A. 3D列印行業分析
3D列印產業鏈主要分為三個部分:上游原材料及基礎配件,中游3D列印耗材及3D列印設備的研發製造,下游3D列印服務及應用。其中,工業級金屬3D列印設備是未來發展的重點方向。中國3D列印產業鏈代表性企業分布在廣東、江蘇、山東、安徽等地區,中國3D列印產業集聚態勢明顯。
3D列印產業鏈全景梳理:工業級金屬3D列印設備是未來發展的重點方向
3D列印產業鏈的上游為原材料及基礎配件,原材料分為金屬專用材料及非金屬專用材料兩大類,是基礎配件及3D列印耗材的原材料。基礎配件包括核心零部件(主板、振鏡系統、晶元、電子束槍、激光器、DLP光引擎等)和輔助運行系統(三維掃描儀、三維建模軟體、列印控制軟體及切片軟體等);
中游為3D列印耗材(金屬粉末、光敏樹脂、工程塑料、陶瓷材料、生物材料等)及3D列印設備的研發製造;
下游為3D列印服務及應用,3D列印主要應用場景於航空航天、模具鑄造、生物醫療、汽車、軍工等領域。
—— 更多數據及分析請參考前瞻產業研究院《中國3D列印產業市場需求與投資前景分析報告》。
B. 3D列印技術為什麼要進入教育行業
3D列印技術被譽為引領第三次工業革命的新技術,近年來備受矚目,不但引領科技行業走向一個新的方向,同時也為教育行業帶來新的發展契機。3D列印技術,經過這兩年蓬勃發展,已經走進了大眾視線,不再是以前所謂的高科技,讓普通民眾難以企及,難以理解的神秘的黑科技。
3D列印技術被譽為引領第三次工業革命的新技術,近年來備受矚目,不但引領科技行業走向一個新的方向,同時也為教育行業帶來新的發展契機。3D列印技術,經過這兩年蓬勃發展,已經走進了大眾視線,不再是以前所謂的高科技,讓普通民眾難以企及,難以理解的神秘的黑科技。
特色設備的使用,帶動了普通用戶對3D列印技術的好奇心,同時也推動了3D列印機的銷售。以FDM桌面級為例,價格從幾千元到幾萬元不等,客戶可以根據自己需求,選擇機型,一般列印PLA耗材的設備價格普遍不是很高。
接受了這個技術,購買了設備,那麼接下來就是使用的問題,怎麼用,在使用過程中能帶來什麼益處?
先來說怎麼用。也就是設備使用的說明書要清楚,就像我們使用普通列印紙張的列印機一樣,我們要知道怎麼復印,怎麼掃描,還要知道怎麼換耗材,紙張或者墨粉之類的。那麼3D列印機則需要了解這些,怎麼導入圖形,怎麼切片,參數怎麼設定,怎麼保存數據,怎麼導入到列印機列印等。
現在每個上班族都會用普通的列印機,因為這是他工作中必須使用,而且是天天使用的設備,耳濡目染的,也就在不知不覺中習得了這種使用列印機的技能,但是你讓一個種地的農民來試試,他一定不知道怎麼列印復印,為什麼?
1.認知不夠
2.根本不需要,沒有好奇心或者學習的慾望
3.沒有人教,或者是沒有看到身邊的人在使用這個設備
這就是我們要提的教育,3D列印技術在教育行業的應用,應該說是教育普及的使用,讓這個技術走進校園,讓學生從小就認識並且了解這個設備,通過一些新奇特的產品勾起他們的好奇心或者是慾望,從而學習並使用這個設備。
創新是發展的源動力。3D列印技術,是創新的最佳工具,讓不可能成為可能的一種加工方式。
學生他們的思維還沒有禁錮,很多好的創意想法,天馬行空,遠不是那些經過社會打磨的大人所能企及的。
一個創新帶給孩子的成就感將伴隨他的一生,影響他的一生,相當於在他們的心中種下了一顆發明創新的種子,對未來成長充滿了正能量。
這是普及知識最快的一個行業,小孩子不懂問家長,家長就需要被動的去學習,去了解,這樣能夠迅速的將3D列印的技術傳遞到每個小家庭。
最關鍵的是,資金充裕,教育是國家重點關注行業,也是投入資金最多的行業,3D列印技術抱著這顆大樹,技術的應用推廣都能夠從中汲取足夠的養分來反推技術的變革。
3D列印機不斷被各教育、培訓機構所認可和應用,已成為教育、培訓不可或缺的一部分。創想三維致力於為高校、中小學校學生全面而個性化的3D教育服務,通過系統的現場講解3D列印基本知識、軟體設計、設備操作、三維掃描技術與應用,讓參訓老師能夠全面、系統地掌握3D列印知識及技術,製作簡單的三維模型製作、3D列印設備操作、設備維護及管理等工作。
C. 3d列印機在教育行業的應用主要有哪些
目前,3d列印機在教育行業的應用主要分為以下三類:
第一,向校園出售或免費贈送3d列印設備;
第二,針對教學和訓練開發了相應的軟體;
第三,開發3d列印課程和提供培訓等服務。
而且在基礎教學范疇中,它能使一般的、物理的、構造的、數學的,甚至是文學、藝術的概念3d化,成為可觸摸、可見的具象物,幫助文科學生用數理模型的方法,完成對文科和藝術產物的不同視角的理解。
3d列印機在教育行業的應用模式還不成熟,3D列印技術的發展與教育應用相互促進,相得益彰。3D進入校園一方面,學生可以感受到更直觀、更合理的認知學習方式,既能增加學習興趣,又能提高教學效果;另一方面,能讓學生參與到列印方案的制定中,提高動手能力。
3d列印藝術課程的設計與製作是傳統美術教育的重要補充。3d藝術成為新時代藝術的高度。大量員工使用計算機設計藝術作品,然後使用3d列印技術製作復雜的藝術作品,這是傳統技術做不到的。在小學美術教育中,讓學生有機會接觸3d藝術,是一種先鋒性、開創性和創新性的選擇。3d列印的引入使學生能夠自己設計3d鍾擺、飾品、功能部件等多種產品,與藝術欣賞、藝術繪畫教育等課程相比,脫離紙面教學更能激發學生的興趣和創造力。
常規數理化、製作系列有許多圖形展示,通常是老師在黑板上或用PPT進行圖形展示,有些結構復雜的只可以在課本上看圖,若配上3d列印機,這很簡單,需要什麼模型,直接列印出來,使學生能有直觀的印象,更容易理解,還能活躍課堂氣氛,引導學生認真聽講。3d列印在大學教育教學中的應用相對較小,目前,3d列印機在教育行業的應用大多出現在中小學和體驗式教學。縱維立方小方希望將來更多的3d列印能應用於學習教育。
D. 3d列印技術市場發展狀況及趨勢
近年來,我國3D列印市場應用程度不斷深化,在航空航天汽車、船舶、核工業、模具等領域均得到了越來越廣泛的應用。3D列印技術已經成為航空航天等領域直接製造機修復再製造的重要技術手段。在汽車、船舶、核工業、模具等領域成為產品設計、快速原型製造的重要實現方式。
2017-2020年,我國3D列印產業規模逐年增加,增加速度要略快於全球整體增速,以致於我國3D產業佔全球的比重在不斷增加。2019年,中國3D列印產業規模為157.5億元,較上年增加31.1%,初步估算2020年規模將超過200億元人民幣。
註:其他的領域是指欄目中沒有列出的較寬范圍的其他工業領域,如礦物加工、化工、水處理、木材/紙張以及其他目前還沒能單獨列出的行業。
汽車已經成為全球范圍內3D列印的第一大應用,甚至超越了航空航天、醫療等領域。作為一種日漸成熟的研發和生產手段,3D列印技術在汽車行業的應用將愈發成熟,未來也越發可期。
——更多數據請參考前瞻產業研究院《中國3D列印產業市場需求與投資前景分析報告》。
E. 淺析3D列印為什麼對教育行業如此重要
3D列印應用教育的意義與影響有以下幾點:
①提高學生的學習興趣:3D列印應用到教育,它使學生在學習的過程中,通過對立體空間的認識來達到提高學習興趣的目的;它可以把學生書本上一些比較抽象的知識轉化成立體可見 的實際物體,老師在講解中也會更加生動形象。
②鍛煉學生的創新思維能力:學習興趣的提高有助於思維的開發,學生是最具有想像力的,結合平常書本上所學的知識,加上3D列印給學生帶來的必要條件,會促使整個學習環境的改變和創新。
③目的與意義:3D列印技術本身就是一個造物的方式,它是工業社會發展到現今的一個產物,現今社會要求「大眾創業,萬眾創新」,那麼3D列印是我們在這個大的潮流中所能用的一個工具,工業領域通過這個工具來彌補工業本身的弊端,教育也是一樣的,通過這個工具來提高教育的質量。
④總結:3D列印的出現是為了彌補現今社會物體的弊端,他可以使任何東西都變的有個人色彩,而不是工廠化出來的比較單一。
F. 深度解析國內3D列印產業現狀
為解決疫情防控中應急物資短缺的難題,美國、義大利等國紛紛利用3D列印機生產呼吸機配件、個人防護面罩,甚至還創建了在線論壇,用於政府、醫院、非政府組織發布需求,以及業內人士分享經驗等。3D列印在全球疫情防控中發揮的作用,反映出這項技術普及度的提高和應用領域的擴展。
全球3D列印市場規模破百億美元
3D列印技術最早可以追溯到1976年噴墨列印機的發明。20世紀80年代以後,3D列印行業受到國內外的廣泛關注,各種3D列印技術也在多個行業應用並發展。目前已覆蓋了製造、醫療、教育、航空航天、軍事等多個領域。
根據2020年3月賽迪顧問發布的《2019年全球及中國3D列印行業數據》,2019年,全球3D列印產業規模達119.56億美元,增長率為29.9%,同比增長增加4.5%。
更多數據請參考前瞻產業研究院《中國3D列印材料行業發展前景預測與投資策略規劃報告》。
G. 你有想過教育迷你3D列印機市場需求和發展前景嗎
3D列印產業發展現狀分析
3D列印產業發展至今,已經逐漸成長為可以滿足工業生產、實現製造業轉型的重點產業。3D列印技術衍生的設計、軟體、材料、數字製造等新的產業鏈,正在逐步優化傳統製造,構建全新的製造生態。不過,在行業快速成長的同時,我國3D列印技術與人才建設的短板成為產業更上層樓的重要阻礙,解決人才培養問題,成為行業發展的當務之急。
目前,國內3D列印技術主要「擁抱」家電及電子消費品、模具檢測、醫療及牙科正畸、文化創意及文物修復、汽車及其他交通工具、航空航天等產業。
3D列印技術不斷發展,行業規模不斷擴大
據前瞻產業研究院發布的《中國3D列印產業市場需求與投資潛力分析報告》最新統計數據顯示,2012年中國3D列印市場規模為1.6億美元,到了2016年中國3D列印市場規模高達12.2億美元,四年間增長了10倍有多。到2017年後,中國3D列印市場規模達到約16.6億美元,預計2018年市場規模將超20億美元,達到20.4億美元。放眼全球市場,3D列印將推進全球12萬億美元傳統製造業市場發展。鑒於產業政策與財政政策的支持,初步預計,到2022年我國3D列印市場規模將有望達到61.9億美元左右。
3D列印作為一項全新的製造技術,在及時製造、復雜製造、個性化製造、特殊環境下製造、任意製造等方面具有獨特優勢。它所衍生的設計、軟體、材料、數字製造等新的產業鏈,正在逐步優化傳統製造,構建一個全新的製造生態。
細分行業領域潛力無限
生物3D列印,指以生物醫用材料及細胞為新型離散材料,通過技術設計,快速生產出醫療相關產品。當前,生物3D列印可以劃分為4個層次:醫療輔助模型,做人工假體,做組織工程的支架,做活細胞打油人工器官。預計到2024年,3D列印醫療市場規模將達到96.39億元。
如果把微孔假體作為載體,還可以把3D列印技術變成4D列印技術,即增加一些葯物局部作用、豐富功能,這將成為生物3D列印技術未來發展趨勢之一。
在生物材料和組織工程方面,適用於3D列印技術的生物材料已經成為研究熱點,3D列印技術可以大大減少醫療成本,市場空間巨大。比如,通過三維掃描技術和3D列印技術私人定製的醫療護具,能夠與人的骨骼肌肉完美契合,一套3D列印的護具可能只需要2000元左右,比市場上幾萬元甚至十幾萬元的醫療護具效果更好。
對於鑄鍛行業而言,製造流程需要鑄鍛、焊銑分開,需要很多的工序和裝備,而且時間長污染大。華中科技大學教授張海歐介紹,通過3D鑄鍛銑合一製造技術,可以獲得比傳統鍛造更優越的鍛造性能。
加大3D列印技術應用和科學普及
目前,全球3D列印應用市場幾乎一半被美國占據,30%在歐洲,我國不足10%,仍然缺乏頂層設計、缺乏核心人才、缺乏深度應用。3D列印技術對推動我國傳統產業轉型升級意義非常重大,要大力推廣3D列印的示範應用和科學普及,及時跟蹤國際發展動態,加強國際合作。
我國現有的教育體系中,還未設置3D列印的本科專業,只是在研究生階段開始設置,未來需要建設全方位的教育體系。目前3D列印提到的很多問題都是技術層面的,需要把技術問題提煉出來,讓博士生等更高層次人才集中精力去攻克。
H. 關於3d列印教育行業有哪些成就
英國著名教師戴夫懷特曾說過:「如果你能抓住學生的想像力,你就能抓住他們的注意力!」毫無疑問,3D列印可以幫助老師們做到這一點。
事實表明,某些在傳統教育中表現不好的學生,主要是因為對理論性太強的課程沒有興趣,雖然靠死記硬背抽象概念可以通過考試,但考試過後很多知識點會很快忘記。而3D列印能讓抽象的課程變得具體,視覺和觸覺兼具的學習方式可以讓枯燥的課程變得生動起來,具有很強的誘惑力。在觸覺學習中,學生不是在黑板或顯示器上簡單地看文字或圖形,而是通過他們的觸覺抓住核心概念的三維模型,這樣能夠幫助學生吸收和消化知識,使學生不輕易遺忘所學的課程。
據了解,在美國,幾乎所有學校都開設了3D列印的課程。
近兩年,我國也越來越多的學校,開始探索3D列印技術在教育領域的應用,應用也越來越多元化了。教師們不僅可以利用3D列印模型進行教學,還可以利用該技術訓練學生的創造力,使其得以快速驗證設計概念,製作和修改模型。
比如:
在數學課上,列印出一個幾何體的模型,便可以更直觀地幫助學生了解幾何內部各元素之間的聯系;
在美術課上,將平面設計的作品製作成3D版本的藝術品以及一些基本的模型,已經成為現實;
在化學課上,老師可以將分子模型列印出來展示,有利於學生理解化學反應的過程;生物課上,列印出細胞、病毒、器官和其他重要的生物樣本,比起平面圖要直觀得多;
在地理課上,可以列印地形地貌、氣候形成的因素等模型,豈不比老師憑空比劃向學生傳達知識好?
在歷史課上,可以列印出一些文物古跡、歷史人物模型來讓學生更懂得「以史為鏡」。
在專業設計上,創新學習者可以進行課程內容的學習和試驗設計,如建築、醫學、生物學、汽車工程、繪畫、圖形設計、歷史考古等。
在機械設計和工業設計等專業,3D列印機能夠直接創建出外觀原型,使學生們能夠以三維形式評估自己的設計;可以製作任意復雜度的模型,這些模型可以進行噴砂處理和上漆,作為生產模型的復製品。
目前眾多的3D列印教育模式,大都傾向於:3D列印技術入門級教育並不涉及高深的CAD建模,激光學、材料學、模擬優化等領域的知識。對於3D列印入門教育來說,重點並不是3D列印技術本身,3D列印技術成為實現學生創作能力和想像力的載體。
大學的學歷教育將不局限於如何操作和研發工業級的3D列印設備本身,而是成為關注整個3D列印生態圈的交叉學科。小奧認為,技術如果想有所突破,首先得有一大批感興趣的人,學生無疑是最好的群體。他們頗具好奇心與創造力,通過對技術進行漸進式研究,提出自己的想法和創意,再加上不斷發展技術的力量,這必將促進3D列印技術的進一步發展。
I. 3d列印的市場前景
相對於3D列印技術的快速發展和一次次飛躍式的突破,在「娘胎」中孕育了二十年的3D列印產業卻始終不見成熟,3D列印產業仍在以不徐不慢的速度前行;頂著「第三次工業革命」的頭銜卻名不副實,3D列印產業崛起仍需很長時間在娘胎的孕育。前瞻產業研究院發布的《2013-2017年中國3D列印產業市場需求與投資潛力分析報告》顯示,2012年,全球3D列印市場,包括的所有的產品和相關服務產業為22.04億美元,同比增速為28.6%。