中美3D打印的同与不同今年4月14－26日，中国3D打印技术产业代表团一行11人首次应美国Stratasys公司、3D Systems公司、Exon公司三家美国最大的3D打印企业和康奈尔大学、Drexel大学等知名科研机构邀请访问，就3D打印技术发展现状与发展趋势、世界3D打印技术产业联盟发展思路、发展定位，2014青岛世界3D打印技术产业大会／博览会主要内容和筹备情况，中美3D打印技术发展差距等议题展开深入研讨。
武汉滨湖机电、中科院广州电子所、上海联泰、上海三的部落、成都航利、沈阳新松、合肥工大等10多家企业和科研单位负责人参加了本次考察。
由于这是首次中美3D打印领域举行的最大规模的访问和交流活动，也是首次国内3D打印行业的企业和专家走进美国，深入企业展开对话交流，在中美3D打印业界引起广泛关注。而通过这次访问，使我发现了美国3D打印行业存在的困难，也让我再次验证了过去对这个行业普遍存在问题的判断。
3D打印企业的困惑在哪里
当我们一行从北京出发，经过13个小时的连夜飞行赶到西雅图之后，立即又转机到达2小时之外的明尼苏达州的明尼阿波利斯市的时候，已经是美国当地西部时间的下午2点。无论是西雅图还是明尼苏达州，每一个地方都是蓝天白云，空气都是那么清新，天空都是那么湛蓝。对于我们从雾霾中走出来的中国人，心里有一种难言的心酸。到了明尼阿波利斯市，才感到这里的春天来的这样迟，寒风刺骨，不远处的山坡上还有点点积雪。树枝和草坪还在冬天的睡眠中，并没有完全苏醒过来。
任何一个工业化国家似乎都难以走出历史的怪圈，发展经济首先要发展工业，发展工业必然会造成环境污染。如今，美国本土并没有多少生产性工厂，他们大多迁到中国，将污染、能源消耗和GDP一并留给了中国。而美国的高科技发展出乎我们的想象，并不只是纽约、硅谷才是高科技集中的城市。从明尼阿波利斯市驱车半个多小时到达一个人口并不集中，企业也不集中的地方，找了半天才找到Stratasys公司的大门。
作为全球3D打印行业的龙头企业，Stratasys公司并不在大城市，也没有标志性的高大办公楼群。一层并不宽大并不起眼的，标准的生产车间似的房子就是公司的总部所在地。大家一个劲儿地感叹：这么有名的企业怎么选在这么偏僻的小地方，为什么不在纽约，不在华盛顿，也不在市区？大家都说这美国人有钱，怎么不搞一栋像样的办公楼？这和国内三四线城市的小企业有什么区别……
的确，这或许就是文化差异。2013年我们率团去欧洲考察，发现几家知名度很高的3D打印企业没有像样的办公楼，没有豪车，很多公司高官开一辆经济型的小车。而国内企业首先是修建办公楼，买豪车，把门面装点起来，把气势和场面支撑起来。
对于远道而来的客人，公司执行副总裁Jonathan Cobb非常热情接待了考察团成员，并详细介绍了公司的发展情况。该公司最近刚刚完成了收购 MakerBot公司，内部还正在整合中。2012年4月，Stratasys公司完成了与以色列公司Objet的合并，新公司市值达到30亿美元。
Stratasys公司是目前全球3D打印行业规模最大和最具国际影响力的企业之一，在明尼苏达州和以色列设有双总部。早在27年前，该公司创始人 Scott Crump就发明了FDM技术，这项技术如今仍然在3D打印领域发挥着重要作用。
FDM技术是利用ABS、Polycarbonate、Polyphenylsulfone 等塑料材料作为原材料，通过挤压成为半熔融状态的细丝，通过沉积在层层堆积基础上的方式，从3D CAD资料直接建构成型。该技术通常应用于塑型、装配、功能性测试以及概念设计。FDM技术还广泛用于新产品打样与快速制造。
与Jonathan Cobb副总裁的交流中，我发现了这个行业普遍存在的焦虑，同时，也再次验证了我的判断。我很好奇地问他，你认为，当前3D打印行业存在的最大困难是什么？是技术还不够成熟，还是市场难以打开？
Jonathan Cobb很坦诚地告诉我：市场！市场！于是现场的目光聚焦到我这边。我向他介绍了中国3D打印技术产业联盟和世界3D打印技术产业联盟产生的背景，核心就是要改变这个行业长期“小而散”的状态，要推动行业间的对话，以及行业间与市场用户间的对话，要抱团发展，集群发展。3D打印技术作为一项新兴的制造技术，具有自身的特点和定位，但是，3D打印技术并不能取代传统制造技术。之所以我们一直难以打开应用市场，难以找准市场定位，关键就在于我们混淆了3D打印与传统制造技术的关系，总以为3D打印技术什么都能够做，无所不能，好像3D打印技术未来就是要替代传统制造技术，给我们的市场用户和我们自己造成了很多误解。
Stratasys公司生产的部分打印机
我提出了中国3D打印技术产业联盟的发展理念，核心就是3D打印行业一定要形成“抱团发展”的理念，不要互相拆台，互相攻击，各自为政。如果这个行业长期四分五裂，外界无法对3D打印有一个全面的认识和了解，这个行业就会一次又一次失去机会。我们必须将其与传统制造产业的有机结合作为突破口，才能打开应用市场。3D打印技术的未来发展一定要发挥自身的比较优势，而不是什么都能够做，结果什么都做不了。做出来的东西要具有功能性，这个技术才会有可持续的生命力。
同时，我介绍了世界3D打印技术产业大会和博览会这个平台，将对话机制常态化、固定化，对于我们整个3D打印行业的意义和作用。我们不仅要加强3D打印行业间的对话与合作，还要促进3D打印行业与市场用户间的对话。我介绍了当前正在珠三角、长三角等主要工业城市推进中的3D打印创新服务中心项目，3D打印在线项目，3D打印研究院项目，使Jonathan Cobb执行副总裁和在场的代表非常震惊与兴奋。他们告诉我，这是他们首次系统性地听到了关于3D打印技术未来发展比较全面的规划，也是比较成熟的商业模式。
当然，我们大家都非常明白，这件事一定需要有人来做，早做早主动。而任何一家3D打印企业都难以做起来，他们总是会站在自身的立场去推广自身的产品，而如果联盟出面，则是将整个产业作为一个支点去撬动整个市场。
我的观点和思路获得了积极的响应，接下来在美国的整个访问，六场座谈和演讲中，我都不厌其烦地阐述联盟的观点，当然主要是我的观点。我也希望从中听听他们的反应，他们有什么更好的建议。
我虽然不是3D打印技术的资深专家，但是我长期关注和研究产业经济。我能够从产业研究的角度去分析和判断3D打印这样一个新兴技术在发展过程中存在的困难和问题。而当前，是一批专家在推动3D打印技术产业化，他们的长处是熟悉技术，不熟悉市场，而我熟悉市场，不熟悉技术，因此，我和他们是互补的，不存在任何竞争关系。我的工作做得越好，越有利于打开3D打印的应用市场，整个3D打印行业都将是最终的受益者。
市场，市场，还是市场！
接下来的11天时间里，我们带着同样的问题，跑遍了大半个美国，从明尼苏达州到北卡罗来纳州、南卡罗来纳州、宾夕法尼亚州、纽约州，访问了3D Systems公司、美国Ex One公司、康奈尔大学、Drexel大学、国际华人科技工商协会。
3D Systems公司是全球3D打印行业另外一家最知名的企业之一，公司创始人查克·赫尔早在1984年就发明了SLA技术。该技术至今在3D打印领域还是一项主导技术，仍在发挥着重要的作用。
SLA技术主要是以光敏树脂的聚合反应为基础，通过计算机控制下的紫外激光，沿着零件各分层截面轮廓，对液态树脂进行逐点扫描，使被扫描的树脂薄层产生聚合反应，由点逐渐形成线，最终形成零件的一个薄层的固化截面，而未被扫描到的树脂保持原来的液态。当一层固化完毕，升降工作台移动一个层片厚度的距离，在上一层已经固化的树脂表面再覆盖一层新的液态树脂，用以进行再一次的扫描固化。新固化的一层牢固地粘合在前一层上，如此循环往复，直到整个零件原型制造完毕。这种方法的特点是有较高的精度和较好的表面质量，能制造形状特别复杂（如空心零件）和特别精细（如工艺品、首饰等）的零件。
3D Systems公司生产的部分打印机
公司副总裁Wendy Pinckney和工程师团队向我们介绍了公司的技术和市场发展情况，带领我们参观了产品中心。
该公司股票在2011年年中从纳斯达克转到纽约证券交易所主板，在转板后，公司股价上升了89.7%，涨幅超过软件应用行业平均水平的四倍。尽管股票市场的热烈反应给股民带来诸多利好，但是并没有改变3D打印应用市场新的格局，他们一样受到市场的困惑。当我告诉他们，3D打印创新服务中心建好以后，可能我们就会成为3D打印企业最大的客户的时候，消息让他们异常惊讶。
3D打印技术虽然在打印速度、材料、工艺等很多方面还有待进一步完善和成熟，但是，我们在参观了美国和欧洲同行几家标杆企业之后，很快就发现了我们之间的差距。尽管如此，目前3D打印技术本身已经非常成熟，3D打印在新产品开发、个性化复杂产品的定制、生物医学、工业设计、文化创意、教育培训等领域的市场空间足够创下全球3D打印行业的美好未来了。
Stratasys公司和3D Systems公司作为全球3D打印行业最大的两家企业，都是上市公司，也都是3D打印行业的引领者和创造者，都同处于美国，但是两家公司基本没有互动，更谈不上合作。这就是我们3D打印行业普遍存在的问题。
我们来到匹兹堡参观美国Ex One公司的时候，发现他们的技术优势很特别，是其他企业没有的。他们的砂型、金属等粉末材料是通过特殊的黏合剂喷射技术加以凝固，再烧烤，产品规格可以做很大，而且强度很高。而国内类似技术则是先通过激光烧结加以固化成型，难以做出大尺寸的产品。2013年11月底，我在率领中国3D打印代表团访问欧洲的时候，参观了他们在德国的工厂。这次，他们再一次毫不保留地带领我们详细参观了生产车间和技术中心。我们有成员认为，看了他们的生产现场，开了眼界。
美国Ex One公司生产的部分大尺寸打印机
该公司成立于2005年，前身是美国一家超过40年历史的非传统机械流程和自动化系统精密仪器开发供应商（ExtrudeHone）的一个部门。现在的美国Ex One已经发展成以3D打印和激光微细加工技术为核心，以3D打印机、打印产品以及激光微细加工器械的制造和销售为主，以针对有需求顾客的前期设计和铸造、售后培训和技术支持以及零部件和消耗材料的供应为辅的特色产品链。美国Ex One的产品所适用的常规打印材料包括硅砂、陶瓷、不锈钢、铜和玻璃，也包括一些别的不同层次工业用材料的打印许可，如钛、碳化钨、铝和镁等等。公司在国内分金属和非金属两个类型授权代理商销售其产品，分别在上海和北京设有代表处。
