3D打印项目建议书.pdf

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1、1 3D 打印项目建议书甘肃恒兴教育科技有限公司二零一六年十月2 目录1、项目建设的背景及必要性.3 2、创业团队介绍.5 3、项目规模及主要功能 6 4、项目的可行性 8 5、市场预测 9 6、项目主要经济指标 11 7、效益分析.13 8、结论.173 项目的建设背景及必要性（一）项目的建设背景2009 年以来，3D 打印市场在北美和欧洲急剧增长。根据 Stratasys公司 2011 年的财报，其八成左右的收入来源于欧美市场，美国时代周刊已将3D打印列为“美国十大增长最快的工业”。3D打印制造设备的数量比例在一定程度上显现出国家的经济活力和创新能力，美国拥有世界上 38.5%的 3D打印

2、设备，两家3D打印机制造巨Stratasys和 3D Systems 均为美国公司，并分别在纳斯达克和纽交所上市。近年来，发展中国家也愈发意识到制造产业创新转型的必要性，促进3D打印等新产业技术快速发展。以中国为代表，北京殷华、陕西恒通等公司依托高校成果已能自主制造 3D打印设备，中国目前拥有世界上3D打印设备的比例为8.6%，工业级 3D打印设备的装机量约在400 台左右，虽然并非 3D打印的主市场，但增速较快，尤其是近两年增速均在 70%左右。在南非、纳米比亚和博茨瓦纳等国家，个人3D打印机已被消费电子零售连锁店作为日常用品销售。就国家层面而言，虽然3D打印在国内已经走了20多年的历程，国

3、家并未将3D打印列入国家级的重点发展战略之中。这就使得3D打印得到的宏观支持较少，科研机构和企业的研发投入不够，经过20 多年的发展，虽然只比美国的 3D打印起步晚了几年，但如今无论在科研成果和产业规模都已与美国有不小的差距，2011 年美国的产业规模在17 亿美元左右，而中国只有2 亿人民币。不过，国家最近终于开始有所行动，2013 年 4 月 26 日中国国家科技部863计划也将 3D打印列入国家未来重要技术之一并投入650 万美元推动其发展。虽然这项宏观扶持来的晚了一些，也暂未有具体的扶持措施下达，但国内的3D打印行业从业者，多少看到了一丝希望，3D打印的发展或将迎来蓬勃生机。就 3D打

4、印行业内的统一性而言，多年来3D打印并没有产业联盟或是行业协会这样的组织，这就使得国内3D打印处于无序发展、自生自灭的局面。直至2012 年 10 月4 15 日，由亚洲制造业协会牵头，来自国内比较权威的3D打印机构和企业的代表们，在北京成立3D 打印技术产业联盟，国内 3D 打印的尖端人才终于聚到一起，共筑3D打印的未来。亚洲制造业协会正在规划建设在成都和长春的亚洲先进制造业园区，抓紧把3D打印技术作为龙头产业来扶持。（二）必要性从 20 世纪末快速制造开始在制造业异军突起，在商品需求爆发的现在，技术革新已经成为必然的趋势。3D打印机作为一种新型的制造技术正掀起一股全球的制造旋风。全球3D打

5、印市场规模从 1993 年至 2012 年的 19 年间，展现出良好的态势。3D打印产业包括上游的打印材料、中游的打印设备、相关外设及其设计软件，以及下游的打印终端产品和工业设计服务等。它与传统的平面打印机不同的是，它打印的都是立体的物件而不是平面的，它的打印原料使用的也不是普通的墨汁，而是abs塑料，聚已酸内酯等等。3D 打印通过摒弃生产线而降低了成本；大幅减少了材料浪费；而且，它还可以制造出传统生产技术无法制造出的外形，让人们可以更有效地设计出飞机机翼或热交换器；另外，在具有良好设计概念和设计过程的情况下，三维打印技术还可以简化生产制造过程，快速有效又廉价地生产出单个物品。鉴于3D打印技术

6、在可打印产品的多样性、成本及材料等方面还不够成熟，目前尚未迎来大规模商业应用。但不可否认的是，3D打印将是缔造新一轮产业革命的标杆性技术，政策的推动让业界亢奋，而其市场规模预期也在不断刷新。总体规模持续增长。WohlersAssociates的数据显示，2012 年，全球 3D打印产业的销售收入规模已达22.04 亿美元，比去年增长28.6%，如果从 1993 年算起，年均复合增速为17.7%，最近两年同比增速升至25%。目前国内 3D打印技术虽然发展迅速，但面临宏观规划和引导、研发投入不足、产品链条缺乏统筹规划、缺乏教育培训和社会推广等问题。而目前国内的3D打印企业还处于“单打独斗”的初步发

7、展阶段，产业整合度较低，主导的技术标准、开发平台尚未确立，技术研发和推广应用还处于无序状态。因此我们必须抓住市场的先机研发自主品牌的3D打印机，整合 3D打印技术的现有资源，树立行业标准。5 创业团队介绍甘肃恒兴教育科技有限公司位于甘肃省兰州市城关区中山路 55 号，成立于 2015年 3 月。本公司为国家教育部指定教学用品及仪器等产品生产经营的大型企业，甘肃省科协指定生产研发基地，集研发、生产、销售、服务于一体。主要设计生产各类大中小型科技馆、主题展馆及相关产品；主营范围为教学用具、简易机器人、五模一电的研发及销售，教学用理化生实验室设备、数字化探究实验室、通用技术实验室、多媒体电教设备、触

8、控一体机；教学用品、仪器和模具，各种校本课程编制开发、科技创新器材研发销售、计算机软硬件开发及技术询问、文体用具、各类办公室用品，LED大屏幕，3D打印机研发与销售等。公司宗旨：公司以“服务科普教育”为宗旨，坚决贯彻“创新、成就、未来”的生产营销理念，为中国的科教事业奉献一份力量。公司本着“诚信、务实、精益求精、敢于创新”的服务遵旨，望将公司做大做强做精，更好的服务于社会。本公司现有进入市场销售的产品有航模、海模、车模、建模、纸膜、无线电、科技创新、七巧板等7 个系列近 40 个品种。公司以技术创新为中心，重视科创开发，努力使企业朝着科研、设计、施工全面化方位的目标发展。为贯彻落实科学发展观，

9、公司以最合理的价格、最完善的服务，提供最优秀的产品。目标：公司自创办以来一直坚持“务实、独特、创新“为企业的运作目标，坚持以最优质的服务、最优质的品牌，把最美的东西传递大家，我们也将把最完美的一面展现给大家。产品分类：机器人，海模、航模的研发及销售；实验室设备、教学设备、玩具的批发零售；展览展厅设计等。销售团队6 项目规模及主要功能（一）项目规模近日，中国 3D打印技术产业联盟首席执行官罗军近日在上海 召开的“2013 第二届全球运营高峰论坛”中表示：“目前国内3D打印行业市场规模在10 多亿元，我们预计，在3 年左右的时间7 内，中国 3D打印行业规模将达到100 亿元，成为全球最大的应用市

10、场。”深圳光韵达光电科技股份有限公司旗下子公司上海光韵达三维科技有限公司（下称“上海光韵达”）近日正式开业，这被视为国内第一家工业用3D打印服务平台。同时，光韵达与3D打印领域巨头比利时Materialise公司签订了三维打印赛车项目合作框架协议，双方将整合各自优势资源、借助3D打印技术，用一年的时间完成一辆可驾驶的电动或太阳能赛车的制作。业内专家认为，若双方能顺利完成该项目，这将是中国3D打印领域具有突破性的事件，对中国3D打印技术的迅速提升及提供更完整的商业化解决方案，带来不可估量的影响。根据美国 3D打印行业研究机构Wohlers Associates公布的一项关于3D打印的权威报告指出

11、，中国华中科技大学拥有全球实力最强的 3D打印研发小组。报告指出，截至目前华中科技大学已经获得了多项能够实现低成本高性能开发3D打印机的研究成果，此外像西安交通大学、清华大学等也取得了一些研发成绩。根据报告显示，2012 年中国的 3D打印机普及数量已经达到了美国的四分之一，预计2016 年中国的 3D打印市场规模将达到100亿元人民币，成长速度居世界第一。（二）主要功能介绍3D打印带来了世界性制造业革命，以前是部件设计完全依赖于生产工艺能否实现，而3D打印机 的出现，将会颠覆这一生产思路，这使得企业在生产部件的时候不再考虑生产工艺问题，任何复杂形状的设计均可以通过3D打印机 来实现。3D打印

12、无需机械加工或模具，就能直接从计算机图形数据中生成任何形状的物体，从而极大地所缩短了产品的生产周期，提高了生产率。尽管仍有待完善，但3D 打印技术市场潜力巨大，势必成为未来制造业的众多突破技术之一。3D打印使得人们可以在一些电子产品商店购买到这类打印机，工厂也在进行直接销售。科学家们表示，三维打印机 的使用范围还很有限，不过在未来的某一天人们一定可以通过3D打印机打印出更实用的物品。3D 打印技术对 美国太空总署 的太空探索 任务来说至关重要，国际空间站现有的三成以上的备用部件都可由这台3D打印机制8 造。这台设备将使用聚合物和其他材料，利用挤压增量制造技术逐层制造物品。3D打印实验是 美国太

13、空总署 未来重点研究项目之一，3D打印零部件和工具将增强太空任务的可靠性和安全性，同时由于不必从地球运输，可降低太空任务成本。项目可行性1、市场可行性分析近年来，3D打印机被更多的企业接受。新的打印机、耗材、商业模式的推出，正在提升3D打印的性能，扩大3D打印的应用边界。这一方面进一步扩大了3D打印的市场规模，另一方面也使得龙头企业可以不断向更高附加值的产品和服务拓展，优化产品结构，使得收入和毛利率均有出色的表现。中国市场将被激活和快速增长。亚太地区是3D打印的洼地，尤其是中国的3D打印市场很可能被激活并快速增长。目前国内3D打印产业的现状是技术领先，产业化不足，高端金属耗材紧缺。但看好其发展

14、前景，一是国内的技术基础扎实，随着关键技术瓶颈和成本高昂的难题逐渐解决，下游应用的性价比将逐渐改善；二是政府的大力支持前所未有，三是企业间合作逐渐加深，四是3D打印概念的热潮客观上为下游应用推广和资本支持提供强劲推动。随着互联网云制造、物联网的生态越来越成熟，3D打印分布式制造的商业模式可能会变成现实，大家可以通过网络进行 3D打印方面的创业、融资以及设计程序的交易，物流也会把成品送到用户手中。商业模式的进一步创新将会使3D打印渗透率进一步提升。2、技术可行性分析3D打印的技术原理可以用下图1 来表示，实际上就是和传统的减材制造相反的一种过程，将一个零件按照某一个方向进行分层，通过逐层打印之后

15、，将每一层都堆积起来即可。由于 RepRap项目是一个开源的项目，我们可以通过查阅相关文献和网上查找得到很多技术上的资料，在消化吸收的基础上，进行改进和创新，同时借助CAD、CAE软件，建模分析等，所以该项目的技术方面是可以实现的。而且本项目是基于桌9 面级的家用型3D打印机，本身运行精度要求不是很高，作为提供动力的步进电动机满足要求。4 另一方面，机械部分的结构有据可循。重点在于选择适合我们的框架结构及各轴的传动方式，然后建模分析并进行一定的CAE分析。3、经济可行性分析3D打印机的价格如今已经不再高高在上，在网络上已经有 3000-5000 元价位的 3D打印机。而业内人士预计，随着3D打

16、印技术的应用越来越广泛，各种耗材、打印机的价格必将呈现下降趋势，未来3D打印机完全有可能像传统打印机一样，成为每家每户都买得起、用得上的设备。”普通家用型3D 打印机的从几千元到几万不等，主要差异体现在打印精度、振动稳定性、配置的电板性能等的不同，我们此款打印机的支队目标在于普通工薪家庭或者个人爱好者满足日常生活用品或者工艺品的制造，所以会尽量控制成本预算。从经济角度来讲，该项目的设计初衷就是利用自身来打印自身的零件，所以理论上可以实现自我的复制，采用的都是比较常见的材料和零件，一部分可以通过外购，其他简单的可以通过加工制造或者自身复制做出来，所以该项目的预算不会过高。通过市场调研和网上查询，

17、我们预期的成本在1500 左右。这种价格对于学生还是现代的家庭都是可以接受的，所以如果技术成熟到一定的程度，可以有一定的市场竞争力。加上由于3D打印设备和耗材在终端制品的成本中占比相当大，未来设备、耗材成本的降低将逐步提升3D打印的经济性。市场预测 3D打印行业最早应用于工业领域，随着技术的发展，适用的制造领域范围不断扩大。近些年来，市场规模保持着较快的增速。从 3D打印现有的技术优势和自身局限，以及未来的发展方向来看，这一技术在医疗、航空航天、消费电子和汽车行业的发展前景较为广阔。现阶段，除了医疗领域之外；3D打印技术对其他行业的贡献主要集中在产品设计和模具开发两个方面，随着技术的不断完善，

18、这一技术的应用将会向行业的其他环节渗透。同时，随着“创客”潮流的风靡，近些年来，3D10 打印设备在个人消费市场的需求急速膨胀。由于个人制造没有传统工业技术标准的约束，未来仍将保持相对较快的发展速度，存在巨大的市场潜在需求。这里统计的产值范围仅包括3D打印设备，3D打印材料，以及外包的打印服务，即3D设备制作的最终零部件。如果加上衍生市场的收入：包括3D打印设备制造的中间产品，如模具；以及其他的服务，CAD 模型设计，设备使用教学等，2011 年已接近 30 亿的市场规模。随着技术的不断发展，3D打印已经逐步应用于制造业的各个领域。从近 10 年 3D打印设备下游应用行业的分布来看，个人消费品

19、（以电子行业为主）和交通运输设备占据主要份额；同时，医疗方面的占比在持续提升。而3D打印设备在航空航天领域的应用也稳中有升。从具体用途来看，3D打印技术的应用主要集中在模具、工具加工和功能性设计模型（主要是产品设计中的样件制造）上。同时，近些年来，使用3D打印设备进行直接部件制造的比例，从最初的几乎为零，开始逐渐跃升。3D打印的几大趋势3D打印按需定制、以相对低廉的成本制造产品一度被认为是科幻想象，而现在已经变成现实。在 2013 年，这种趋势将逐渐加速。以下是今后 3D打印的市场分析：1、3D打印成为工业化力量3D打印原先只能用于制造产品原型以及玩具，而现在它将成为工业化力量。你乘坐的飞机将

20、使用 3D打印制造的零部件，这些零部件能够让飞机变得更轻、更省油。事实上，一些3D打印的零部件已经被应用于飞机上。该技术也将被国防、汽车等工业应用于特种零部件的直接制造。总之，在你不知不觉的情况下，通过3D打印制造的飞机、汽车乃至家电的零部件数量将越来越多。2、3D打印开始治病救人通过3D打印制造的医疗植入物将提高你身边一些人的生活质量，因为3D打印产品可以根据确切体型匹配定制，如今这种技术已被应用于制造更好的钛质骨植入物、义肢以及矫正设备。打印制造软组织的实验已在进行当中，很快通过3D打印制造的血管和动脉就有可能应用于手术之中。起初，这种体验可能包括制造定制智能手机外壳这样的新奇物品或是为标

21、准化工具进行符合人体工程学的改造，但它很11 快就会扩张到新的市场。公司领导者将对销售、分销以及营销渠道进行调整，以充分利用其直接向消费者提供定制化体验的能力。定制化同样也将在医疗器械领域发挥重要作用，比如通过 3D打印制造助听器和义肢。3、产品创新速度加快从新车型到更好的家电，一切产品的设计速度都将加快，从而将创新更快地推向消费者。由于运用3D打印的快速原型制造技术能够缩短把产品概念转化为成熟产品设计的时间，设计人员将能够专注于产品的功能。虽然使用3D打印的快速原型制造技术并不是新鲜事物，但迅速降低的成本、功能得到改进的设计软件以及越来越多的打印材料意味着设计人员将能更方便地使用3D打印机，

22、使他们能够在设计的早期阶段就打印出原型产品、进行修改以及重新打印等等，从而加速创新，其结果将是更好的产品以及更快的设计速度。4、3D打印店在购物商场开张3D打印店将开始出现，它们最初会凭借高品质的3D打印技术为本地市场提供服务。一开始是快速原型制造以及其他利基功能，但这些打印店会转移到消费市场零售商开始“运送设计，而不是产品”，在这种情况下，本地的 3D打印店有一天将成为你获取自己定制的本地制造产品的地方，就像如今你在本地沃尔玛商场内冲印照片一样。项目主要经济指标项目主要经济指标序号指标名称单位指标值备注1 年设计产量台2 综合成品率%3 年耗材用量Kg 4 技术人员人其中：技术人员人12 非

23、技术人员人5 机器年运输量台其中：运进台运出台6 项目总投资万元其中：设计投资万元设计投资利息万元流动资金万元7 年营业收入万元8 年总成本万元9 年净利润万元10 年上交税金万元其中：增值税万元销售税金及附加万元所得税万元11 项目投资财务内部收益率%12 资本金内部收益率%13 项目投资回收期a 14 项目投资净现值万元15 总投资收益率%16 项目资本金净利润率%17 盈亏平衡点%13 效益分析（一）经济效益就技术的经济性而言，被市场质疑较多的还在于3D打印较高的直接制造成本。从现阶段，3D打印制造的成本构成来看，设备和材料占据主体部分。但二者在随着技术的发展和市场规模的扩大，都存在较大

24、的下降空间；有望在未来带动直接制造成本的下降。以主流激光烧结技术为例，基于图1 的假设条件，可以估算出打印的成本构成，如图2 所示：设备折旧生产的单位产品的制造成本主要取决于两个方面：1）设备本身的购置成本；2）设备的制造速度。从历史数据来看，商用 3D打印设备的销售价格呈现不断下降的趋势。同时，主要的 3D打印设备供应商，打印机的销售毛利率仍然保持稳定。我们判断，这是由于技术进步导致制造成本下降，从而引发价格下降。具有较强的稳定性和持续性。14 就制造速度而言，以激光烧结为例，最初的加工速度大致是6ccm/h，现阶段平均制造速度在11-12ccm/h。而基于超声波焊接（UAM）工艺的 3D打

25、印速度可以达到492ccm/h，制造速度的提高带来单位部件制造成本的降低。此外，另一个直接制造成本的重要组成部分来源于打印材料。现阶段，3D 打印材料的主要类型是塑料，液态树脂和金属粉末。3D systems 和 Stratasys公司主要供应的前两种材料。从公司材料的销售毛利率来看，近些年，来基本保持在50%以上，就利润空间而言，还有较大的下降空间。15 图 6：用于 3D 打印的金属材料价格远超普通金属就金属材料而言，以3D打印领域使用最为广泛的钛、铝和不锈钢为例。如图5 所示，普通金属材料与用于3D打印的金属材料相比存在着巨大的价格差距。而这类3D打印材料的制造成本构成中，比例最大的部分

26、还是普通的基础材料。因此，利润空间巨大。长期来看，价格也存在较大的下降空间。（二）社会效益对于社会的效益我们就用铸件生产做个比较。相对于传统的铸件生产方式来说，3D打印具有能耗小，污染低，效率高等特点，而且对一些传统铸造方法难度较高的铸件，3D16 打印也具有较强的实现能力。3D打印技术 将让铸造行业突破传统瓶颈，并注入新的发展希望。众所周知，中国目前虽然可以称得上是铸造业大国，但在高端、精密铸件生产方面仍与国际先进企业存在着一定的差距，因为我们自己生产不出来，每年有一半多高端铸件要靠进口。在今年的中国国际铸造博览会上某企业带来了四款3D 打印机，PIRP-1500(一代)、PIRP-2000

27、A（二代）以及PIRP-4000 等；实现最大可打印直径是 4 米的铸件，适合大幅面水电、火电等项目。据该公司负责人介绍，目前国内3D打印设备用材基本分金属用材和非金属用材两种，该企业属于非金属用材，以矿砂为打印模具材料，已经获得五项国家发明专利。当初为解决技术问题，该公司与 大连理工大学 联合成立了“增材制造(3D 打印)技术研发中心”，采取了在国际上拥有邻先地位的激光烧结 法技术。至今，全球仅有两家企业拥有此类设备，另一家为德国企业。但两个公司也各有特点，在砂子覆膜方法的基础上，我国企业采取的是 激光切割，成本、效率优势明显；德国公司则使用胶粘铸型、再浇铸，对砂子、胶要求高。3D打印，大大

28、的解放了设计师的思想自由，实现了没有做不到，只有想不到的突破。目前，此次该企业展出的3D打印技术，已经17 可以应用于铸造和文化产业。尤其对于铸造业来说，3D打印可为传统铸造提供了有力的支持，解决关键部件和复杂造型的快速制造难题，包括复杂型腔、曲面、薄壁铸造成型工艺等。在发展推广上，该企业采取搭建中心与平台的模式，进行 3D打印技术 合作，目的是推进PIRP 激光 3D打印技术与传统的铸造工艺 快速融合，由于非金属打印与原标准一样，只是工艺改变，下游企业很容易接受，希望到2020 年能建成 20个平台，推动企业和整个铸造行业的发展。结论从以上可以看出3D打印项目是未来发展的趋势，是科技进步的又一大创新。而且中国国家科技部863计划将 3D打印列入国家未来重要技术之一。同时资料显示，工信部等于2015 年初即制定了国家增材制造产业发展推进计划（2015-2016年），并已全面启动增材制造（3D打印）标准化制定工作。所以说时间胜于一切，兵贵神速，树立良好的企业形象。较好利用资本，加大营销团队投入，做社会形象，做大企业，优势企业工作。