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國家增材制造產業發展推進計劃(2015-2016年)
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工信部聯裝〔2015〕53號

 

各省、自治區、直轄市工業和信息化主管部門、發展改革委、財政廳(局):

 

  為落實國務院關于發展戰略性新興產業的決策部署,搶抓新一輪科技革命和產業變革的重大機遇,加快推進我國增材制造(又稱“3D打印”)產業健康有序發展,工業和信息化部、發展改革委、財政部研究制定了《國家增材制造產業發展推進計劃(2015-2016年)》?,F予印發,請結合本地區發展實際,認真貫徹執行。

附件:國家增材制造產業發展推進計劃(2015-2016年)

工業和信息化部
國家發展和改革委員會
財政部

2015年2月11日

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        為落實國務院關于發展戰略性新興產業的決策部署,搶抓新一輪科技革命和產業變革的重大機遇,加快推進我國增材制造(又稱“3D打印”)產業健康有序發展,制定本推進計劃。

     一、發展現狀及面臨的形勢
       增材制造是以數字模型為基礎,將材料逐層堆積制造出實體物品的新興制造技術,體現了信息網絡技術與先進材料技術、數字制造技術的密切結合,是先進制造業 的重要組成部分。當前,增材制造技術已經從研發轉向產業化應用,其與信息網絡技術的深度融合,或將給傳統制造業帶來變革性影響。加快增材制造技術發展,盡 快形成產業規模,對于推進我國制造業轉型升級具有重要意義。
       經過多年的發展,我國增材制造技術與世界先進水平基本同步,在高性能復雜大型金屬承力構件增材制造等部分技術領域已達到國際先進水平,成功研制出光固 化、激光選區燒結、激光選區熔化、激光近凈成形、熔融沉積成形、電子束選區熔化成形等工藝裝備。增材制造技術及產品已經在航空航天、汽車、生物醫療、文化 創意等領域得到了初步應用,涌現出一批具備一定競爭力的骨干企業。但是,我國增材制造產業化仍處于起步階段,與先進國家相比存在較大差距,尚未形成完整的 產業體系,離實現大規模產業化、工程化應用還有一定距離。關鍵核心技術有待突破,裝備及核心器件、成形材料、工藝及軟件等產業基礎薄弱,政策與標準體系有 待建立,缺乏有效的協調推進機制。
      當前,新一輪科技革命和產業變革正在孕育興起,與我國工業轉型升級形成歷史性交匯。世界工業強國紛紛將增材制造作為未來產業發展新的增長點加以培育,制定 了發展增材制造的國家戰略和具體推動措施,力爭搶占未來科技和產業制高點。與此同時,我國加快轉變經濟發展方式和產業提質增效升級,亟需采用包括增材制造 技術在內的先進技術改造提升傳統產業。不斷釋放的市場需求將為增材制造技術帶來難得的發展機遇和廣闊的發展空間。為此,應把握機遇,整合行業資源,營造良 好發展環境,努力實現增材制造產業跨越式發展。


    二、總體要求
    (一)指導思想
      以鄧小平理論、“三個代表”重要思想、科學發展觀為指導,深入貫徹習近平總書記重要講話精神,把培育和發展增材制造產業作為推進制造業轉型升級的一項重要 任務,以直接制造為增材制造產業發展的主要戰略取向,兼顧增材制造技術在原型制造和模具開發中的應用,面向航空航天、汽車、家電、文化創意、生物醫療、創 新教育等領域重大需求,聚焦材料、裝備、工藝、軟件等關鍵環節,實施創新驅動,發揮企業主體作用,加大政策引導和扶持力度,營造良好發展環境,促進增材制 造產業健康有序發展。
    (二)基本原則
      需求牽引與創新驅動相結合。面向重點領域產品開發設計和復雜結構件生產需求,以技術創新為動力,著力解決關鍵材料和裝備自主研發等方面的基礎問題,不斷提高產品和服務質量,滿足用戶應用需求。
      政府引導與市場拉動相結合。發揮政策激勵作用,聚焦科技和產業資源,根據技術、市場成熟度,實施分類引導,同時發揮市場對產業發展的拉動作用,營造良好市場環境,不斷拓展應用領域,促進增材制造大規模推廣應用。
      重點突破和統籌推進相結合。結合重大工程需求,在航空航天等涉及國防安全及市場潛力大、應用范圍廣的關鍵領域和重要產業鏈環節實現率先突破。兼顧個性化消費、創意產業等領域,形成產品設計、材料、關鍵器件、裝備、工業應用等完整的產業鏈條。
       增材制造和傳統制造相結合。加快培育和發展增材制造產業,不斷壯大產業規模。加強與傳統制造工藝的結合,擴大在傳統制造業中的應用推廣,促進工業設計、材料與裝備等相關產業的發展與提升。
    (三)發展目標
      到2016年,初步建立較為完善的增材制造產業體系,整體技術水平保持與國際同步,在航空航天等直接制造領域達到國際先進水平,在國際市場上占有較大的市場份額。
     1.產業化取得重大進展。增材制造產業銷售收入實現快速增長,年均增長速度30%以上。進一步夯實技術基礎,形成2-3家具有較強國際競爭力的增材制造企業。
     2.技術水平明顯提高。部分增材制造工藝裝備達到國際先進水平,初步掌握增材制造專用材料、工藝軟件及關鍵零部件等重要環節關鍵核心技術。研發一批自主裝備、核心器件及成形材料。
    3.行業應用顯著深化。增材制造成為航空航天等高端裝備制造及修復領域的重要技術手段,初步成為產品研發設計、創新創意及個性化產品的實現手段以及新藥研發、臨床診斷與治療的工具。在全國形成一批應用示范中心或基地。
    4.研究建立支撐體系。成立增材制造行業協會,加強對增材制造技術未來發展中可能出現的一些如安全、倫理等方面問題的研究。建立5-6家增材制造技術創新中心,完善扶持政策,形成較為完善的產業標準體系。


      三、推進計劃
      (一)著力突破增材制造專用材料
       依托高校、科研機構開展增材制造專用材料特性研究與設計,鼓勵優勢材料生產企業從事增材制造專用材料研發和生產,針對航空航天、汽車、文化創意、生物醫 療等領域的重大需求,突破一批增材制造專用材料(專欄1)。針對金屬增材制造專用材料,優化粉末大小、形狀和化學性質等材料特性,開發滿足增材制造發展需 要的金屬材料。針對非金屬增材制造專用材料,提高現有材料在耐高溫、高強度等方面的性能,降低材料成本。到2016年,基本實現鈦合金、高強鋼、部分耐高 溫高強度工程塑料等專用材料的自主生產,滿足產業發展和應用的需求。

 

專欄1 著力突破增材制造專用材料
類 別 材料名稱 應用領域
金屬增材制造專用材料 細粒徑球形鈦合金粉末(粒度20μm-30μm)、高強鋼、高溫合金等。 航空航天等領域高性能、難加工零部件與模具的直接制造。
非金屬增材制造專用材料 光敏樹脂、高性能陶瓷、碳纖維增強尼龍復合材料(200℃以上)、彩色柔性塑料以及PC-ABS材料等耐高溫高強度工程塑料。 航空航天、汽車發動機等鑄造用模具開發及功能零部件制造;工業產品原型制造及創新創意產品生產。
醫用增材制造專用材料 膠原、殼聚糖等天然醫用材料;聚乳酸、聚乙醇酸、聚醚醚酮等人工合成高分子材料;羥基磷灰石等生物活性陶瓷材料;鈷鎳合金等醫用金屬材料。 仿生組織修復、個性化組織、功能性組織及器官等精細醫療制造。

     (二)加快提升增材制造工藝技術水平
       積極搭建增材制造工藝技術研發平臺,建立以企業為主體,產學研用相結合的協同創新機制,加快提升一批有重大應用需求、廣泛應用前景的增材制造工藝技術水 平(專欄2),開發相應的數字模型、專用工藝軟件及控制軟件,支持企業研發增材制造所需的建模、設計、仿真等軟件工具,在三維圖像掃描、計算機輔助設計等 領域實現突破。解決金屬構件成形中高效、熱應力控制及變形開裂預防、組織性能調控,以及非金屬材料成形技術中溫度場控制、變形控制、材料組份控制等工藝難 題。

專欄2 加快提升增材制造工藝技術水平
類別 工藝技術名稱 應用領域
金屬材料增材制造工藝技術 激光選區熔化(SLM) 復雜小型金屬精密零件、金屬牙冠、醫用植入物等。
激光近凈成形(LENS) 飛機大型復雜金屬構件等。
電子束選區熔化(EBSM) 航空航天復雜金屬構件、醫用植入物等。
電子束熔絲沉積(EBDM) 航空航天大型金屬構件等。
非金屬材料增材制造工藝技術 光固化成形(SLA) 工業產品設計開發、創新創意產品生產、精密鑄造用蠟模等。
熔融沉積成形(FDM) 工業產品設計開發、創新創意產品生產等。
激光選區燒結(SLS) 航空航天領域用工程塑料零部件、汽車家電等領域鑄造用砂芯、醫用手術導板與骨科植入物等。
三維立體打?。?DP) 工業產品設計開發、鑄造用砂芯、醫療植入物、醫療模型、創新創意產品、建筑等。
材料噴射成形 工業產品設計開發、醫療植入物、創新創意產品生產、鑄造用蠟模等。

     (三)加速發展增材制造裝備及核心器件
      依托優勢企業,加強增材制造專用材料、工藝技術與裝備的結合,研制推廣使用一批具有自主知識產權的增材制造裝備(專欄3),不斷提高金屬材料增材制造裝備 的效率、精度、可靠性,以及非金屬材料增材制造裝備的高工況溫度和工藝穩定性,提升個人桌面機的易用性、可靠性。重點研制與增材制造裝備配套的嵌入式軟件 系統及核心器件,提升裝備軟、硬件協同能力。

 

專欄3 加快發展增材制造裝備及核心器件
類 別 名 稱
金屬材料增材制造裝備 激光/電子束高效選區熔化、大型整體構件激光及電子束送粉/送絲熔化沉積等增材制造裝備。
非金屬材料增材制造裝備 光固化成形、熔融沉積成形、激光選區燒結成形、無模鑄型以及材料噴射成形等增材制造裝備。
醫用材料增材制造裝備 仿生組織修復支架增材制造裝備、醫療個性化增材制造裝備、細胞活性材料增材制造裝備等。
增材制造裝備核心器件 高光束質量激光器及光束整形系統、高品質電子槍及高速掃描系統、大功率激光掃描振鏡、動態聚焦鏡等精密光學器件、陣列式高精度噴嘴/噴頭等。

    (四)建立和完善產業標準體系
      一是研究制訂增材制造工藝、裝備、材料、數據接口、產品質量控制與性能評價等行業及國家標準。結合用戶需求,制定基于增材制造的產品設計標準和規范,促進增材制造技術的推廣應用。鼓勵企業及科研院所主持或參與國際標準的制定工作,提升行業話語權。
二 是開展質量技術評價和第三方檢測認證。針對目前用戶對增材制造產品在性能、質量、尺寸精度、可靠性等方面的疑慮,就航空航天、汽車、家電、生物醫療等對國 家和人民生活安全有重大影響的行業使用增材制造技術直接制造產品,開展質量技術評價和第三方檢測認證,確保產品的各項指標滿足用戶需求,促進增材制造技術 的推廣應用。
     (五)大力推進應用示范
      一是組織實施應用示范工程。依托國家重大工程建設,通過搭建產需對接平臺,著重解決金屬材料增材制造在航空航天領域應用問題,在具備條件的情況下,在國防 軍工其他領域予以擴展。在技術相對成熟的產品設計開發領域,發展增材制造服務中心和展示中心,通過為用戶提供快速原型和模具開發等方式,促進增材制造的推 廣應用。對于創意設計、個性化定制等領域,通過搭建共性服務平臺,支持從事產品設計開發、文化創意等領域的中小型服務企業采用網絡化服務模式,提高專業化 服務水平。完善個性化增材制造醫療器械在產品分類、臨床驗證、產品注冊、市場準入等方面的政策法規。
      二是支持建設公共服務平臺。在具備優勢條件的區域搭建公共服務平臺,發展增材制造創新設計應用中心,為用戶提供創新設計、產品優化、快速原型、模具開發等 應用服務,促進增材制造技術的推廣應用。加大對增材制造專用材料、裝備及核心器件研發基地建設的支持力度,加快形成產業集聚發展,盡快形成產業規模。
三是組織實施學校增材制造技術普及工程。在學校配置增材制造設備及教學軟件,開設增材制造知識的教育培訓課程,培養學生創新設計的興趣、愛好、意識,在具備條件的企業設立增材制造實習基地,鼓勵開展教學實踐。
      四、政策措施
    (一)加強統籌協調。國家工業管理、發展改革、財政等部門應加強統籌協調,強化頂層設計,研究制定增材制造發展路線圖。建立增材制造專家咨詢委員會,對產 業發展的重大問題和政策措施開展調查研究,進行論證評估,提出咨詢建議。組建產學研用共同參與的行業組織,跟蹤國內外產業發展情況及趨勢,發布增材制造年 度報告,制定年度研發及推廣應用目錄,加快科研成果產業化。
     (二)加大財稅支持力度。通過國家科技計劃(基金、專項等)支持增材制造技術的研發工作。在智能制造裝備有關領域的專項中研究支持增材制造發展的政策。 落實好增材制造設計及工藝控制軟件的稅收支持政策。對增材制造領域國家支持發展的裝備適時納入到重大技術裝備進口稅收政策支持范圍。對符合條件的增材制造 裝備納入重大技術裝備首臺套保險政策范圍,支持應用推廣。
     (三)拓寬投融資渠道。采取政策引導和市場化運作相結合的方式,吸引企業、金融機構以及社會資金投向增材制造產業。在風險可控、商業可持續的前提下,引 導銀行業金融機構加大對增材制造產業的信貸支持力度,支持融資擔保機構對增材制造企業提供貸款擔保。鼓勵符合條件的增材制造企業通過境內外上市、發行非金 融企業債務融資工具等方式進行直接融資。
    (四)加強人才培養和引進。依托已有的增材制造優勢高校和科研機構,建立健全增材制造人才培養體系,積極開展高校教師的增材制造知識培訓,支持在有條件的 高校設立增材制造課程、學科或專業,鼓勵院校與企業聯合辦學或建立增材制造人才培訓基地。利用國家千人計劃,從海外引進一批增材制造高端領軍人才和專業團 隊。建立和完善人才激勵機制,落實科研人員科研成果轉化的股權、期權激勵和獎勵等收益分配政策。
     (五)擴大國際交流合作。支持和鼓勵高等院校、科研機構和企業加強國際交流與合作,舉辦國際交流會議或活動。鼓勵國內企事業單位積極參與國際增材制造行 業標準制定,推動我國領先領域的國內標準成為國際標準。鼓勵國內企業積極走出去開展國際合資合作,引導國外企業在華設立研發基地或研發中心,帶動國內增材 制造研發水平的整體提升。


五、實施保障
      各地工業管理、發展改革、財政等部門要加強溝通,密切配合,切實做好有關指導和服務工作,按照本推進計劃確定的目標、任務和政策措施,加強組織領導,結合 自身條件制定支持增材制造發展的具體政策措施,抓好工作落實,合理規劃布局,引導和推進增材制造產業健康有序發展。

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