经营范围不仅包括专业级3D打印机、工业级3D打印机和民用个人3D打印机等3D打印机产品，还包括3D打印材料和3D打印服务等3D打印产业的下游领域;Stratasys公司通过收购3D打印行业相关企业如Solidscape等公司以及合并以色列的3D打印机生产商Object公司，成为目前美国乃至世界上最大的专业级3D打印机设备厂商。成立于2003年的ExOne公司也通过不断地发展成为全球第三家3D打印行业的上市公司。

国内方面，我国当前3D打印产业发展仍然缺少相关国家标准，相关知识产权制度也不够健全。但是在国务院发布的《中国制造2025》中，政府开始将3D打印作为重点发展产业，在全体行业人员的努力下，我国的3D打印相关产业部分技术已经能够达到国际先进水准，但还未掌握全部的核心技术。

我国的3D打印技术研究工作起步略晚于美国，在20世纪90年代，主要是由一些有一定研发实力的高等院校如清华大学、西安交通大学、华中科技大学等对3D打印技术进行研究。目前，在国家政策的引导下，虽然一些国内高新技术企业如先临三维、太尔时代、北京隆源、陕西恒通等公司都在自主研制国产3D打印机设备，并在3D打印行业取得了不俗的成就，但部分企业仍旧存在盲目抄袭的现象，[4]造成同质化，难以形成国产3D打印机产品在外观和功能方面的差异。[5]

2.2 代表类型产品分析

虽然3D打印成型技术当前已经发展到了几十种之多，但是其中最为核心的技术还是立体光固化成型（SLA）、选择性激光烧结成型（SLS）、熔融沉积成型（FDM）、三维粉末粘接成型（3DP）4种，目前市场上的主流3D打印机产品一般都是基于这4种技术原理开发的。因此，对市面上使用这4种技术的3D打印机产品进行了调研，以期提出合理有效的3D打印机新产品开发策略并选取了市面上认知度较高的部分3D打印机产品进行对比分析，选取的产品及其对比如表2所示。

通过调研可知，现下市场上民用级别的3D打印机产品较多使用立体光固化和熔融沉积这两种技术。基于不同的成型工艺原理的3D打印機所使用的成型材料通常也不相同，民用市场的成型材料则以各种塑料为主。一般来说，立体光固化成型技术成型精度要好于其他3种成型技术，而熔融沉积成型技术的成型精度则是最差的;在结构方面以闭型箱结构和龙门架式结构居多，并且一般只有熔融沉积成型技术才会使用龙门架式结构，其他则多为使用闭型箱结构;大部分3D打印机产品是通过电脑控制，部分可以通过触屏或者无线网络控制来操作打印。

3 用户需求分析

通过对3D打印机产品的调研，可以把现有市场的3D打印机产品客户群体分为专业型用户和非专业型用户两大类。

3.1 专业型用户

专业型用户有生产制造类企业、相关研究机构和其他特殊行业。生产制造类企业对3D打印机产品的需求一般是集成化、自动化，并且对打印速度有一定的要求，相关研究机构分别对不同成型工艺的3D打印机有需求，其他特殊行业如航空航天、军事、医疗等行业则需要3D打印机相对专业化，符合其特殊的使用需求。

3.2 非专业型用户

非专业型用户主要有DIY爱好者、普通设计工作者、3D打印服务行业和一些教育机构。DIY爱好者对打印精度要求相对不高，但是他们希望3D打印机能够普及化，用相对比较低的价格购买一台3D打印机产品，并且需要设备使用方便，操作更加便捷智能。一些设计工作者需要使用3D打印机来打印模型，因此他们对3D打印机的需求是能够快速打印成型;3D打印服务行业对打印精度和打印速度有一定要求，同时因为服务人群的不同，他们往往需要3D打印机设备能够适用多种用途;一些大学会开设3D打印的相关课程，需要使用3D打印机进行演示，这就需要3D打印机更加便携化，教师能够轻松将其带进课堂。

4 国内中小型3D打印机企业新产品开发策略

目前，国内3D打印机产品开发并不完善，仍然有许多方面需要改进，存在一定的市场空白。而企业也需要以设计创新作为驱动，促进自身发展。[6]因此，根据前期的产品调研及用户需求分析，主要针对非专业型用户提出了一些3D打印机新产品开发策略，以供企业参考。

4.1 智能化

当前市面上的3D打印机产品都不够智能化，存在打印操作方式烦琐，软件应用易用性不高等问题。3D打印机产品应该像智能家电一样可以轻松操控，可以通过简单易用的手机App无线操作打印，还可以自动纠错或自动修复模型，最好是符合“零”学习原则，也就是普通人能够上手即用。

4.2 快速化

对大部分用户来说，肯定是希望打印成型的速度越快越好。因此，大部分用户并不满足于现有的3D打印机产品的打印速度。这就对设备厂商提出了要求，在尽可能不影响打印精度的前提下加快设备的打印速度。[7]

4.3 便携化

很多家庭用户和学校都需要经常拿取3D打印机设备，这就需要设备不能太大或太重。就像笔记本电脑一样，虽然在性能上稍弱于台式电脑但便携，能够轻松手提，方便实用。3D打印机产品也需要向便携化方向发展从而不受空间的影响。

5 结语

3D打印技术被称为第三次工业革命的标志，其发展将深刻影响我国三大产业，大力发展3D打印产业将对我国步入世界制造强国行列大有裨益。国内相关企业也不能盲目模仿国外企业，还是需要开发人员立足国内的政策优势，合理分析市场发展趋势并围绕正确的开发策略，用发展的眼光看待和处理正在遭遇以及将要面临的问题，[8]才能开发出更符合市场需求的产品。同时，努力挖掘现代人的市场消费潜力从而扩大市场份额也很重要。[9]因此，本次3D打印机产品研究旨在为国内中小型3D打印机设备厂商提供开发策略和参考，明确产品设计方向。

参考文献：

[1] 张文平，周倩，李绪林. 3D打印及其教育应用[J].现代信息科技，2019，3（04）：165-167.

[2] 李小丽，马剑雄，李萍，陈琪，周伟民. 3D打印技术及应用趋势[J].自动化仪表，2014，35（01）：1-5.

[3] 从云飞.河南省增材制造产业的现状及其发展对策[J].华北水利水电大学学报（社会科学版），2018，34（05）：14-20.

[4] 李若辉，关惠元.我国中小型制造企业产品生态设计现状及问题[J].生态经济，2016，32（12）：211-215.

[5] 张楠，关惠元.基于差异化战略的设计定位与用户细分[J].山西大学学报（哲学社会科学版），2018，41（3）：106-113.

[6] 李若辉，关惠元.设计创新驱动下制造型企业转型升级机理研究[J].科技进步与对策，2019，36（03）：83-89.

[7] 郭宇鹏. FDM桌面型3D打印机的整体设计及成型工藝研究[D].中北大学，2017.

[8] 任新宇，王倩.论绿色产品设计的特征及策略[J].设计，2018（08）：108-110.

[9] 尹晓惠，郁舒兰，黄琼涛.家具企业产品全生命周期管理调研与评价[J].家具，2017，38（02）：78-86.

作者简介：崔庆旭（1997—），男，南京林业大学工业设计专业本科在读，主要从事3D打印机产品设计相关的研究。

刘玮（1978—），女，南京林业大学家居与工业设计学院副教授，研究方向：产品设计理论及家具设计与工程。