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§发达国家3D打印的战略规划及发展经验（第1页）

§发达国家3D打印的战略规划及发展经验

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美国

1.美国发展3D打印的战略规划

美国政府认为3D打印技术的发展是提高美国制造业竞争力的一条捷径，3D打印技术使美国在与低成本国家竞争时有更多优势。

对于3D打印技术的推动，美国政府的作用主要体现在3个层面，即国家战略、路线图、研究计划及执行。

在国家战略层面，奥巴马政府出台了诸多促进3D打印技术发展的计划，如2011年的“先进制造伙伴关系计划”

（AMP），2012年2月的《先进制造国家战略计划》，2012年3月投资10亿美元实施的“国家制造业创新网络”

计划（NNMI）等。

这些战略计划都将增材制造技术（即3D打印技术）视为未来美国关键的制造技术。

伴随计划的颁布，实际的行动也铿锵有力：2012年4月，“增材制造技术”

被确定为首个制造业创新中心；2012年8月，作为“国家制造业创新网络”

计划的一部分，位于俄亥俄州扬斯敦的美国国家增材制造创新研究院（National　Additive　Manufanovation　Institute）（简称NAMII）成立（见图4-1及附录），美国商务部、能源部和国防部等5家政府部门共同出资4500万美元，3000万美元是首笔资金；西弗吉尼亚州、宾夕法尼亚州和俄亥俄州的非营利性组织、学校和企业组成的联合团体出资4000万美元，该研究院共得到7000万美元。

可以说，该研究院的实质即是一个公私合作研究机构，其由产、学、研三方成员共同组成，致力于开发增材制造技术和产品，增强国内制造业竞争力。

美国国家增材制造创新研究院（NAMII）的工作目标是加快增材制造技术在制造业中的发展，增强国内制造业竞争力。

该机构确定了三大工作重点：一是构建增材制造信息和研究开放交流的高度协作的基础平台。

二是促进增材制造技术发展、评价、以及灵活有效的技术布局。

三是培养适应增材制造技术和产业发展、领先的人才队伍，包括教育学生和培训技术工人。

NAMII目前主要研究三项技术主题：（1）打印材料特性和效能的研究。

了解材料的性质和特点，是确保增材制造技术能够被大规模采用的关键。

具体的重点领域包括开发材料数据库，获取更广泛的测试结果；设计材料性能；数据访问和共享平台；管理材料变化的方法等。

这部分工作的聚焦点是加速材料及材料系统的转换，为增材制造从材料需求到过程加工建立无缝路径。

（2）资格鉴定和认证测试。

快速部署增材制造产品的测试、鉴定和认证方法及系统，是增材制造应用的关键。

具体的重点领域包括快速鉴定和认证的方法；鉴定和认证的创新技术；建模和仿真；过程可变性的量化；用以提高可靠性、优化流程和提高速度的简化可变性的识别方法；供应商认证等。

这部分工作重点应放在为符合资质和认证的产品消除障碍和加快上市时间上面。

（3）加工能力和过程控制。

全面了解工艺参数之间的关系以及由此产生的产品将如何推动增材制造工艺。

具体的重点领域包括工艺的可重复性和产量的提高；开发输出模型的预测算法；提高零件质量；原位自适应控制系统。

这一主题的努力方向是通过增材制造加工过程的改进提高其普及性。

此外，美国还不断在其他地方新建类似的中心，使企业与美国国防部和能源部合作，将落后于全球化的地区转变成全球的高科技中心，如2014年2月，美国政府拨款1.4亿再建两家制造创新中心：位于芝加哥的数字制造与设计创新研究所（Digital　Manufad　Design　Innovation　Institute），专注于高科技数字化制造和设计，以及位于底特律郊外的轻质现代金属制造创新研究所（Lightweight　aals　Manufanovation　Institute），专注于铝、钛等轻金属以及高强度钢材的制造技术研发。

其它非联邦机构也提供了相同金额的资金，也就是说，这两家新的制造创新中心共可获得2.8亿美元的研发资金。

1998年和2009年美国分别两度发布增材制造技术路线图。

2009年第2个面向未来10～12年的增材制造技术研发路线图研讨会由美国学界召开，有65名专家学者参加，来自政府、企业界和学界，对于增材制造技术的发展，制定了未来10～12年的研究指南。

该研讨会关注增材制造技术的多个方面的未来前景，如工艺建模与控制、生物医药应用、设计、材料、教育和研发、能源与可持续发展等。

经过整体评估，增材制造技术如果能够被推动处于发展的前沿，更大的发展机遇将会被创造。

建立美国国家测试床中心（Natio　Bed　TBC）是该路线图报告提出的关键建议，中心主要对未来该领域的人力资源发展和设备进行推动，且将制造研究的概念进行展示。