊载封面文章,对3D打印技术的发展作了介绍和展望,文章认为:3D打印技术未来的发展将使大规模的个性化生产成为可能,这将会带来全球制造业经济的重大变革。很多新闻媒体乐观地认为:3D打印产业将成为下一个具有广阔前景的朝阳产业。

1 3D打印技术简介

3D打印技术是指通过连续的物理层叠加,逐层增加材料来生成三维实体的技术,与传统的去除材料加工技术不同,因此又称为添加制造(AM,Additive Manufacturing)。作为一种综合性应用技术,3D打印综合了数字建模技术、机电控制技术、信息技术、材料科学与化学等诸多方面的前沿技术知识,具有很高的科技含量。3D打印机是3D打印的核心装备。它是集机械、控制及计算机技术等为一体的复杂机电一体化系统,主要由高精度机械系统、数控系统、喷射系统和成型环境等子系统组成。此外,新型打印材料、打印工艺、设计与控制软件等也是3D打印技术体系的重要组成部分。

目前,3D打印技术主要被应用于产品原型、模具制造以及艺术创作、珠宝制作等领域,替代这些领域传统依赖的精细加工工艺。3D打印可以在很大程度上提升制作的效率和精密程度。除此之外,在生物工程与医学、建筑、服装等领域,3D打印技术的引入也为创新开拓了广阔的空间。如2010年澳大利亚Invetech公司和美国Organovo公司合作,尝试以活体细胞为“墨水”打印人体的组织和器官,是医学领域具有重大意义的创新。

2 3D打印技术及产业国际国内发展现状

2.1 国际情况

经过十多年的探索和发展,3D打印技术有了长足的进步,目前已经能够在0.01mm的单层厚度上实现600dpi的精细分辨率。目前国际上较先进的产品可以实现每小时25mm厚度的垂直速率,并可实现24位色彩的彩色打印。

目前,在全球3D打印机行业,美国3D Systems和Stratasys两家公司的产品占据了绝大多数市场份额。此外,在此领域具有较强技术实力和特色的企业/研发团队还有美国的Fab@Home和Shapeways、英国的Reprap等。

3D Systems公司是全世界最大的快速成型设备开发公司。于2011年11月收购了3D打印技术的最早发明者和最初专利拥有者Z Corporation公司之后,3D Systems奠定了在3D打印领域的龙头地位。Stratasys公司2010年与传统打印行业巨头惠普公司签订了OEM合作协议,生产HP品牌的3D打印机。继2011年5月收购Solidscape公司之后,Stratasys又于2012年4月与以色列著名3D打印系统提供商Objet宣布合并。当前,国际3D打印机制造业正处于迅速的兼并与整合过程中,行业巨头正在加速

崛起。

目前在欧美发达国家,3D打印技术已经初步形成了成功的商用模式。如在消费电子业、航空业和汽车制造业等领域,3D打印技术可以以较低的成本、较高的效率生产小批量的定制部件,完成复杂而精细的造型。另外,3D打印技术获得应用的领域是个性化消费品产业。如纽约一家创意消费品公司Quirky通过在线征集用户的设计方案,以3D打印技术制成实物产品并通过电子市场销售,每年能够推出60种创新产品,年收入达到100万美元。

2.2 国内情况

自20世纪90年代以来,国内多所高校开展了3D打印技术的自主研发。清华大学在现代成型学理论、分层实体制造、FDM工艺等方面都有一定的科研优势;华中科技大学在分层实体制造工艺方面有优势,并已推出了HRP系列成型机和成型材料;西安交通大学自主研制了三维打印机喷头,并开发了光固化成型系统及相应成型材料,成型精度达到0.2mm;中国科技大学自行研制了八喷头组合喷射装置,有望在微制造、光电器件领域得到应用。但总体而言,国内3D打印技术研发水平与国外相比还有较大差距。

近年来,国内如深圳维示泰克、南京紫金立德、北京殷华、江苏敦超等企业已实现了3D打印机的整机生产和销售,这些企业共同的特点是由海外归国团队建立,规模较小,产品技术与国外厂商同类产品相比尚处于低端。目前,国产3D打印机在打印精度、打印速度、打印尺寸和软件支持等方面还难以满足商用的需求,技术水平有待进一步提升。在服务领域,我国东部发达城市已普遍有企业应用进口3D打印设备开展了商业化的快速成型服务,其服务范围涉及到模具制作、样品制作、辅助设计、文物复原等多个领域。与内地相比,我国港台地区3D打印技术引入起步较早,应用更为广泛,但港台主要着重于技术应用,而非自主研发。

3 3D打印产业的未来发展前景

根据国际快速制造行业权威报告《Wohlers Report 2011》发布的调查结果,全球3D打印产业产值在1988~2010年间保持着26.2%的年均增长速度。报告预期,3D打印产业未来仍将持续较快地增长,到2016年,包含设备制造和服务在内的产业总产值将达到31亿美元,2020年将达到52亿美元。

但3D打印技术要进一步扩展其产业应用空间,目前仍面临着多方面的瓶颈和挑战:一是成本方面,现有3D打印机造价仍普遍较为昂贵,给其进一步普及应用带来了困难。二是打印材料方面,目前3D打印的成型材料多采用化学聚合物,选择的局限性较大,成型品的物理特性较差,而且安全方面也存在一定隐患。三是精度、速度和效率方面,目前3D打印成品的精度还不尽人意,打印效率还远不适应大规模生产的需求,而且受打印机工作原理的限制,打印精度与速度之间存在严重冲突。四是产业环境方面,3D打印技术的普及将使产品更容易被复制和扩散,制造业面对的盗版风险大增,现有知识产权保护机制难以适应产业未来发展的需求。

Gartner公司2011年发布的最新技术发展展望报告判断:3D打印技术目前正在进入概念炒作的高峰阶段,其技术还有待充分成熟,主流市场也有待进一步培育。Gartner公司研究人员认为,3D打印技术成熟到适应市场需求还将需要5~10年的时间。在这一较为漫长的发展过程中,产业可能会面临增长期望落空、技术遭遇瓶颈以及投资撤离等

风险。

总之,从中长期看来3D打印产业具有较为广阔的发展前景,但目前产业距离成熟阶段尚有较大距离,对于3D打印市场规模的短期发展不宜过分高估。因此,现阶段产业界对3D打印领域的投入應以加强创新研发、技术引进和储备为主,尤其要重视自主知识产权的建设和维护,争取在未来的市场竞争中占据有利地位。如受到概念炒作影响,在技术尚未充分完善的现阶段大规模投入产能扩张,则投资回报将面临着较大的风险。

4 3D打印技术未来发展的主要趋势

随着智能制造的进一步发展成熟,新的信息技术、控制技术、材料技术等不断被广泛应用到制造领域,3D打印技术也将被推向更高的层面。未来,3D打印技术的发展将体现出精密化、智能化、通用化以及便捷化等主要趋势。

提升3D打印的速度、效率和精度,开拓并行打印、连续打印、大件打印、多材料打印的工艺方法,提高成品的表面质量、力学和物理性能,以实现直接面向产品的制造;开发更为多样的3D打印材料,如智能材料、功能梯度材料、纳米材料、非均质材料及复合材料等,特别是金属材料直接成型技术有可能成为今后研究与应用的又一个热点;3D打印机的体积小型化、桌面化,成本更低廉,操作更简便,更加适应分布化生产、设计与制造一体化的需求以及家庭日常应用的需求;软件集成化,实现CAD/CAPP/RP的一体化,使设计软件和生产控制软件能够无缝对接,实现设计者直接联网控制的远程在线制造;拓展3D打印技术在生物医学、建筑、车辆、服装等更多行业领域的创造性应用。

参考文献

[1] Print me a Stradivarius[J].Economist,2011-2-10.

[2] The printed world[J].Economist,2011-2-10.

[3] Wohlers Associates Inc.Wohlers Report 2011[R].2011.

[4] Gartner Inc,上海市科学学研究所.新兴技术的炒作周期曲线[R].2011.

[5] 古丽萍.蓄势待发的3D打印机及其发展[J].数码印刷,2011,(10).

[6] 刘厚才,莫健华,刘海涛.三维打印快速成形技术及其应用[J].机械科学与技术,2008,(9).

[7] 陈步庆,林柳兰,陆齐,等.三维打印技术及系统研究[J].机电一体化,2005,(4).

[8] Dimitrov D,Schreve K,de Beer N.Advances in Three Dimensional Printing-State of the Art and Future Perspectives[A].10th European Forum on Rapid Prototyping and Manufacturing[C].Paris,France Sep,2004.

基金项目:上海市软科学基金项目(项目编号暂时待定)

作者简介:王雪莹(1981-),男,江苏人,上海市科学学研究所创新战略研究室副主任,博士,研究方向:科技创新发展战略、高新技术产业化等。

4.3d打印调研报告 篇四

Sculpteo说,他们的调查首次从大量的国际性企业样本中直接获得数据。而且根据反馈结果显示,压倒性的反馈称他们打算增加对3D打印服务和技术方面的支出。根据该报告,44%的受访者表示,他们对3D打印的支出至少增加50%,而68%的受访者打算在明年增加对3D打印的整体支出。

这些数字清楚地显示,从航空工业、消费电子产品到食品加工业,似乎都准备在各自的商业模式中扩大3D打印的应用。在工商部门中,显示出最具成长性的是3D打印在快速原型和创造的概念证明方面的应用。不过,医疗保健、航空航天、教育等都有望看到3D打印支出的显著增加。甚至传统上离3D打印比较远的零售、食品加工和能源生产预计都会增加这方面的支出。

这项研究还展示了,对于使用3D打印技术和服务的企业而言,哪些领域似乎是最重要的。32%的受访者把快速成型列为了第一优先;28%的企业也在寻求将其用于个性化定制的终端产品;13%的受访者希望3D打印能够提高生产的灵活性。 其他值得注意的重点包括降低模具投资(10%)、优化演示费用(10%)、改善备件管理(4%)等。

这份报告还显示,有19%的受访企业把增加可用的3D打印设备作为今后5年内的优先考虑事项,而只有13%的受访企业把它列为今年的优先考虑事项。16%的受访者认为今后5年内提高生产灵活性重要,而6%的受访者更为看重备件管理。

接受调查的受访者中有53%称,材料和设备的价格是他们考虑使用或者接受增材制造和3D打印技术非常重要的因素。同时在确定采用或扩大3D打印技术的应用范围 时,高达60%的人认为3D打印机性能、稳定性和打印能力是非常重要的因素。

有趣的是,使用3D打印技术的学习曲线似乎正在缩短,43%的人认为人才培养并不算一个很重要的障碍。43%的受访者也表示,客户关于3D打印技术的需求也并不是影响其采用或扩大其3D打印能力的一个特别重要的因素。

该报告还展示了3D打印所扮演的角色在欧洲企业和美国企业中的有趣差别。据天工社了解,该研究显示,欧洲企业往往把3D打印看作一个需要一定熟练性(skilled)的工作,需要经过培训的、在使用3D打印上有一定专长的技术人员才能胜任。相反,美国公司认为任何人都可以使用3D打印技术。

尽管Sculpteo的这份报告提供了丰富的数据,但在全面性上仍然有一定的局限。其中一个主要的问题是,它所抽样的受访者绝大多数(91%)都来自美国和欧洲大陆。这显然没有触及到3D打印产业正在蓬勃发展的整个亚洲。

5.3D打印技术协会成立申请报告 篇五

尊敬的科协领导:

为了更好地发展我市的3D打印产业,我们申请成立3D打印技术协会,现将构想汇报如下:

一、协会名称:淄博3D打印技术协会。

二、协会组成:从事3D打印的企业、科研单位、大专院校、行业组织和个人自愿组成。

三、协会性质:是非盈利性的行业组织。

四、申请原因:

目前3D打印行业尚处于发展的初级阶段,人们对其认知较少,需要一个普及推广的过程和平台。而3D打印涉及多学科多行业,欲与传统产业相结合形成生产力,需要多方面的人才共同参与来研究解决发展过程中遇到的难点与热点,同时作为新兴行业,各个企业的软件、硬件及表述尚不统一,需要有权威的机构与人士来规范与指导,鉴于此,我们拟成立该协会。

五、协会宗旨:

(一)整合本地3D打印行业资源,促进3D打印行业间,以及3D打印与用户间的对话与协作,维护行业整体利益;

(二)全面提升和巩固协会成员在3D打印技术相关领域的地位和作用,并为会员积极创造良好的发展环境;

(三)发挥行业智库作用,研究和探讨发展过程中遇到的热点和难点问题;

(四)积极建设3D打印技术创新中心,加快3D打印技术与传统产业结合,促进产业化进程。

六、业务范围

(一)开展行业间的交流与合作;

(二)制定行业教育培训标准,系统性培养培训3D打印应用人才;

(三)引导协会成员抱团发展,集中打开应用市场;

(四)定期发布《3D打印技术产业发展报告》;

(五)争取各种项目资金和社会资本进入3D打印行业,为会员企业创造良好的金融环境;

(六)向政府建言献策,共同促进3D打印产业健康有序发展;

(七)定期举办3D打印设备及应用技术展览,并开展互访、专项考察、技术交流、市场分析、产业预警等专项活动;

我们坚信,在市科协的关怀与领导下,在全社会的共同参与下,在我协会成员的积极努力下,3D产业一定会在我市蓬勃发展。

6.3d打印产业分析报告 篇六

摘 要:近年来3D打印技术得到飞速发展,并且在社会生活的多个领域得到广泛应用。3D打印技术是一种高新的制造技术,对于工业发展起到革命性作用,此外3D技术也是实际制造业的发展前景所在。本文着重分析了3D打印技术的优势所在,并进一步分析了3D打印技术的发展前景。

关键词:3D打印技术 优势 发展前景

中图分类号:F27 文献标识码:A 文章编号:1672-3791(2018)02(a)-0099-02人类历史上经历了两次工业革命,第一次工业革命以蒸汽机的发明使用作为标志,第二次工业革命以电力的普遍应用作为标志,两次工业革命都极大地提高了人类的生产力,进而对社会、经济、政治、国际格局以及日常生活等各个方面产生了深刻影响,改变了整个人类社会的面貌。两次工业革命是促进人类社会现代化的主要力量,这一事实告诉我们社会生产的发展需要以强大的科学技术作为动力。当前3D打印技术得到飞速发展,有研究指出3D打印技术是第三次工业革命的核心技术,这就要求我们积极利用先进的3D打印技术服务于社会生产的各个环节,从而有效提高我国的经济发展水平以及国家整体实力,提高我国在国际社会的竞争力。3D打印技术简介

3D打印技术是利用物理层的连续叠加,并应用相关材料实施逐层增加,最终生成三维实体的一种高新技术,3D打印与传统建筑技术具有显著差异,根据3d打印的实施过程可以将其简称为添加制造。3D打印是当前制造业先进科技的发展趋势,对于传统工业制造具有革命性意义。在实际应用过程中主要分为三大步骤,首先是在计算机上使用相关软件设计出需要打印的模型,其次利用相关的成型设备也就是3D打印机,使用各种材料实施打印过程,进而将所需产品制造出来。

3D打印技术具有高度的综合性与复杂性,不仅将计算机上的数字建模技?g和机电控制技术进行有机结合,还将先进的信息技术、材料使用技术以及化学应用技术等进行吸纳应用,因此3D打印技术在实际应用过程中能够发挥出强大作用。3D打印机是3D打印技术的关键所在,3D打印机需要实现完美的控制,同时需要与计算机进行有效连接,进而将计算机上的模型转换为具体的实物,3D打印技术包含多个系统,具体来讲主要包括高精度机械系统、数控系统、喷射系统和成型环境等子系统。此外在3D打印过程中,使用的打印材料、打印的工艺以及计算机上的模型设计等都是3D打印技术不可缺少的有机组成部分。3D打印技术的优势

3D打印技术的优势非常明显,首先,3D打印技术可以弥补传统制造业无法顺利制造的零件,传统工业制造方法是将毛坯根据零件需要进行切除,这种制造方法属于多维加工;另一种零件制造方法就是使用对应的模具,将相关的材料融化后进行浇筑,这种零件制造方法只能生产一些构造简单的零件,至于那些构造复杂精密的零件传统制造方法无法有效完成。在这方面3D打印技术具有强烈优势,因为3D打印技术可以根据需要打印构造复杂的零件,因此3D打印技术在实际应用中具有革命性意义,可以转变精密零件的生产效率和生产质量,大幅提高精密零件的生产效益,促进产业的深入发展。

其次,3D打印技术有效实现了首件的净型成形,这样一来就可以将零件的后期制作工程大大减少,从而大幅减小进一步加工的数据泄密以及时间需求,这些特性使得3D打印技术能够应用于某些先进的高保密性行业,最具有应用价值的包括军工行业、核电工业等。3D打印技术使得针对相关零件的制作无需大量时间进行前期制作准备以及数据转换,这样就可以单件试制以及小批量生产的成本大幅下降,有助于满足不同针对各种设备零件的需求,可以应用于新产品的开发应用和小批量产品的迅速产出。

由于3D打印技术具有的特殊优势,使得3D打印技术在多个领域得到广泛应用。当前3D打印技术已经被用于建筑设计、工业模型、相关复杂零件的生产、动漫模型的生产等,并在各个领域发挥出积极作用,尤其是在飞机制造、核电、火电等领域的使用。此外,某些需要使用重型机械以及高端精密机械的行业也可以有效应用,有助于提高产业的工作效率和工作质量。3D打印技术制造的产品属于自然无缝连接,这种特点使得3D打印技术生产的零件具有高度的稳定性和连接强度,这些特性使得3D打印技术生产的零件在实际应用中远远优于传统生产工艺制造的零件。3D打印技术的发展前景

3D打印技术在国外的发展非常迅速,相关研究指出在2009年全球3D打印技术市场规模已经达到10亿美元,从2009年开始,全球范围内3d打印技术的增长保持每年20%以上,研究指出2012年全球范围内的3D打印技术市场份额已经达到22亿美元。2013年以来3d打印技术的发展呈现出爆发局面,其增速达到81%,而全球范围内的市场份额高达40亿美元。有研究指出,世界各国中主要以美国、日本和德国占据着3D打印技术的主要部分,其中尤其是美国所占比例最多,基本上达到全球份额的一半。

我国的3D打印技术虽然起步较晚,但是随着3D打印技术概念的出现,很快受到社会各界人员的广泛关注和追捧,而且随着时间推移3D打印技术在国内的热度不断上升。有研究指出,我国2012年的3D打印技术市场规模约为10亿元,2013年则达到20亿元。虽然我国的3D打印技术发展速度很快,但是目前从整体上来看我国的3D打印技术与国际先进国家如美国相比还存在较大差距,我国的3D打印技术依然处于起步阶段,这是因为我国的3D打印技术还停留在科学研究阶段,未能将其应用到实际工业生产过程中,也没有形成相关的3D打印技术生产规模。

随着3D打印技术的不断发展,以后3D打印主要呈现出以下几大趋势:首先,3D打印技术的进一步成熟,无论是打印速度还是打印效率都会得到大幅提升,进而有效满足实际生产的需求;其次,随着材料学的深入发展,3D打印技术所使用的材料也会根据市场需求不断优化,打印材料的种类将会不断丰富,而且各项性能得到进一步优化,同时其打印成本会进一步降低。此外,3D打印技术的打印设备会随着自身发展而不断优化,其价格和成本会不断降低,这些因素促使3D打印技术的应用范围得到有效扩展,并在具体的应用环节发挥出越来越重要的作用。可以想象,3D打印技术具有广阔的发展前景,而随着3D打印技术的有效应用,将会对社会生活的多个方面产生深刻影响。因此,为了促进3D打印技术的发展,政府部门需要从以下几个方面着手。

一是根据3D打印技术发展状况和实际情况制定对应的产业发展目标,从战略高度将3D打印技术进行科学规划,并将3D打印技术作为重点发展的战略性产业,在此基础上根据实际发展需要制定具体的发展规划和措施。二是政府部门要将各个部门进行有效整合,为3D打印技术的发展提供坚实的科研储备和资金支持,促使3D打印技术在发展过程中不断提高其发展水平和效率,努力追赶西方先进国家。三是政府部门需要不断完善3D打印技术的知识产权保护机制,通过立法充分保护3D打印技术知识产权拥有者的权益,并对某些复制抄袭行为进行严厉制裁,最终保证3D打印技术能够按照科学、健康的发展方向前进。结语

3D打印技术对于工业发展具有关键性的作用和意义,有助于促进传统工艺制造业以及材料产业的革新,进而大幅提高社会生产的效率和质量,为我国的经济发展和社会发展提供强大动力。因此国家要重视3D打印技术的发展和应用,建立相关的人才培养机制和市场运营系统,促进3D打印技术早日投入实际运用。

参考文献

7.3D打印技术在动漫产业中的应用 篇七

3D打印技术与动漫艺术有着天然联系, 动漫设计与制作所运用的许多操作技术都可以与之结合并付诸实践, 如三维建模与3D打印技术的无缝对接, 即通过计算机软件进行三维虚拟建模, 再将建成的三维模型“分区”成逐层截面即切片, 从而指导3D打印机进行逐层打印。因此, 越来越多的设计师开始将自己设计的动漫形象通过3D技术打印出来。

以3D打印技术运用为核心, 可以将与之相关的很多技术引入动漫产业, 在产业内部衍生出新的应用性技术。例如, 三维扫描技术与3D打印技术的结合。三维扫描技术对物体空间外形、结构及色彩进行扫描, 获得物体表面的空间坐标, 可以将实物的立体信息转换为能够进行计算机处理的数字信号而进入计算机进行重新调整和建模。如果将三维扫描与3D打印技术进行结合, 用于动漫产品的制作与生产, 那么将在很大程度上扩大动漫艺术的表现题材和制作效率。因此, 将3D打印技术引入动漫产业, 一方面, 可以加速动漫制作技术的升级, 推进3D打印技术的深入发展;另一方面, 可以加速动漫产业的转型和升级, 引领动漫形式及制作方式的技术性变革。

目前, 3D打印技术在动漫产业中得到多方面的应用。主要体现在定格动画制作、人物及场景设计、衍生品开发三个方面。

(一) 定格动画制作

动漫产业中3D打印技术应用最为频繁的是定格动画制作。这项技术的引入正在逐步改变定格动画的创作模式与视觉效果。由于制作方式的特殊性, 定格动画在制作周期上一点不输于真人拍摄电影。定格动画需要对木偶、剪影以及粘土等不同材质的角色进行逐个动作及表情摆拍, 一个完整动作往往被分解成数十幅图画, 拍摄过后还要经后期处理将它们连贯起来, 从而产生运动幻觉。其复杂性在于, 随着剧情的变化, 角色的表情、动作、服饰都在持续变化, 一部定格动画拍下来, 甚至需要成千上万的角色模型。

3D打印技术的出现激发了定格动画艺术家们的创作灵感。相较于传统定格动画制作模式, 3D打印技术可以使定格人物模型的制作材料不再局限于粘土、布料等, 制作方法上也能够摆脱传统手工制作的束缚, 极大地提升工作效率。定格动画创作者们可以先进行电脑三维建模, 通过细微的拉拽改变, 生成各种表情、动作的三维模型, 然后运用3D打印技术就可以打印出许多可用的人物甚至场景。值得一提的是, 与传统的定格动画相比, 3D打印的场景、人物效果会更加精确、细致, 尤其是角色的表情和动作, 将会更加传神。比如电影《圣诞夜惊魂》中有一个令人印象深刻的镜头, 里面出现了某一角色的800个不同的头部动作及面部表情, 其中有许多都是两种面部表情之间的过渡性表情, 如果进行手工制作的话, 需要几个月的时间, 但是3D打印技术的应用却大大节约了时间, 并且提升了质量。动画公司Laika的3D打印和原型设计部负责人Brian Mc Lean认为:“3D打印技术的大规模、高精度个性化定制的能力完美迎合了定格动画的拍摄要求, 定格动画与3D打印绝对是绝配。”

(二) 人物及场景设计

动画创作过程中, 角色设计是最为关键也是最为繁琐的环节。角色设计中的结构、表情、动作及服装设计, 需要原画师和中间画师围绕角色的定位进行不断构思和想象, 并且要求极为精准。目前的常规创作模式主要依靠原画师的想象进行创造, 这对漫画创作者提出了极高的要求。但是, 3D打印技术的引入, 则可以很好地减轻前期人物设计者的负担。

将3D打印技术引入角色设计, 原画设计师只需要在三维软件中建好大致的角色形象模型, 再创建一些基本的面部表情组成的材料库, 这样, 就可以根据不同的表情排序再结合身体形态变化, 在三维建模中最终可生成角色多种不同的表情及动作形态。然后运用3D打印技术, 就可以把这些基本的角色设计模型打印出来。这样, 原画设计师便可以根据视觉可见模型所呈现的形态, 更加简单直观明了地进行前期人物的设计与创作, 从而提高动画设计与制作的效率。

(三) 衍生品开发

动漫衍生品开发环节同样应用到了3D打印技术。随着社会需求多元化以及审美需求的个性化, 人们对工业设计产品以及动漫衍生品等创意产品的批量化生产越来越不满足。这也就导致动漫衍生品开发越来越趋向个性化, 即人们越来越趋向于自己动手制作喜欢的动漫衍生品。3D打印技术引入动漫产业, 即将引领一个新的潮流。

随着3D打印技术的推广及普及, 在未来, 只要在网站上或具体的影视作品中, 找到自己细化的角色, 再去下载一个三维模型, 就可以运用3D打印机打印出自己所喜爱的衍生产品, 并且可以自由选择材质, 如布料、石膏、树脂、陶瓷、钢铁等, 也可以是巧克力等一系列食材。不仅节省了外出寻找购买的时间, 而且内容的多种多样, 材料大小的随心所欲都可以满足广大受众的需要。3D打印技术的应用, 就如同私人订制, 动漫爱好者可以根据自己的喜好打印衍生产品。随着3D打印技术的发展, 主题的咖啡馆、餐厅等场景都可以采用3D打印技术, 就类似于定格动画中的场景打印, 只要构思出自己所喜爱的、所想要的一些装潢布置, 通过三维建模的方法, 最后再运用3D打印技术将其打印出来。

3D打印技术应用于动漫产业, 对动漫产业的发展影响也日益突显。

首先, 3D打印技术的应用提高了动画与衍生品制作的效率。二维动画的基本原理是每秒钟播放24幅图像, 这是由人眼的生理特点决定的。每两格之间的画面差异很小, 这样一系列的画面串起来后就形成了动态视觉效果。例如一部90分钟的动画, 一共5400秒, 每秒24张画面, 那么意味着至少要绘制129600张画面。定格动画制作的工作量更是巨大, 需要消耗极大的人力物力。但3D打印技术的运用, 会影响到对动画人物及场景设计、定格动画制作以及衍生品开发等环节, 可以使原画师将更多时间放在人物造型设计和剧本故事情节的设定上, 可以缩短制作时间, 提高工作效率。准确地说, 3D打印技术并没有消灭艺术家, 只是改变了他们的工作方式。

其次, 3D打印技术可以使动画衍生品更加生动, 富有个性。到目前为止, 动漫产业中无论是动画的制作还是衍生产品的制作, 其材料都很单一。而以“增材制造”为基础的3D打印技术, 绝对可以彻底改变这一现象。只要你能想得到的材质, 都可以将它放入3D打印机中进行“重新改造”, 成为自己想要的东西。这就证明在将来以3D打印技术为基础的动漫产业, 只要你能想得到, 那就可以做得到。

华中科技大学快速制造中心主任史玉升教授说:“3D打印技术的最大优势在于能拓展设计人员的想象空间。只要能在计算机上设计成三维图形的东西, 无论是造型各异的服装、精美的工艺品, 还是个性化的车子, 只要解决了材料问题, 都可以实现3D打印。”普及3D打印技术, 将使得动画设计中最具吸引力的人物造型、场景等, 成为人们进行打印的设计图本, 每个人都可以使用3D打印机, 去制作自己想要的个性化产品。也就是说, 以后的社会, 动漫爱好者都可以利用3D打印技术, 随心所欲地去“制造”自己想要的各种产品。3D打印技术及其衍生技术与动漫创作的结合, 将加速动漫产业的技术创新, 成为推动中国动漫产业发展的重要技术动力之一。

参考文献

[1]钮建伟.Imageware逆向造型技术及3D打印[M].北京:电子工业出版社, 2014.

8.先临三维打造3D打印全产业链 篇八

挂牌时间:2014年7月

年度募资总额(万元)

2014年10500

2015年1870

2016年14570

先临三维(830978)是中国最早布局3D打印全产业链的公司,打通了从核心基础技术到3D打印设备产品,再到云平台和服务的所有环节。其拥有10多款自主的三维扫描与3D打印设备产品,包括桌面3D扫描仪、工业高精度3D扫描仪、桌面3D打印机、生物材料与细胞3D打印机和激光3D打印机等。

作为一家以技术为核心的公司,2013年至2015年,先临三维总计投入1亿元资金用于技术研发和收购。截至2015年底,公司共有已授权和申请中的专利45项。505名员工中,研发技术人员多达230人。

先临三维主要服务于三大领域。在工业制造领域,以提供区域专业3D打印服务中心综合解决方案为突破口,服务中心既服务于广大工业企业和“创客”,同时也带动工业三维扫描和3D打印设备的销售。在教学创意消费领域,其以学校3D打印创新教室为突破口,向学校提供3D打印创新教室综合解决方案,同时通过搭建3D数据网络云平台,带动家庭购买消费。在生物医疗领域,则提供齿科数字化综合解决方案及生物材料和细胞3D打印综合解决方案。

截至目前,先临三维已在杭州、南京、上海等地开设了三维数字化与3D打印服务中心,并正在建设更多的线下服务中心,以提供更贴近客户需求的服务模式。同时,公司也积极建设线上3D打印云平台(3D客网+3D造网),连接消费者、设计者、厂商和服务提供商。

随着前期研发成果的转化和商业模式的快速复制,先临三维自主核心技术产品增长较快,在工业、医疗和教育消费领域都实现了快速增长。2015年度,公司营业收入19026.49万元,同比增长64.81%;与此同时,随着生态系统的逐步建成和生态效应逐渐显现,同年毛利率提高4.61%至38.74%,归属母公司股东净利润达1183.03万元,同比增长90.40%。

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