作为下一代制造方式，3D打印被列入第三次工业革命的组成部分，尤其适合于小批量和定制产品的制造，可大幅度降低成本。迄今为止，3D打印已经被航空、医疗、国防、能源等领域企业采用。

　　美国是3D打印技术的发源地，目前无论在技术还是在市场上都领先世界其他国家，美国发展3D打印产业的成功经验包括：

　　竞争产生领军企业

　　3D打印技术有多种工艺，如立体光刻(Stereo　Lithography，SL)、选择性激光烧结(Selected　Laser　Sintering，SLS)、三维打印(Three　Dimensional　Printing，3DP)及熔融沉积制造(FusedDepositionModeling，FDM)等。美国掌握3D打印技术的企业不少，但是要在市场上占主导地位，却要通过严酷的市场竞争。美国正是通过市场竞争，产生了两大3D打印巨头3DSystems公司和Stratasys公司。

　　一是3D　Systems公司。1983年，Chuck　Hull发明的立体光刻技术被授予了专利。1986年Chuck　Hull在加州成立了3D　Systems公司，立体光刻技术成为第一个被商用化的3D打印技术。公司在纳斯达克成功上市后，2011年转到纽约证券交易所上市。2012年，3D　Systems公司总裁和首席执行官Abe　Reichental和3D　Systems公司的共同创始人、首席技术官、立体光刻技术的发明人Chuck　Hull，被TCT杂志列入对3D打印产业影响最大的20人。

　　二是Stratasys公司。1989年FDM技术由Scott　Crump开发成功，并获得专利，同年，Scott　Crump同妻子一同创立了Stratasys公司。1992年公司推出第一个产品。1994年公司在纳斯达克上市。1995年公司收购了IBM公司的技术，2004年公司成为行业领导者之一。2012年公司首席执行官Scott　Crump与3D　Systems公司总裁和首席执行官Abe　Reichental一道，被英国《金融时报》誉为对3D打印产业影响最大的5人之一。

　　美国的相关辅助产业十分发达。美国主要的3D打印公司都是一体化的3D打印解决方案的提供商。即不仅提供3D打印机，而且提供软件工具和打印材料。这与美国软件产业和材料产业发达是分不开的。主要体现为：一是美国CAD软件产业发达。3D打印机基本都使用CAD软件来完成打印目标的3D建模。因此美国主流CAD公司都推出了3D打印专用软件。二是美国材料产业发达。不同的3D打印技术使用的材料也不同，3D打印材料主要是热塑性塑料、金属粉末、陶瓷粉末等。美国的3D打印企业不仅自己生产3D打印材料，也向第三方购买打印材料。

　　联邦政府给予资助

　　2012年3月，奥巴马总统批准投资10亿美元设立国家制造业创新网络（The　National　Networkfor　ManufacturingInnovation，NNMI），NNMI将由15所区域性制造业创新研究所构成，旨在通过官产学合作方式，加强制造业创新和美国制造业的全球竞争力。其中，增材制造为列入优先考虑的范畴。

　　作为NNMI的示范项目，2012年8月，美国设立了国家增材制造创新研究所（National　Additive　Manufacturing　Innovation　Institute，NAMII），首个获得NAMII资格的是俄亥俄州的扬斯敦商业孵化器（The　Youngstown　BusinessIncubator）。美国商务部还同时遴选国家国防和机械中心（National　Centerfor　Defense　Manufacturingand　Machining，NCDMM）负责管理扬斯敦商业孵化器。扬斯敦商业孵化器的合作成员包括位于俄亥俄州、宾夕法尼亚州和西弗吉尼亚州“技术带”（Tech　Belt）的14所大学和学院、40家企业和11家非营利组织。其中企业成员既有美国3D打印产业的领军企业Stratasys公司和3D　Systems公司，还有波音、霍尼韦尔、洛克希德·马丁、通用电气这样的大型企业。国防部、能源部、商务部、国家科学基金会、国家航空和航天局五家联邦机构一共为扬斯敦商业孵化器投入了3000万美元，俄亥俄州、宾夕法尼亚州和西弗吉尼亚州政府以及工业界配套投入了4000万美元。扬斯敦商业孵化器的辐射范围是俄亥俄州、宾夕法尼亚州和西弗吉尼亚州“技术带”，“技术带”共有32000家制造业企业，是全美仅次于德克萨斯州和加州的第三大制造业中心。

　　行业协会长期推动

　　美国推动3D打印技术的行业协会主要是全美制造工程师学会（The　Societyof　Manufacturing　Engineers，SME）。该学会从上世纪80年代中期开始推动3D打印技术。SME成立了快速技术和增材制造（Rapid　Technologiesand　Additive　Manufacturing，RTAM）团体，并且是全球3D打印技术的年度盛会RAPID的组织者。

　　推进技术标准建设

　　ASTM　International前身是美国测试和材料协会（American　Societyfor　Testingand　Materials，ASTM），是全球自愿达成的工业标准的主要制定者。ASTM　International2009年专门为增材制造技术设立了F42委员会，其在国际标准组织ISO的对应机构为TC261。2011年ISO和ASTM签署协议，共同推进3D打印技术的国际标准工作。

　　金融支撑必不可少

　　3D打印产业的诞生与美国发达的金融支撑分不开。主要体现为两个方面：一是公司成立时得到了风险资本的投入，例如Stratasys在成立时，创始人Scott　Crump一方面靠出售家庭资产获得264000美元，另一方面通过向风险资本出售35%的公司股权，获得120万美元的资本。二是行业整合推动企业规模扩大。例如2011年3D　Systems购买了Z公司的全部股权，并斥资1.37亿美元收购Vidar　Systems公司。2013年3DSystems宣布收购3D模型设计公司——软件企业Geomagic公司。

　　大企业需求带动产业起步

　　3D打印机作为一项高技术产品，初期价格不菲，需求者寥寥，这时能采用3D打印机的都是大企业，因此，大企业的需求成为美国3D打印产业起步的一个重要推力。例如，Stratasys在刚成立时，找不到买主。于是针对大企业开发大型3D打印机，出售给通用汽车、3M、Pratt&Whitney这些能支付得起的大企业。针对大企业的营销战略立刻见效，由此打开了局面。

　　技术路线不断整合和融合

　　美国开发3D打印技术的不仅有Stratasys和3D　Systems这样的专门的3D打印技术企业，一些大企业同样也掌握这项技术。只不过各自的技术路线不同而已。不同的技术路线都有着自己的专利作为保障。在这种情况下，技术路线的整合十分必要：一是在技术路线相似的情况下，通过收购减少专利纷争。例如，上世纪90年代Stratasys发现IBM公司的3D打印技术和自己的专利技术极为相似，可是与IBM公司打专利官司费用巨大，于是1995年Stratasys决定出价50万美元外加50万股公司股权，向IBM公司购买其3D打印技术。最终促成IBM公司出售3D打印技术并成为公司的股东。二是技术路线不同的情况下，一家公司可以通过收购另一家公司，将不同的3D打印技术收入麾下，从而丰富自己的技术和产品线。

　　作者单位：国务院发展研究中心