3D打印产业基地发展环境与对策研究*

金玉然， 鲁　艺， 于江楠， 李　新

(1. 辽宁科技大学 工商管理学院， 辽宁 鞍山 114051； 2. 大连理工大学 管理与经济学部， 辽宁 大连 116024)



3D打印产业基地发展环境与对策研究*

金玉然1， 鲁艺2， 于江楠1， 李新1

(1. 辽宁科技大学 工商管理学院， 辽宁 鞍山 114051； 2. 大连理工大学 管理与经济学部， 辽宁 大连 116024)

摘要：近年来，3D打印作为一种快速成型技术，其应用范围不断拓展，市场规模快速增长，我国许多地方政府争相打造3D打印产业基地，期待以此拉动地方经济发展。然而，针对这些3D打印产业基地发展环境与对策的理论研究却十分缺乏。设计3D打印产业基地发展环境SWOT分析模型，以鞍山市为例，分析其3D打印产业基地的发展环境，并设计相应的发展对策，旨在为我国3D打印产业基地的发展和建设提供借鉴。

关键词：3D打印； 工业革命； SWOT分析； 产业基地

以3D打印为代表的新兴技术正在推动第三次工业革命[1]。世界上很多国家，如美国、德国、瑞典、日本、比利时等，都将3D打印视为未来经济发展的重要引擎[2-3]。3D打印在我国也同样得到了政府和企业的高度重视，并被列入国家863计划和科技支撑计划[4]。越来越多的地方政府已经认识到3D打印对于拉动地方经济发展和打造区域特色产业的重要作用。根据中国3D打印技术产业联盟预测，中国3D打印市场规模在2016年将超越美国扩大到100亿元，成为全球最大的市场[5]。因此，国内的多个地区，如南京、武汉、珠海、温州、青岛、成都等都在争相筹建3D打印基地或者园区[6-7]，争取赢得发展先机，抢占3D打印的百亿市场。然而，尽管我国3D打印产业基地发展迅速，关于3D打印产业基地发展环境和对策的研究却十分缺乏。

一、文献综述

CNKI文献显示，“3D打印”和“基地”并现的科研成果与相关报道共计28条。其中，中国重要报纸全文数据库有22条，这些信息基本都是关于我国3D打印产业基地的相关新闻报道；中国学术期刊网络出版总库仅仅6条，其中仅有2条是关于采用3D打印建立月球基地的相关研究[8-9]，其他4条则是发表在学术刊物上的关于我国3D打印产业基地建设的新闻报道。

综上可见，在我国诸多地方政府大力扩张和建设3D打印产业基地之际，有必要为这些3D打印产业基地开展发展环境和对策研究。

二、3D打印产业基地发展环境分析模型

SWOT分析是一种针对优势(Strengths)、劣势(Weaknesses)、机会(Opportunities)与威胁(Threats)4个要素的结构化分析方法，是基于内外部竞争环境和竞争条件下的态势分析，它将研究对象内部的主要优势与劣势和外部的主要机会与威胁列举出来进行比较分析，从中得出一系列分析结论[10-11]。鉴于此，为了了解3D打印产业基地的发展环境，结合3D打印产业的特征[12-13]，本文构建了3D打印产业基地的SWOT发展环境分析模型。该模型由优势、劣势、机会和威胁4个方面以及10个分析要素构成，具体如图1所示。

针对内部环境而言，“3D打印产业基础”反映了一个地区发展3D打印产业的核心能力，产业基础雄厚与否直接涉及到区域性3D打印产业基地的发展空间。“3D打印科研实力与人才储备”则反映了一个地区的科技攻关能力。3D打印是一种新兴技术，在其产业化的过程中，需要大量的研发和设计，因此，一个地区的科研院所及人才的数量与质量影响着3D打印产业基地的长远发展潜力。“支持3D产业发展的内部政策”是引

图1　3D打印产业基地发展环境分析模型

导本区域经济发展的重要推动力，政策支持性强的区域将获得更多的自我发展机会。“3D打印产业集中度”可以反映区域性3D打印产业基地的综合竞争力，“3D打印领军团队”是成功打造3D打印产业基地的利器，“区域经济规模”则决定了3D打印产业基地的长远发展潜力。因此，上述6个因素可以综合反映一个地区打造3D打印产业基地的内部优势或劣势，这些优劣势之间根据具体的实际情况是可以相互转化的。

针对外部环境而言，3D打印产业自身的发展趋势将直接影响3D打印产业基地的发展机遇，区域外部的政策支持性(如国家政策、行业政策等)可以间接反映外部环境带来的机遇大小。此外，现有与新建的3D打印产业基地之间竞争的强弱以及3D打印技术发展瓶颈大小都将影响3D打印产业基地的发展机会与威胁。因此，采用“3D打印产业发展趋势”、“支持3D打印产业发展的外部政策”、“行业竞争对手”和“3D打印技术发展瓶颈”4个因素来分析3D打印产业基地的发展机会与威胁。

三、实证分析——以鞍山市为例

辽宁省鞍山市作为东北老工业基地主要城市，其制造业工业基础和发展环境优越。尤为重要的是，该市正在建设高水平创新型区域，在未来5年的10个重大科技专项中，有4项(激光科技、健康制造、钢铁深加工和装备制造业)都与3D打印存在交汇[10]。如3D打印的依托技术之一就是激光科技，其重要应用领域是钢铁深加工、装备制造业和健康制造，而这恰恰与鞍山市“以激光加工为生长点，以拓展激光应用为着力点”的发展规划吻合。此前针对3D打印产业基地类型的研究显示，多数3D打印产业基地基本都围绕制造业设立，无论是汽车、纺织、医疗器械还是芯片产业[14]。综上所述，鞍山市已经具备了打造3D打印产业基地的初步基础和发展环境，针对其开展3D打印产业基地发展环境和对策研究具有良好的代表性和推广价值。

(一) 发展环境分析

1. 优势

(1) 产业基础扎实。鞍山地处辽宁老工业基地与辽宁沿海经济带开发的焦点位置上，具有地理优势。同时，鞍山作为中国重要的钢铁生产基地，具有“钢都”的美誉，为发展3D打印奠定了良好的工业基础。鞍山激光产业技术发展迅猛，已有许多家企业从事激光产业，如鞍山华科大激光科技有限公司、鞍山铭辉激光医疗科技股份有限公司、鞍山汇科宏源激光技术有限公司、鞍山正亚激光科技有限公司和鞍山紫玉激光科技有限公司等[13]。此外，鞍山高新技术开发区与华中科技大学、哈尔滨工业大学、东北大学和辽宁科技大学等合作建立了“辽宁激光科技产业园”，主要开发激光应用技术研发与测试平台、高功率激光器件研发检测平台和激光先进制造技术研发测试平台等，为鞍山3D打印产业的发展提供了强有力的技术支持。

(2) 科研实力良好。鞍山是国家技术创新试点城市，也是制造业信息化工程的重点城市，现有科研院所69家、科研机构280个、研发中心60个、产业化基地7个、国家高新技术企业80家，各级各类人才达24万人[10]，凭借优越的地理位置和悠久的发展历史，其钢铁、焦化等科研技术一直处于国内领先地位。鞍山市已经与清华大学、北京大学、西安交通大学、辽宁科技大学等数十所高等院校建立了合作关系，并与中国科学院沈阳分院合作成立了“中国科学院沈阳国家技术转移中心鞍山分中心”，目前已有数十项创新技术成果达成产业化协议。

(3) 具有国家级高新区的优势。鞍山高新技术产业开发区是国家级高新区，20多年来不断完善环境、增强创新能力、扩大产业规模，涌现出一大批高新技术企业。现有国家高新技术企业31家，占全市比重约40%；拥有企业技术中心39家，其中国家级6家、省级22家；拥有鞍钢股份、荣信股份、聚龙股份、森远股份、鞍重股份和福鞍股份等上市企业；拥有中冶北方、中钢热能等一批国内外知名的科研院所与研发中心。位于高新区核心区域的辽宁科技大学是原冶金部直属高校，其机械、冶金、化工等学科科研实力突出。同时，鞍山高新区管委会还与鞍山职教城签署长期合作协议，为区内高科技企业择优推荐职业技术人才。

2. 劣势

(1) 产业链集中度低。鞍山地区本土化的3D打印设备原材料供应商和元器件供应商不多，因此产业链有可能受到这些供应商的发展限制；下游没有形成长期、稳定的规模化需求，客户群比较分散。综合来看，鞍山的3D打印产业链集中度较低，拉长的产业链可能降低鞍山市3D打印产业基地的产业竞争力。

(2) 缺乏一流领军团队。国内开展3D打印研究的一流科研团队主要包括清华大学颜永年团队、北京航空航天大学王华明团队、华中科技大学史玉升团队和西安交通大学卢秉恒团队等。鞍山在该领域的科研实力缺乏行业一流团队支撑，这将对鞍山3D打印产业基地的发展产生不良影响。

(3) 区域经济规模不足。3D打印产业的发展需要良好的经济发展来支撑，经济比较发达的地区往往其3D打印产业也发展较好，如北京、杭州、南京、广州等城市的3D打印产业发展格外迅猛。相比之下，鞍山的经济发展有些落后，对3D打印产业的发展产生了负面影响。

3. 机会

(1) 国内外掀起产业热潮。近年来，3D打印产业规模高速扩张。据预测，全球3D打印市场从2013年到2020年年复合增长率将达到23%，在2020年将达到84.1亿美元[15]。据市场调研公司Researchmoz的研究显示，2015年初中国市场总额约37亿元人民币，到2016年，市场总额将超过2015年3倍，有望突破100亿元人民币[16]。在Lux Research的研究报告显示，在2018年前，中国的3D打印机(不包含出口部分)将增长到37 800台，年复合增长率为34%；2018年的3D打印机收入将增长到7亿元人民币，年复合增长率为27%。可见，全球的3D打印市场发展潜力巨大[17]。

(2) 国家和辽宁省举措提供发展机会。在国家层面，我国政府在2013年把3D打印纳入863计划，将其升级为国家级战略；2015年2月发布了《国家增材制造产业发展推进计划(2015—2016年)》，规划2016年初步建立较为完善的增材制造(又称“3D打印”)产业体系；2015年5月又发布了《中国制造2025》，提出将推动诸多新兴领域的技术突破，其中3D打印被放在第一位。在辽宁省层面，鞍山激光产业园的发展得到了辽宁省政府的大力支持，已经成为辽宁省政府的十大重点产业园区之一，辽宁省正举全省之力建设“辽宁(鞍山)激光科技产业园”，规划把鞍山激光产业打造成辽宁战略性新兴产业。上述国家和辽宁省的举措为鞍山市激光产业基地的打造提供了良好的发展机遇。

4. 威胁

(1) 行业竞争对手。国内一些地区的快速行动对鞍山形成压力。南京成立3D打印技术产业研究院和产业基地以及政府公共服务平台，并对有关3D打印的项目给予政策和资金续航支持，进而推进3D打印产业发展。武汉抢先成立了中国首个3D打印工厂。东莞将3D打印这个新兴产业写入了2013年的《政府工作报告》中，并提议东莞应提前布局，早日打入3D打印技术市场。哈尔滨工业大学建立了哈尔滨工业大学工程中心3D打印实验室，黑龙江仁泽科技开发有限公司采购了闪铸双头3D打印机，并与哈尔滨工业大学合作将3D打印技术引入机械设备研发领域和大型建设项目中。这些先行基地的建设和发展，对鞍山市3D打印产业基地的建设产生了竞争威胁。

(2) 技术发展瓶颈。首先，在成本方面，尽管3D打印机的造价不断下降，但是仍然比较昂贵，这直接影响了3D打印的普及应用。其次，在打印材料方面，3D打印所选用的材料多是物理特性较差的化学聚合物，并存在不稳定性安全隐患。再次，在精度、速度和效率方面，目前消费型3D打印的精度和速度普遍不高，打印效率还远不适应大规模生产的需求。最后，在知识产权保护方面，3D打印技术将导致产品更容易被复制，盗版风险大增，这也在一定程度上阻碍了3D打印产业的快速发展。

5. 发展环境小结

鞍山市发展3D打印产业恰逢国内外3D打印产业大发展和快发展之际，市场需求快速增长，国家、省、市各级政府相继出台了促进3D打印产业发展的激励措施，鞍山市自身也具备了发展3D打印的产业基础，科研实力与人才储备基础良好，因此具备了良好的发展优势和发展机遇。与此同时，鞍山市在发展3D打印产业基地的同时，也面临着产业集中度低、缺乏领军团队、区域经济规模有限、竞争对手增多和3D打印技术瓶颈5个主要的发展劣势和威胁。综合来看，鞍山市发展3D打印产业基地的优势和机遇更为突出，发展环境良好，其面临的劣势与威胁可以通过采取一系列对策加以解决。

(二) 发展对策

1. 深化改革，强化优势

(1) 加强组织协调。由相关政府职能部门牵头，成立地区的3D打印产业发展领导小组，建立工作机制，明确责任分工。加强省市合作，建立本地区上级职能部门的合作机制，争取上级重视，加强督促检查，确保规划目标的实现。

(2) 完善人才培养机制。人才是发展3D产业的核心资源。要引进国内外高层次人才和团队，落实相关政策，并鼓励海外专业人员回国进行创业，促进人才资源的聚集。此外，还要鼓励相关高校和科研院所加快3D打印专业人才培养的进程，将3D打印纳入高校相关学科中，采取校企协同授课等方式促进3D打印高级人才的培养。还可以推动行业协会等进行相关培训，在科技馆、活动中心等公共机构开展3D打印技术的宣传和推广，为发展3D打印产业积累经验。

(3) 加大政策扶持力度。要将3D打印产业纳入本地区新兴产业发展重点，进一步落实财政、土地、税收、政府采购等方面的优惠政策和扶持措施，对3D打印产业重大项目建设、示范应用推广、关键技术研发产业化、标准制定及人才培养和引进给予重点支持。建立本地区3D打印技术发展基金，提高引进和培育相关创新型企业、重大项目支持力度；将3D打印设备列入政府采购目录，加大对3D打印技术研发的支持力度；鼓励各金融机构创新金融产品，采取信贷、担保、创业投资、企业票据等多元化的投融资方式，推动3D打印技术和应用产业加快发展。

2. 积极行动，转化劣势

(1) 优化产业结构，提高产业集中度。3D打印的材料、软件、设备和应用服务是构建3D打印产业的主要环节，每个环节既相互独立又彼此联系，构建完善的3D打印产业链缺一不可。鞍山地区要想实现每个环节都有相应的企业是有一定困难的，但是产业链不够完备又会使其自身发展受限。因此，在选择引入资源时，既要考虑本地产业进行重点补缺引入，同时也要衡量自身的能力，通过引入企业与引入技术相结合，逐步完善地区产业链结构。比如，可以通过引入相关研发机构和研发团队，在本地设立研发分中心和办事处，填补本地产业空白。

(2) 增强现有企业动力，打造龙头企业。积极开展3D打印企业的培育工程，选取基础较好的3D打印企业，政府在项目实施、平台建设和人才引进等方面给予政策上的支持。同时，还要扶持技术含量较高、市场前景较好的科技型中小企业，实施工作指导，促进其发展成为高新技术企业。鼓励企业开展3D打印技术标准制订和专利申请。可以建立以骨干企业为主体，集孵化、应用、产业承接发展功能为一体的3D打印产业园区，形成产业集聚优势，提升地区产业影响力。

(3) 提升招商企业质量，发挥引领作用。招商行业内的骨干企业，不仅能够提升本地区产业知名度，更能起到产业集聚的发展效应。建议鞍山市招商大型工业级3D打印装备制造企业、桌面级民用3D打印装备制造企业和服务企业等。力争引入美国、德国等知名3D打印公司在本区设立办事处，重点招商北京、陕西、湖北等国内3D打印产业发达地区龙头企业，在鞍山建立分公司，提升产业整体实力。围绕现有土地及标房资源，着重在有一定体量的内外资3D打印项目上下功夫。采取上下多联动、客户多带等方法获取信息，协调推进产业发展进程。

(4) 加强专家型人才与团队的引进，占领行业制高点。通过一系列人才引进举措，从科研经费、人事关系、税费减免、安家待遇等方面加大支持力度，引进国内外3D打印领域的行业专家与团队。通过他们的引领，实现鞍山市3D打印产业基地的跨越式大发展，占领行业制高点。

3. 凝聚力量，应对威胁

(1) 分析对手，精准施策。要对比其他地区产业发展情况，结合鞍山现有的区位基础，适当定位发展目标，减少盲目的投入和风险。产业的开发应用可以促进技术的普及，技术与产业相结合能够有效地提升产业竞争力。例如，可以结合现有产业对技术进行适当的分类，分成材料、设计、控制、信息等类别，再针对其中重点企业给予经济和政策上的支持，鼓励其进行技术创新。

(2) 整合资源，突破瓶颈。由于3D打印产业普遍存在“小而散”的问题，综合竞争力和抗风险能力还不够强，因此，抱团发展是目前解决这一问题的有效途径。在发展3D打印产业过程中，鞍山市可以成立地区的产业技术协会，整合分散的资源，有效促进信息资源的交流与共享，加速产业间的融合，还可以依托骨干企业、高校或专业研发机构建设共性技术研发平台，集中优势科研力量进行技术攻关，克服地区产业发展技术瓶颈。

4. 把握机会，加速发展

(1) 对接政策，规划发展。积极对接国家、省、市3D打印发展规划，合理科学地编制发展规划，充分考虑产业未来爆发式增长态势和高技术壁垒来安排空间布局、发展路径、企业培育及项目建设，完善全链条产业结构，对关键人才和核心技术予以重点支持，加大公共平台建设的投入，时刻保持对新技术的敏感性和对激烈竞争的紧迫感，促进产业凝聚。

(2) 提速发展，抢占先机。当前，世界多国都在推进3D打印产业的发展，但受技术瓶颈和应用市场的限制，发展情况差距不大。因此，要把握未来难得的机遇期，加强宏观指导，推进产业布局，积极与国内外发达地区的交流合作，加速提升鞍山的技术和产业优势，在未来激烈竞争中抢占先机。

四、结论

本文设计了3D打印产业基地的SWOT发展环境分析模型，该模型可以作为我国其他地区打造3D打印产业基地的可行性分析工具。但是，该模型选取的分析要素还不够全面，有待进一步完善。针对鞍山市设计的3D打印产业基地发展对策虽然不能够适用于所有地区，但是3D打印产业基地建设中面临的很多问题都是共性的，因此，其他地区的相关建设者和政府管理部门都可以得到有益借鉴。

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Research on development environment and countermeasures of 3D printing industry base

JIN Yu-ran1, LU Yi2, YU Jiang-nan1, LI Xin1

(1. School of Business Administration, University of Science and Technology Liaoning, Anshan 114051, China; 2. Faculty of Management and Economics, Dalian University of Technology, Dalian 116024, China)

Abstract：In recent years, 3D printing as a rapid prototyping technology, the application scope of which is expanded, and the market scale of which is growing rapidly. 3D printing industry base is rushing to be built by many local governments in China, in order to stimulate local economic development. However, the theoretical research on development environment and countermeasure of the 3D printing industry base are extremely limited. Development environment SWOT analysis model of 3D printing industry base is designed. Taking a case study of Anshan, the development environment of 3D printing industry base is analyzed, and the countermeasures of which is designed, in order to provide reference for the development and construction of 3D printing industry bases in China.

Key words：3D Printing; industrial revolution; SWOT analysis; industrial base

中图分类号：F 259.2

文献标志码：A

文章编号：1674-0823(2016)02-0157-06

doi：10.7688/j.issn.1674-0823.2016.02.10

作者简介：金玉然(1979-)，男，辽宁大连人，副教授，博士生，主要从事技术创新管理、供应链与物流管理等方面的研究。

基金项目：辽宁省教育厅人文社会科学项目(W2014051)； 鞍山市科学技术计划项目。

收稿日期：2016-01-04

(责任编辑：张璐)

*本文已于2016-03-23 15∶23在中国知网优先数字出版。 网络出版地址： http：∥www.cnki.net/kcms/detail/21.1558.C.20160323.1523.008.html