3D打印步入新階段 上市公司試水業化

3D打印步入新階段 上市公司試水業化

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每經記者 許自然 實習記者 黃霞 黃小聰

可以想象嗎？人們所需商品將不再通過製造和物流的環節就能到達手中，只需購買所需商品的設計，然后通過3D打印獲得。

可以想象嗎？如果誰生病了、器官壞了，或許只需用自身的細胞為“墨水”，通過3D打印製造出一個新的器官。

可以想象嗎？無論是飛機，還是其他大型設備，都可不必用高密度焊接，直接靠3D打印,實現真正的無縫。

麥肯錫全球研究院最近發布的一份報告提到，3D打印將對全球經濟生顛覆性影響。該機構預測，3D打印會大幅減少新品的開發周期，越來越多的公司將因此更加關注客戶的反饋，以及真正實現以客戶為中心的品設計和技術開發，同時3D打印技術還將減少新品進入市場的成本。

據《每日經濟新聞》記者了解，建築、生物醫療及航天等是目前3D打印應用最熱門的領域，而A股市場中涉足3D打印技術的上市公司有亞廈股份（002375，收盤價21.39元）、機器人（300024，收盤價39.77）、中航重機（600765，收盤價20.86元）、迪康藥業（600466，收盤價8.51元）等。

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建築領域

亞廈股份：我的房子是打印出來的

提及修建房子，人們首先會想繁忙的建築工地，以及腳手架上辛勤工作的建築工人。如今通過3D打印機建房子的革命已悄悄來臨。

事實上，我國很多建築已經用到了3D打印技術，比如上海大劇院、鳳凰衛視大樓、水立方、青奧會議中心等，如今3D打印建築正奔跑在業化的道路上。

比如，最近亞廈股份旗下的盈創科技打印出了一棟六層樓高的公寓，以及1100平方米的別墅；此后，3D打印建築成為社會關注焦點。而在這之前，盈創科技已在上海張江高科青浦園區打印出了多套單間樣板房。

帶對新事物的好奇，《每日經濟新聞》記者最近實地走訪了這些打印出的建築，探究未來居住的奧秘。

已簽多個項目合作協議

1月18日，亞廈股份參股子公司盈創建築科技(上海)有限公司(以下簡稱盈創科技）在蘇州舉辦了3D打印建築全球發布會，展示利用3D打印技術建造的二層別墅、五層樓房以及單層或兩層的樣板房，且在會上和多方簽署了合作協議。盈創科技與黃山幸福新世界有限公司(以下簡稱黃山幸福）簽訂《關於建築3D打印/新材料合作建廠合作協議》，為了使盈創科技新材料和新技術在黃山幸福所研發的項目上廣泛應用,雙方合作建設集生、研發、展示、創意、銷售於一體的“建築3D打印夢工廠”。黃山 “建築3D打印夢工廠”預計投資約5.36億元，黃山幸福將在項目公司成立后7日內採購1.2億元的打印設備一套。據公告，項目全部建成后年營業額約33億元,實現凈利潤約3.5億元。

此外，億利沙材料科技有限公司（以下簡稱億利沙材料）也與盈創科技簽署《關於沙漠夢工廠項目合作協議》，由億利沙材料在中國沙漠地區及京津冀地區建立12個沙漠夢工廠，建設沙漠夢工廠所需12套設備,總價3.96億元,由億利沙材料向盈創科技購買，而該項目預計在24個月內就可完成工廠建設。

3D打印房屋可節省人力

據盈創科技總經理鄭建介紹，3D打印機打印出構件，然后再拼裝成建築。打印建築的3D打印機，原理和一般的打印機一樣，同樣需要根據電腦設計的圖紙和方案來打印，只不過打印建築的打印機有一個巨大的噴口，噴射出的“油墨”呈“Z”字形排列，“油墨”噴出后很快會凝固，保證了打印機能連續打印，最后用鋼筋水泥進行二次“打印”灌注。據了解，除了房屋的鋼筋結構以外，其他部件都可以打印出來。

《每日經濟新聞》記者查盈創科技官網的資料發現，其所使用的3D技術是快速成形技術的一種，運用粉末狀金屬或塑料凳可黏合材料，通過一層又一層的多層打印方式，來構造零部件。通過每一層不同“圖形”的累積，最后形成一個立體的房子。

此外，盈創科技表示，公司擁有的獨家專利油墨技術可以實現就地取材，並結合高標號水泥和纖維來使用。整體來，公司掌握的技術可以節約材料約60%，縮短工期約70%，節約人工約80%。

《每日經濟新聞》記者在現場看到，盈創科技3D打印的房子現已給一家建築公司用於移動辦公用房，裏面放有辦公設備並安裝了空調，其中個別房間還用來居住。

一位業內人士對 《每日經濟新聞》記者表示，一台高6.6米、寬10米、長32米，占地面積相當於一個籃球場的3D打印機，用於修建房屋可取代至少一半工人，房地開發商既可以節約人工成本，又能打印風格各異的建築。以后一棟樓房的建造或許只需要一兩個人和一台連續作業的3D打印機就能完成。

萬科創始人王石也曾表示，3D打印機確實有優勢，因為它完全是一種程序化和自動化的運作。三年之后，萬科建研中心出現3D打印機建的房屋一點兒不奇怪。

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核電領域

南風股份佈局重型金屬3D打印 業化速度加快

對於傳統製造業來，一直以來都存在關鍵構件製造難度大，對生設備要求高等難題。近年來，隨科技的快速發展，重型金屬3D打印不斷成熟，這一問題將得到解決，這也意味重型金屬3D打印業化之路有望開啟。與此同時，一些A股上市公司已開始在這一領域進行佈局。

《每日經濟新聞》記者了解到，近年來，在重型金屬3D打印技術業化推進上，南風股份(300004，前收盤價48.67元)走在前列。

核電領域運用步伐加快

南風股份近日發布公告稱，公司控股子公司南方增材與上海核工程研究設計院簽訂了 《核電主蒸汽管道貫穿件模擬件增材製造技術支持與服務合同》，南方增材根據上海核工程研究設計院提供的核電主蒸汽管道貫穿件模擬件的相關要求，進行模擬件原材料定型、製造、試驗以及鑒定工作。

業內分析指出，這一服務合同的簽署標志著，南方增材自主研發的重型金屬3D打印技術，在核電領域的運用步伐加快，有望向高端重型金屬構件成型製造領域推廣，並啟動業化進程。

南風股份表示，重型金屬3D打印技術由南方增材自主研發，是一種國際首創的重型金屬構件短流程、綠色、精密、數字化和增材製造新技術，可廣泛應用於百萬千瓦核電裝備、百萬千瓦超臨界和超超臨界火電機組，以及水電、石化、冶金、船舶等行業現代重大工業裝備合金鋼等重型金屬構件的製造。

南方增材副董事長常南還表示，3D打印技術應用於核電工程領域，不僅節省原材料成本，還可以縮短工期，從而達到提高能效的目的，目前公司已經實現了對3D打印輸入材料品品質和性能的掌握，下一階段將開展1比1模擬件的打印及實驗、驗證。

南方股份旗下的南方風機研究所還自主研發了“重型金屬構件電熔精密成型技術”。該技術是採用強電流高效電熱冶金原理使原材料在強拘束條件下熔化和原位冶金精煉。

值得注意的是，公開資料顯示，有別於傳統製造業金屬關鍵構件製造技術難度大，對生設備要求高等缺點，該技術可以實現征是直接精確製造。以金屬粉末、絲材為原料，通過高能束熔化沉積“直接生長”，通過一步從CAD模型完成高性能重大型金屬構件的“近終成形”。可以實現先進材料製備與零件“近凈成形”一體化，其品構件力學性能優異，機械加工余量小，節省材料（材料利用率可達65%~85%以上）。

在上述合同簽約儀式上，上海核工程研究設計院副院長費敏表示，此次合作符合國家鼓勵自主研發設計，推動核電設備國化戰略佈局的政策方向。

常南則表示，“此次選擇打印的核電主蒸汽管道貫穿件屬於核二級品，接下來我們將基於大量數據試驗，逐步將3D打印技術推進到更核心的核工業部件製造。”

已進行一系列連續佈局

《每日經濟新聞》記者了解到，近年來，南風股份已在重型金屬3D打印技術上進行了一系列連續佈局，業化推進走在了前列。

2012年，公司曾公告稱，投資重型金屬構件電熔精密成型技術業化項目，總投資1.7億元，所需資金由公司子公司南方風機研究所自籌。

據了解，南風股份持有南方風機研究所51%股權，自然人王華明持有31%股權，王華明是國內激光成型技術的領軍人物。

此后，公司在成型工藝、質量關鍵技術取得突破，成功成型製造核電精密坯件樣，已掌握並完成了重型金屬構件批量業化大型成套裝備系統的設計和優化。

2013年12月，南風股份再發公告稱，公司擬以19.2億元的價格收購特種管件生商中興裝備。中興裝備的主營業務為石化、核電、新興化工、煤制油化工等能源工程重要裝置提供特種管件，品是國家大型石化及核電工程重要裝置不可缺少的關鍵部件。

南風股份還特別提到，該收購可以加快公司重型金屬3D打印技術的業化推進。公司在3D打印技術研發中，對金屬構件母材（特種金屬材料）的要求很高。而中興裝備多年來，在特種金屬材料研製上積累了雄厚經驗，同時，中興裝備良好的客戶基礎有望加速南風股份3D打印技術的市場拓展進程。

2014年，南風股份的一系列佈局開始顯效。南風股份日前公佈的2014年業績快報顯示，去年公司營收達到8.18億元，同比增長100%，凈利潤達1.11億元，同比增141%。

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醫療領域

迪康藥業牽手華西醫院開拓3D生物打印

日前，迪康藥業一則公告引起了市場的廣泛關注。公司打算牽手華西醫院涉足3D生物打印技術領域。

3D打印諮詢機構Wohlers2013年曾發布報告稱，2012年，3D打印市場年平均增長率為8.6%，總值達22.04億美元，而此后三年的年平均增長率為27.4%。到2019年，3D打印市場的規模將達到60億美元，醫療應用市場的份額將占15.1%，預計到2025年，該市場的規模可達到19億美元。

國內應用取得突破/

目前，我國3D生物打印技術應用也有了突破。

近日，復旦大學附屬中山醫院宣佈，該院心外科課題組將3D打印技術應用於經導管主動脈瓣置換手術（TAVI），成功為一位77歲高齡的主動脈瓣重度狹窄合併關閉不全患者實施了TAVI手術規劃與導航，為國內首次。

據悉，該院心外科副主任醫師魏來僅耗時1小時即順利完成TAVI手術，患者X暴露時間比既往縮短一半，造影劑用量減少1/3，術中、術后生命體征非常平穩，復查顯示人工瓣膜定位準確、工作正常。另據上述課題組的負責人王春生教授介紹，3D打印是近年來國際上興起的一項革命性新技術，在醫學領域應用前景廣闊，目前已在骨科、牙科等專業開始臨床使用，但在心臟外科的應用剛剛起步，國外僅有極個別案例。

據《每日經濟新聞》記者了解，中山醫院心外科微創團隊自2014年開始探索TAVI手術融合3D打印技術的可行性。TAVI手術與常規開胸手術的區別在於，醫生無法在手術中直視心臟全貌，目前通過CT、MRI、心超等檢查都只能查看二維效果，切開心臟觀察其內部細微結構更不可行。難點在於，主刀醫生術前需仔細研究和測算患者的心臟及主動脈影像數據，來二次加工重建成立體效果，並據此在手術中選擇合適的人工瓣膜型號、確定DSA球管投照角度、規劃導管進入線路、判斷瓣膜釋放位置，存在一定風險。

而3D打印技術可解決以上問題，醫生只需採集患者高分辨率CT及心超等二維影像，就可打印出栩栩如生的心臟模型，並據此制定更周密細緻的手術方案，更可術前模擬操作，一定程度上規避手術風險。

華西醫院骨科主任戴戎教授曾介紹稱，目前，3D打印技術在醫療行業的應用主要體現在三個方面：一是無需留在體內的醫療器械，包括醫療模型、診療器械、康復輔具、假肢、助聽器、齒科、手術導板等；二是個性化永久植入物，比如使用鈦合金、鈷鉻鉬合金、生物陶瓷和高分子聚合物等材料的植入物，通過3D打印骨骼、軟骨、關節、牙齒等品，通過手術植入人體；三是3D生物打印，即使用含細胞和生長因子的 “生物墨水”，結合其他材料打印出品，經體外和體內培育，形成有生理功能的組織結構。這一3D生物打印技術一旦成功，則有望解決全球面臨的移植器官不足的難題。

3D生物打印仍面臨技術難題/

據了解，3D生物打印是採用從人體自身收集的生理、病理信息構造數字化模版，應用與人體系統相適應的材料直接打印出構型靈活的個性化品。目前該技術受技術、材料等因素限制未能推廣，世界各國都在積極籌劃3D生物打印的研發與業化。目前，3D生物打印技術尚處於起步階段，主要應用於顱骨、牙齒、人工耳、器官模型的生。國內外已經有人耳、骨骼、心臟等器官打印成功的案例，也相應取得了臨床試驗上的成功，后續發展有較大想象空間。

近期，A股上市公司迪康藥業嗅到了其中商機，率先參與其中。

迪康藥業近期所發公告顯示，公司控股子公司司四川英諾生物科技股份有限公司（以下簡稱英諾生物）擬投資建立3D生物打印業化基地，項目首期投資額不超過5000萬元。1月15日，英諾生物與四川大學華西醫院就項目研發合作事宜簽署了《戰略合作框架協議》，雙方攜手為3D生物打印事業的發展實施戰略合作，由迪康藥業投入資金啟動3D生物打印的品研發項目；華西醫院給予迪康藥業必要的學術技術團隊、空間設備資源支持，在企業項目資金的支持下實施應用研發。雙方將以“再生與重建的3D打印”為主題，分批次逐步遴選、簽約具體的研發項目，開展以臨床應用品為導向的工程技術戰略合作。

《每日經濟新聞》記者了解到，四川大學華西醫院在醫療領域應用3D打印技術已有成功經驗。該院骨科脊柱外科專業劉浩教授團隊採用3D打印技術，為一名多節段頸椎間盤突出伴椎管狹窄的患者實施了頸椎椎板單開門椎管擴大成形術；2014年11月，該院血管外科與四川大學再生醫學研究中心聯合，利用3D打印技術完成圍手術期評估，成功為一例複雜瘤頸腹主動脈瘤老年患者實施腹主動脈瘤覆膜支架腔內修復術(EVAR)。

值得注意的是，四川大學再生醫學研究中心康裕健教授，是國家首批“千人計劃”國家特聘專家，在國際上是將3D打印技術引入再生醫學領域從事3D生物打印技術研究的領跑者。康裕健所領導的科研團隊進行心臟和血管方面的生物打印研究，如果成功，可以模仿實現心髒的某些功能，可應用於醫療中。

雖然，3D生物打印技術目前已取得了不錯的成果，但是仍存在一些技術難題待解決。《每日經濟新聞》記者了解到，3D生物打印在再生醫學領域存在兩個尚未突破的難題：一是個性化的打印機，能夠在精確度上完全符合人體器官要求的打印機尚未出現；二是生物材料，即傳統意義上的打印機“墨汁”還沒有擺脫技術限制。

康裕健教授也曾表示，即使打印機和“墨汁”問題都得到了突破，鑒於人體構造的複雜性，如何使打印出的活細胞保持長久的活力，如何製造微環境使其長久的生長也是一個艱巨的難題。目前的研究多停留在“機械器官”的打印上面，因為缺少生物材料，打印出的器官僅僅是個模型，不具有人體器官的功能。