1. 引言
 

　　3D 打印技術起源于上世紀后期，我國臺工業級3D 打印設備是在九十年代初被研發出來，當時叫做快速成型機。3D 打印與傳統的對材料進行切削方式不同，采用的是增材制造技術，具有快速成形、快速制造的特點，在工業生產，尤其是非標準零部件的生產方面具有*優勢。目前，3D打印行業正處于導入期之末、成*之初的階段，擁有*發展潛力。無論在范圍內還是我國市場內，3D打印的行業規模都呈現快速上漲態勢。
 

　　3D打印是一種更便于大眾理解的通俗稱謂，在工業專業術語中，3D打印被稱為“增材制造技術”——它與傳統“減材制造”相對應。3D打印技術大大降低了制造的復雜度。這種數字化制造模式不需要復雜的工藝、龐大的機床及眾多的人力，即可生成任何形狀的零件，使生產制造得以向更廣的生產人群范圍延伸。
 

　　跟傳統技術相比，在縮短研發周期和成本等諸多方面，3D打印具有天然優勢。從加工原理看，傳統機械制造是基于削、鉆、銑、磨、鑄和鍛等減材制造基本工藝的組合;而3D打印技術是一體成型技術，主要采用“分層制造、逐層疊加”流程。從應用領域看，傳統的機加工制造就適用于大規模、需要量產的部件，并廣泛應用在幾乎所有領域;目前3D打印適于小批量、造型復雜的非功能性零部件，大多在汽車、航天等領域內用于制造樣件和模具等。從使用材料看，傳統機加工可以使用幾乎任何材料;3D打印技術目前使用的材料多為塑料、光敏樹脂和金屬粉末等材料，受制較多。3D打印技術優點在于材料利用率超過95%以上，幾乎不產生廢料，且適用于復雜結構體等。
 

　　在原材料、應用領域等方面，3D打印技術也顯示出自己顛覆性的優勢：
 

　　(1)時間及原材料優勢。3D打印已經成為一種潮流，并開始廣泛應用在設計領域，尤其是工業設計，數碼產品開模等，可以在數小時內完成一個模具的打印，節約了很多產品到市場的開發時間。這種打印機比常規建筑方法要快四倍，而且所使用的原料也只有原來的三分之一到二分之一，更重要的是幾乎不會產生任何廢棄物。
 

　　(2)類型多樣化。3D打印機可以用各種原料打印三維模型，使用3D輔助設計軟件。3D打印機的應用對象可以是任何行業，只要這些行業需要模型和原型。
 

　　(3)強大的連接功能。在飛機、核電和火電等行業所使用的重型機械、精密機械裝備上，傳統的焊接和零部件加固的方法使得部件之間的連接并不牢固，但是使用3D打印技術，出來的產品是自然無縫連接，結構之間的穩固性和連接強度要遠遠高于傳統方法。
 

　　中國在3D打印領域方面已經頗具實力，某些技術甚至。但由于工藝復雜，打印機購置成本高昂，打印需求不穩定等，增材制造客戶往往需要企業提供定制化的下游配套服務。國內尚無工藝全面、支持各種材料的增材制造服務平臺，平臺規模普遍偏小，服務人群相對局限。構建可以與需求企業外部個性化定制系統對接的綜合性服務平臺，能大大提高個性化定制的響應速度，降低成本，增強增材制造性材料、新工藝和新裝備與應用市場的深入結合，相互促進發展。
 

　　可見，3D打印服務行業的健康發展決定了3D打印技術產業化的步伐，前者是后者的關鍵所在。本報告通過對3D打印產業全景式的剖析，對3D打印服務行業環境的詳細剖析，對國內外3D打印服務行業發展的現狀和趨勢整理，以及對3D打印服務行業的未來展望，力求從3D打印服務行業視角闡釋3D打印技術如何真正實現工業化應用，并且在可期的未來，通過分布式制造重塑制造業生產范式。
 

　　2. 3D打印服務行業大環境：正在迅速騰飛的3D打印產業
 

　　2.1 產業發展現狀及趨勢：未來五年迎接千億級市場空間
 

　　3D打印服務行業隸屬3D打印產業的中下游。目前，3D打印產業即將進入快速發展階段，隨著產業化模式思路的進一步清晰，市場潛力將迅速兌現為可觀市場規模。截止2016年，3D打印產業規模在60億美元左右，預計2020年將達到247億美元，行業總規模具備超過一千五百億人民幣的市場空間。
 

　　就3D打印產業規模整體現狀而言，根據《中國3D打印產業市場需求與投資潛力分析報告》數據顯示，2012年3D打印市場，包括所有的產品和相關服務產業為23億美元，到2014年3D打印產業的發展突飛猛進，增速達到29.03%，市場規模達40億美元。2015年，3D打印市場規模增至52億美元，同比增長30%。Wohlers 年度報告則顯示，2016年3D打印產業增長17.4%，目前整個3D打印產業市值為60.63億美元。
 

　　就3D打印產業發展整體趨勢而言，包括市場規模、行業增速、銷售規模、應用領域分布等幾方面。市場規模方面，各專業機構對3D打印市場規模的未來預測方面分歧較大。綜合幾家機構的預測結果，2020年3D打印產業市場規模預測值為247億美元，超過1500億人民幣。其中，截止2020年，Context World的保守預測為160億美元，ARK Invest則認為有410億美元，德勤預計3D打印市場的總值將達到205億美元，WohlersReport預測，3D打印市場規模將達到212億美元。行業增速方面，2014-2018年年均復合增長率達32.4%;未來幾年，3D打印市場規模年均增速有望繼續保持在30%以上，相關企業業績增速則遠高于行業平均水平。銷售規模方面，根據信息技術研究和顧問公司Gartner的新報告，2016年3D打印機的出貨量達到455772臺，較2015年的219168臺提升一倍多。雖然經過市場初期的快速增長之后，目前的增長速度有所放緩，但未來四年3D打印機出貨量還將持續增長，到2020年出貨總量將超過670萬臺。應用領域分布方面，目前3D打印在消費電子、汽車行業、醫療行業和航空航天領域的應用規模居前，合計超過67%。
 

　　圖1 2020年3D打印產業市場空間預測
 

資料來源：國信證券，單位：億美元。
 

　　3D打印被列為中國*制造技術領域首要科技創新專項，近年來中國政府各部委多次發布3D打印相關政策推動產業發展，有力支撐“中國制造2025”、“互聯網+3D打印”等國家戰略實施，各地方政府也紛紛響應，發展勢頭迅猛。
 

　　就中國3D打印產業規模整體現狀而言，我國3D打印產業規模處在高速成*。市場規模及行業增速方面，根據Gartner公司測算，2016年，中國3D打印設備市場規模約12.15億美元，同比增長56%。而過去5年以來，自2012年1.6億美元增至16年12.2億美元，CAGR高達66.1%。銷售規模方面，根據3D科學谷測算，1988-2015年3D打印機的累積出貨量中，中國市場占比為11.1%。應用領域方面，國內3D打印主要集中在家電及電子消費品、模具檢測、醫療及牙科正畸、汽車等領域，與各應用領域格局分布類似。
 

　　就中國3D打印產業發展趨勢而言，其產業整體發展速度高于平均水平。市場規模及行業增速方面，據3D科學谷推算，預計2017年我國3D打印產業規模將達到173億元，未來四年(2017-2020)年均復合增長率約為41.36%，2020年產業規模將達到670億元。銷售規模方面，保守估計國內與3D打印機銷售規模增長趨勢持平，按出貨量占比計算，則2020年中國3D打印機出貨量可達約77萬臺。
 

　　圖2 中國3D打印產業規模及預測
 

2.2 市場競爭格局：國外寡頭國內藍海
 

　　從目前發展較為成熟的美國3D打印機市場看，正在逐漸形成寡頭壟斷的格局。美國作為3D打印產業，政府將其作為美國制造業發展方案的重要技術之一，并宣布投入2億美元建設三個制造創新研究所。除了此前已經上市的Stratasy和3D Systems，2013年又有ExOne和Voxeljet兩家公司完成納斯達克上市，若加上為3D打印設備提供原材料和配件的Proto Labs，以及新近涉足3D打印的機器人制造企業iRobot公司，美國3D打印概念股陣營已有6家。
 

　　從市場份額看，歐美市場是目前大的市場。在美國活躍的資本市場環境下，材料擠出技術(FDM)的Stratasy與光固化技術(SL)的3D Systems牢牢把握住了商業化先機，通過成功的資本運作，兩家公司已經成為。在主要的工業級3D打印設備廠商中，Stratasys和3D Systems占有3D打印市場的大部分份額，市場占有率分別為57%和18%，已經是嚴格意義上的壟斷地位。兩家公司都擁有廣泛的客戶群體，而資本運作是兩家公司獲得技術多元化的重要手段。Stratasys以簡單易用的FDM*，并通過兩次并購獲得精細度更有優勢的材料噴射技術。3D Systems則通過多次收購，掌握除直接能量沉積以外的所有五種主流技術大類，成為涵蓋技術廣的公司。
 

　　圖3 中國3D打印行業集群態勢
 

　　中國3D打印市場也呈現良好發展勢頭，逐步實現了商品化，技術設備在產品設計、快速模具制造、鑄造、醫學等領域的應用也日趨深入。與相比，中國3D打印市場由于缺少原創的核心技術和材料資源的支持，行業整體體量較小，企業分散、社會影響力有限。因潛在市場空間巨大，應用領域眾多，目前各企業直接競爭的機會較少。但隨著技術應用領域的日益拓展，行業內企業逐漸增多，特別是企業的沖擊，未來市場競爭可能會有所加劇。國內三維數字化技術領域的主要企業有杭州先臨三維、北京天遠三維;3D打印領域的主要企業有杭州先臨三維、北京隆源自動化、湖南華曙、陜西恒通、北京太爾時代。從產業集群態勢來看，國內企業大多分布在我國東南部地區。
 

　　表1 國內三維數字化與3D打印主要廠商
 

2.3 產業鏈格局：國內企業優勢在產業中下游
 

　　3D 打印的產業鏈分為上游、中游、下游，上游。產業鏈上游為3D 建模工具和打印耗材;產業鏈中游為3D 打印設備、3D 配套技術設計和3D打印輔助設備;產業鏈下游為3D打印服務行業對接3D打印的各個應用領域。
 

　　現階段，主要的3D打印企業一般以材料供應，設備制造和打印服務的綜合形式存在。這是由產業發展初期技術推廣和市場規模的限制所致。*來看，產業鏈的各環節會產生專業化的分離：專業材料供應商和打印企業會出現，產品設計服務會獨立或向下游消費企業轉移。
 

　　從產業鏈發展格局上看，發展近30年的3D打印行業，產業鏈已初具雛形，不僅有挑大梁的打印機生產者，還有原材料供應商和相關軟件提供商。在3DSystems和Shapeways等力爭通吃“全價值鏈”的同時，更多的公司在這個新興產業中掘金細分環節。在原材料領域，Xerox PARC公司正在研發傳感器、晶體管等電子產品的打印材料。應用軟件領域，工程師和程序員不時共享代碼和設計，越來越多免費開源軟件的出現，降低了3D打印的設計成本，如123D、OpenSCAD、Tinkercard等。其他專業領域的公司包括：德國EOS專注于激光燒結，其銷量占同類設備市場份額近50%，德國Envisiontec結合了光固化技術和數字光投影(DLP)技術，在助聽器和珠寶3D打印市場占有率超50%，收入近1億美元。
 

　　從國產技術的成熟度上看，國內企業在中下游設備、加工要勝過上游的材料制造。目前A股市場涉及3D打印產業的企業主要有：⑴上游材料制造商：銀邦股份和海源機械;⑵中游設備提供商：激光快速成型設備及激光發生器制造商機器人，以及激光發生器制造商大族激光;⑶下游快速成型鑄鍛件生產商：中航重機和南風股份。目前新三板市場涉及3D打印產業的企業主要有：⑴上游三維掃描技術：先臨三維和北科光大;⑵上游打印耗材：SAL材料提供商鴻盛數碼;(3)中游設備提供商：激光熔覆設備制造商天弘激光，以及桌面級3D打印設備制造商騰冉電氣、拓斯達、樂彩科技等。
 

　　3. 3D打印服務行業環境：多因素疊加利好
 

　　制造的服務化、基于知識的創新能力，以及對各類制造資源的聚合與協同能力、對環境的友好性已成為當前企業競爭力的關鍵要素和制造業信息化發展的趨勢。3D打印服務行業，應用3D打印技術來規模化的服務地方企業與大眾消費者，需要將多種工藝技術結合，扎進各個行業中磨合應用，提出解決方案，并通過一些公益性的活動和持續的研究開發來支撐3D打印服務商的市場縱深。
 

　　3.1 政治環境：工業“4.0”背景下的中國智造與地方產業政策支持
 

　　在新一輪的工業4.0革命浪潮下，3D 打印作為*制造技術的代表正在逐步嶄露頭角，該項技術將可透過互聯網信息技術平臺，和物聯網、大數據、智能材料等眾多*技術緊密融合，實現智能化制造，改變人類的生產方式和生活方式。
 

　　智能制造平臺的整合是實現以智能化制造為主導的工業4.0藍圖的重要途徑。通過智能制造平臺，智能化連接制造需求與制造能力，形成制造即服務的新型產業模式。3D打印技術所代表的個性化定制生產制造方式，由于其具備“增材性”，是適用智能制造平臺的新興制造技術。
 

　　正是看到發展3D打印的重要意義，我國和地方政府相繼出臺了大力扶持3D打印產業發展的政策方針和產業扶持計劃。我國關于發展3D打印產業政策的基本定位是，通過國家政策方針的指引，引導行業搶占制高點，通過地方性產業培育計劃，因地制宜制定政策扶持辦法。國家政策方針對市場方向有著重要的指導作用，而地方性的扶持計劃則為產業培育和產業發展計劃的實施打開先機。從而進一步刺激更多企業加大在3D科技領域投入。
 

　　總結國家和地方政府的政策方針和產業扶持計劃，主要有四個政策引導方向。其一，通過3D打印助力戰略新興產業，形成新興經濟動力;其二，通過3D打印助力現代產業，增值現代服務品質;其三，通過3D打印助力傳統優勢產業，推動當地產業轉型升級;其四，通過3D打印助力產業結構調整，促進當地產業集群發展。
 

　　表2 3D 打印的政策解讀
 

　　我國制造業正處于從生產型向服務型、從價值鏈的低端向中，從制造大國向制造強國、從中國制造向中國智造轉變的關鍵歷史時期。如何培育新型制造服務模式，滿足制造企業短的上市速度(Time)、好的質量(Quality)、低的成本(Cost)、優的服務(Service)、清潔的環境(Environment)和基于知識(Knowledge)的創新即TQCSEK的需求，支撐綠色和低碳制造，實現中國智造，進而推動經濟增長方式的轉變，是未來5-10年我國制造業發展需要解決的重大問題。
 

　　3D打印服務行業的發展將“中國制造”向“中國智造”轉變。在中國制造2025戰略的持續推進下，3D打印將成為制造業轉型的重要抓手，3D打印智能化制造平臺這種新型制造服務模式的出現，順應智能化的未來改革方向，隨著政策持續加碼，產業空間的逐步擴大將有效推動3D打印服務行業實現爆發式增長。
 

　　3.2 經濟環境：通過大規模定制化服務直擊應用痛點，針對地方優勢產業集群深挖市場需求
 

　　3D打印的應用領域主要有消費級3D打印市場、工業級3D打印市場、醫療領域的應用領域等。在現階段，3D打印在國內大的三塊需求分別來自民用消費、工業設計和航天*。在民用板塊，桌面級3D打印機有望撬動消費需求，打開大眾娛樂的大市場;在工業設計板塊，對于模具制作的效率和精度的要求不斷上升，中小型3D打印設備有望成為工業設計人員的標配;受益于國產飛機行業及國家軍費投入增加，航天*領域有望成為大型快速成型設備的大增長點，另外核電建設的高峰期即將到來，也將對快速成型產業的壯大提供有利條件。
 

　　我國在3D打印領域方面已經頗具實力，某些技術已經，但是在商業化應用和產業化方面相對滯后。3D打印領域商機與風險并存，關鍵是找到實現盈利的應用領域和商業模式。依托于國內3D打印機制造商近兩年強勁的發展態勢，珠海、青島、武漢、成都等城市已經開始興建3D打印產業園，并在資金、土地、配套政策上給予支持。
 

　　目前3D打印技術的產業普及化有幾個難點。其一、打印機購置、材料等應用成本過高;其二、3D打印機擁有者的開機率普遍較低;第三，應用領域大多為定制化需求，很難形成規模化生產降低成本。
 

　　表3 3D打印技術應用領域現狀
 

　　首先，3D打印機購置、材料等應用成本過高。3D打印技術已在工業造型、產品設計(實物模型/樣件)、機械制造、模具制造、航空航天(風洞用實體模型)、軍事、建筑設計、影視、家電(開發新產品)、輕工、醫學(人體器官模型、骨骼)、藝術創作、考古/文物復制、數字雕刻、首飾等領域都得到了較為廣泛的應用。但是由于3D打印機購置價格較高，消費級3D打印機購置成本為數千元到數萬元不等，而工業級3D打印機購置成本則在數十萬元到上千萬元。應用成本過高是目前3D打印技術應用普及化及產業發展的重大瓶頸。
 

　　其次，3D打印機擁有者的開機率普遍較低，有超過六成3D打印機未充分釋放產能，且每次開機的“滿鍋率”也很低，經常性出現標準為大型打印設備打印一個小型尺寸樣件產品的情況，而打印機擁有的企業為此投入的人工、能耗、耗材、生產工時與滿鍋打印成本相差無幾，因此產生了大量零散打印訂單。
 

　　后，現有的大規模定制主要是通過模塊化來生產客戶所需要的產品，很難實現低成本提供具有個性化定制特征的產品。尤其對于數量不多的定制產品，造型上任何微小的改變都需要重新生產不同的模具，高額的生產成本讓其不具有實際價值。所以大規模定制在以造型為主進行定制的行業中是一種空缺。
 

　　通過線上搭建網絡云平臺，線下創建打印服務中心，打造線上線下聯動的物聯網云平臺，為企業、為大眾消費者提供個性化定制，實現3D打印大規模定制化服務，能夠直擊行業痛點，市場需求巨大，應用價值。
 

　　基于我國產業集群特色，不同地區的優勢產業各不相同。其對3D打印制造服務的需求也不相同。目前對工業級3D打印需求旺盛的行業包括航天*、工業機械、汽車、消費電子、建筑等。就航天*產業而言，其優勢地區為北京、四川、陜西、湖北、江蘇、廣東等地;工業機械產業優勢地區為廣東、浙江、江蘇等地;汽車行業優勢地區為重慶、廣東、山東、江蘇等地;消費電子優勢地區為海南、廣東、山東、上海、浙江等地;建筑行業優勢地區為北京、海南、廣東、浙江、上海、江蘇等地。
 

　　3D打印服務行業需要能夠充分深入到各應用領域，與產業形成深度結合。因此，3D打印服務行業需要有能力根據各地優勢產業規劃其戰略導向的擴張計劃和業務實施的開展策略。
 

　　3.3 社會環境：越來越高漲的個性化消費需求導致規模化生產向定制化生產的轉變
 

　　隨著經濟化和后工業時代的到來，一方面，技術進步導致市場競爭形勢改變，企業所能提供的產品和服務差異越來越小，創新技術帶來的競爭優勢所能保持的時間越來越短。另一方面，消費者能力的提高導致消費需求越來越個性化。信息技術的進步，特別是互聯網的廣泛應用，使消費者通過互聯網越發便捷地獲取廣泛的產品或服務的信息，對產品和服務供應者的依賴程度降低，消費者正變得越來越主動和專業。消費者越來越成熟，產品是否能夠滿足消費者個性化需求對企業來說日益重要，企業能否靈活有效地提供個性化的產品或服務就成為企業制勝的關鍵。
 

　　自20世紀90年代起，由于受到市場持續細分、技術進步及個性化消費需求增長等因素的影響，為了在豐饒的市場和過剩的同質化產品環境中競爭，企業的產品生產模式由規模化生產向定制化生產逐步演進。單個產品的生命周期越來越短。定制化要求企業能夠運用具有靈活機動性，滿足低迭代、高可靠性及大規模的定制成本等要求的生產范式。因此，3D打印開始逐步在定制化、復雜度高的工業領域和消費領域打開市場。
 

　　3.4 技術環境：需要掌握多種技術并能夠整合資源導致行業競爭門檻高
 

　　應用3D打印技術來規模化的服務地方企業與大眾消費者，需要將3D打印技術、云計算、物聯網技術等多個前沿技術融合運用。從目前的市場來看，雖有20多家學校及相關企業從事3D打印技術的產業化服務工作，但真正在做專業化運營的企業并不多，掌握了多種技術的企業更少。
 

　　建設3D打印技術規模化服務平臺，需要結合線下服務中心在下游各大產業的多年應用積累，貫通3D數字化技術、CAD技術以及各類3D工藝打印技術，從而為客戶在多個行業、領域應用的3D打印綜合解決方案。具體而言，需要在以下幾個核心技術方面擁有資源，并且具備資源整合能力，才能取得競爭優勢。
 

　　(1)3D打印制造技術
 

　　3D打印技術問世于上世紀80年代。目前，根據原材料形態、單元制造機理以及能量供給方式，市面上已存在幾十種不同的3D打印技術。3D打印服務行業需要能夠根據應用領域打印需求，熟練綜合運用不同技術服務客戶。
 

　　(2)云平臺開發技術
 

　　云平臺開發技術的目標是為用戶提供快捷3D設計建模、打印設備的聯網接入、打印預處理/后處理一體化鏈條。包括云平臺架構設計、云對象數據儲存技術、云平臺監控分析系統和運維管理系統技術等。
 

　　(3)云平臺個性化定制功能開發及相關系統集成技術
 

　　云平臺個性化定制功能開發技術幫助實現用戶的個性化定制服務需求。通過設計需求發布，生產資源調配，云平臺將個性化訂制服務需求的模型自由調配到(路由、待機、冗余)不同的服務中心設備中去。
 

　　云平臺相關系統集成技術通過“云協同”將一個大訂單分解到多個3D打印服務中心同時打印，實現分布式制造快速交貨;通過“云整合”將零星的訂單集中到一臺3D打印機或一個3D打印服務中心進行打印，提高設備集中開工飽和率;通過“云打印”將各地3D打印服務中心的閑置產能統籌起來，通過這三種訂單分配系統為終端消費者提供更的打印服務。
 

　　(4)線下3D打印生產與加工服務運營
 

　　3D打印生產與加工服務主要包括數字采集、設計與分析等軟件服務，工業級和消費級3D打印硬件服務，以及物聯技術服務。
 

　　4.3D打印服務行業現狀：技術與資源整合能力
 

　　4.1 國外現狀：“一站式”的全價值鏈服務模式正在興起
 

　　根據對3D打印服務業巨頭的分析，我們發現，越來越多的公司切入3D 打印服務這一環節，有的依靠自身的3D打印設備優勢、搭建網站打造3D打印服務平臺，有的則是通過整合其他人的設備和資源來提供打印服務。
 

　　3D打印的毛利率非常高，作為一種裝備，其毛利率高達50%，部分企業甚至可能達到100%。美國3D打印概念股便是業內*的典型代表。比如為3D打印設備提供原材料和配件的ProtoLabs，毛利率更為驚人，該公司3013年季度共實現營業收入3730萬美元，凈利潤為890萬美元，毛利率已經達到62.4%。如果僅僅是銷售3D打印設備，這些公司并不會有那么高的毛利率，高毛利率主要來自其綁定銷售的打印材料和服務。
 

　　以3D Systems和Shapeways為代表的企業，選擇了向客戶提供“一站式”的全價值鏈服務模式。典型的盈利模式是：將3D打印用到高附加值的不可替代領域中，在銷售打印設備的同時，向客戶出售高價的配套材料。
 

　　3D Systems作為大的3D打印機生產商和解決方案的提供者，它不僅提供打印機，還出售打印機配套的原材料、相關設計軟件，并為客戶提供培訓，其解決方案涉及模具、醫療、教育、珠寶、建筑等多個領域。
 

　　特別值得指出的是，3D Systems近擴展了其 Quickparts 快速成型業務，并將其更名為 3D Systems 按需制造，提供在線提供專業級 3D 打印和制造服務，使設計師和工程師能夠直接使用工具根據數字 3D 文件設計、迭代和生產部件。3D Systems按需部件制造服務，從 3D 打印金屬和塑料部件到數控加工、注塑成型和澆注型聚氨酯建模等不一而足。支持即時在線訪問數字化制造工具，提供的 3D 打印部件和原型，以及業內快且可靠的周轉時間。大型且的數字化生產設施能夠滿足各應用領域公司的具體業務需求。與此同時，3D Systems 按需制造不僅提供在線 3D 打印服務，還提供全面的常規和增材制造技術，支持整個產品開發生命周期中的服務團隊。使用該3D 打印服務有助于縮短生產時間和產品開發時間，并可直接從遍布的生產服務中心發貨。
 

　　和3D Systems一樣，Shapeways也是一家力爭全價值鏈通吃的3D打印企業。不同的是，后者是網站形式，主要借助其四大網絡平臺，幫助客戶利用3D打印技術制作出自己想要的產品。Shapeways除提供打印服務之外，還開發了基于web的三維模型設計軟件，用戶可在系統提供的模型和復雜結構的基礎上調整參數進行定制，設計完成后，系統對所設計的三維模型進行在線可打印性檢測，如模型完整性、壁厚等。云在線設計軟件對Shapeways的成功起到了*的助推作用。2009年成立之初，Shapeways每月售出1萬多件3D 打印物件，2015年則達到了每月18萬多件，其用戶來自130多個國家和地區，驗證了在線3D打印服務的發展潛力。
 

　　Shapeways的四大網絡平臺中，GRABCAD平臺是大的3D打印在線社群，服務于專業設計師、工程師、制造商及學生，注冊會員超過300萬人，用于分享3D打印設計創意及CAD計算機建模軟件模型。MakerBot平臺主要面向3D打印機、耗材、配件等購買需求，提供導購服務。Solidscape平臺主營高精度3D打印設備、耗材銷售。Shapeways direct manufacturing平臺提供工業打印服務，從原型設計、制造協助到生產部件，為企業和個人提供一站式專業解決方案。
 

　　3D打印技術產業化的關鍵，是技術如何與市場用戶結合起來。對國內企業來講，從加工服務做起，通過跟客戶充分溝通，制定詳細的解決方案，根據對方的需求來選定精度和材料，應當是該企業健康發展的一條可行之路。3D打印機是與行業結合非常緊密的產品，幾乎每個行業都可能有自己適用的3D打印機和耗材。因此，3D打印服務企業必須根據自己的資源和理念去定位一個或幾個細分領域，進行深耕。
 

　　4.2 國內現狀：3D打印服務行業細分逐步形成，市場前景廣闊
 

　　3D打印服務行業細分正在形成，市場前景廣闊。3D打印服務行業細分包括線上3D打印服務(包括個性化設計、數據加工服務及交易服務)以及線下3D打印生產與加工服務。
 

　　就線上3D打印服務子行業而言，隨著三維打印開源項目的發展，如RepRap 和Fab@Home等，和FDM 到期等因素，消費級3D 打印市場快速發展，面向大眾的在線打印服務這一新的商業模式也隨之出現。
 

　　國內在線3D打印服務發展與國外基本同步，于2013年開始出現了如未來工廠、i3d.life、魔猴、意造、DD打印網、打印啦和Geek3D等一系列網站，除提供三維模型下載和3D打印服務外，均提供了特定的在線三維設計功能。意造網可在線分析三維模型并提供打印價格等信息;魔猴網提供了在線3D模型格式轉化、在線切片等功能;Geek3D提供了基礎的基于Web的CAD設計功能;與國外發展趨勢類似，上述在線服務網站的注冊用戶和訪問量發展迅速。目前部分的設備供應商也開始依賴于第三方的網絡平臺布局線下3D打印中心，而且缺乏網絡化和智能化。
 

　　近年來，國內的在線3D打印服務初步取得了較好的發展，個性化及定制化的需求被大大激發，而現有3D打印互聯網服務以自身3D打印資源提供打印服務為主，在支持在線創意設計、匯聚大眾設計需求與共享社會打印資源等方面存在短板，無法形成資源互補和大規模效應來滿足各層級的個性化需求。
 

　　就3D打印服務行業格局而言，上初具規模的在線3D服務平臺主要有Shapeways、Autodesk、Stratasys，OnShape等。國內則主要有3D造、魔猴、未來工廠、意造、鉑力特、華曙峰華卓立等一系列平臺。下表總結了各企業的ALEXA排名、PV數據、IP數據。
 

　　表4 國內外在線3D打印服務主要廠商
 

　　就線下3D打印生產與加工服務子行業而言，隨著3D 打印產業不斷崛起，3D打印服務業開始遍地開花，很多企業的磨具或終部件不通過購買3D打印機來制作，而是有線下3D打印生產與加工服務商提供3D打印的生產服務。這部分服務型業務大多由中游設備生產商提供，這些大型設備生產商大多會搭建自己的3D 打印服務平臺。目前，國內外的3D 打印服務平臺有3D Hubs、3D Systems、C.Ideas、Fast Radius、Fictiv、Proto Labs、Stratasys 直接制造、Studio Fathom。
 

　　5.3D打印服務行業未來：通過分布式制造重塑制造業生產范式
 

　　今天，越來越多變的市場、市場參與者數量的增加、短命的銷售市場、客戶對個性化產品的需求和越來越精巧的生產流程等不斷挑戰著傳統制造業的生產范式。傳統制造業的生產范式很難適應個性定制的生產環境中做出的復雜化生產決策，以及頻率更短、利用率不平均的生產過程。為了應對多批次小批量定制的復雜不確定性，制造業的生產范式必需更新，形成具有靈活機動性，滿足低迭代、高可靠性及大規模的定制成本等要求的新型生產范式。為了繼續保持高生產率和高品質，未來制造的范式將是工業4.0的智能化制造—分布式制造模式。運用分布式制造，產品生產的單位時間消耗將變得無足輕重，1萬個分布式制造點分別生產出單個成品，與1萬個成品在1個加工廠制造，其產能一樣。而前者無需倉儲、物流的環節。
 

　　基于3D打印技術的*性，3D打印智能化制造是重塑制造業生產范式的有力抓手。2015年，中國政府制定了“互聯網+”行動計劃，推動移動互聯網、云計算、大數據、物聯網等與現代制造業結合，以促進產生新的商業模式包括現代制造和創新制造。未來，基于數據驅動的3D打印技術可以實現對制造能力的實時控制，而基于云計算、大數據、物聯網等智能化分散控制輔助系統則可以實現分布式制造，將集中生產目標進行分解，對局部生產目標快速反應，并對不斷變化的生產需求做出經濟靈活的反應。從而讓制造更精益、更分散、更低成本。
 

　　首先，3D打印智能化制造能夠實現制造即服務。3D打印技術發展至今，適應不同制造需求的各類3D打印機均已面世，可以實現不同類型的3D打印制造能力的封裝和虛擬化，從而實現分布式制造服務(包括3D打印制造資源作為服務、3D打印制造能力作為服務、3D打印制造知識作為服務等)。
 

　　其次，3D打印智能化制造能夠滿足不確定性制造。3D打印智能化制造范式對制造需求的滿足不存在的佳解，而是通過對多種3D打印技術的組合實現滿意解或非劣解，從而實現3D打印智能化制造的不確定性制造能力。具體包括制造任務的描述、制造任務與3D打印分布式制造服務的映射匹配、服務選取與綁定、服務組合選取、制造結果評價等環節中的不確定性。
 

　　再次，3D打印智能化制造支持多用戶制造。傳統網絡化制造模式(如ASP、制造網格等)重點是如何使分散的制造資源能夠通過網絡連接起來，從而形成虛擬的集中資源，并將一個復雜制造任務分解成若干簡單任務，通過調度機制使得這些簡單任務并行運行在不同制造資源節點上，后匯集執行結果，體現的是一種“分散資源集中使用”的思想。而3D打印分布式制造不僅體現“分散資源集中使用”的思想，還有效實現“集中資源分散服務”的思想，即將分散在不同地理位置的3D打印制造資源通過大型服務器集中起來，形成物理上的服務中心，進而為分布在不同地理位置的多用戶提供服務調用、資源租賃等。
 

　　另外，3D打印智能化制造支持按需使用和付費的制造。分布式制造是一種需求驅動、按需付費的面向服務的制造新模式。該模式下用戶采用一種需求驅動、用戶主導、按需付費的方式來利用制造服務中心的制造服務資源。用戶和制造資源提供者可以形成一種即用即組合、即用即付的關系。
 

　　后，3D打印智能化制造有助于實現低門檻、眾包式制造。傳統制造企業必須擁有自己的廠房、設備、物料、信息化設施、技術人員等全套制造條件，同時必須具備相應的設計、制造、管理、銷售等能力。而分布式制造模式下，企業不需要擁有所有這些條件和能力，對企業沒有的制造資源或能力可以通過“外包”的形式來達到，即通過調用或租用分布式制造系統中的資源、能力、服務來完成本企業的生產任務。從而降低了企業的入門門檻，使生產和企業組織方式更加靈活、多元化。
 

　　6.結論
 

　　3D打印被譽為第三次產業革命，它也是我國“工業4.0”和“中國制造2025”計劃中的重大戰略性產業。中國在3D打印領域方面已經頗具實力，某些技術甚至。但由于工藝復雜，打印機購置成本高昂，打印需求不穩定等，增材制造客戶往往需要企業提供定制化的下游配套服務。中國的3D打印技術真正實現產業化與3D打印服務行業的健康發展休戚與共。