始于十八世紀(jì)中后期的工業(yè)革命開創(chuàng)了機(jī)器代替手工勞動(dòng)的時(shí)代，并逐漸形成了大機(jī)器生產(chǎn)制造新的生產(chǎn)關(guān)系模式，在極大解放發(fā)展生產(chǎn)力的同時(shí)引發(fā)出意義深遠(yuǎn)的社會(huì)變革。工業(yè)革命是人類發(fā)展史上的里程碑，它不僅能在短期創(chuàng)造出遠(yuǎn)遠(yuǎn)超過之前漫長歲月所累積的財(cái)富之和，還標(biāo)志著人類文明進(jìn)程從此有了明確的發(fā)展方向。
三千年的等材制造，三百年的減材制造，三十年的增材制造，這是上海大學(xué)快速工程制造中心主任胡慶夕教授歸納總結(jié)出人類發(fā)展史上制造工藝的基本呈現(xiàn)方式。接近三百年的減材制造可以說是整個(gè)大工業(yè)革命發(fā)展的縮影，它廣泛采用車、銑、刨、鉆、磨等切削加工方法制作出的工件精度高，表面品質(zhì)好，成為機(jī)械制造業(yè)最常用的成型方法同時(shí)，也將人類文明發(fā)展推送到一個(gè)很高的頂峰。
但是，減材制造采用的毛坯通常需由鑄造或鍛造而成，并且往往還需要模具，加工周期較長，材料利用率較低，成本較高，此外，還受刀具或模具的限制，有時(shí)甚至無法成形一些內(nèi)外形狀很復(fù)雜的工件。這些弊端在傳統(tǒng)制造業(yè)已經(jīng)高度發(fā)達(dá)的今天已經(jīng)對(duì)生產(chǎn)力進(jìn)一步提升形成明顯的阻礙，猶如一顆逐漸失去彈性的皮球讓眾多行業(yè)進(jìn)入發(fā)展瓶頸期。此時(shí)必須要有一種新的生產(chǎn)關(guān)系出現(xiàn)去匹配新條件下的生產(chǎn)力，以期實(shí)現(xiàn)可持續(xù)發(fā)展的要求。
3D打印技術(shù)出現(xiàn)于20世紀(jì)80年代，率先實(shí)現(xiàn)增材制造的是快速成形技術(shù)，又稱為自由成形技術(shù)。其核心是將所需成形工件的復(fù)雜3D形體通過切片處理轉(zhuǎn)化為簡單的2D截面的組合，因此不必采用傳統(tǒng)的加工機(jī)床和工模具。依據(jù)工件的三維計(jì)算機(jī)輔助設(shè)計(jì)(CAD)模型，在計(jì)算機(jī)控制的3D打印機(jī)上，沿著高度方向逐層沉積材料，成形工件的一系列截面薄片層，并使片層與片層之間相互粘接，最終堆積成三維工件。快速成形只需傳統(tǒng)切削法30%～50%的工時(shí)和20%～35%的成本，能直接制作復(fù)雜的三維工件，被譽(yù)為可以顛覆傳統(tǒng)工業(yè)制造理念的革命性技術(shù)。
3D打印技術(shù)問世之初就已在航空航天軍工制造等高端領(lǐng)域進(jìn)行應(yīng)用，并通過了條件苛刻的綜合性能測試，其發(fā)展歷程和第三次工業(yè)革命的標(biāo)志性突破——電子計(jì)算機(jī)技術(shù)的發(fā)展應(yīng)用有著高度的相似。目前，美國航空航天局把眾多核心零部件進(jìn)行3D打印已經(jīng)成為常態(tài)化制造方式，和傳統(tǒng)制造技術(shù)對(duì)比，在滿足使用性能要求的前提下能節(jié)約60%以上的成本和80%以上的時(shí)間。3D打印在線記者了解到現(xiàn)在很多知名汽車企業(yè)巨頭也都紛紛涉足3D打印行業(yè)，如福特公司EcoBoost發(fā)動(dòng)機(jī)中有很多零部件就是通過3D打印開發(fā)而成，提高了整個(gè)開發(fā)效率，縮短了上市周期并降低了研發(fā)時(shí)間和成本。美國的三大汽車公司已經(jīng)基本做到了用先進(jìn)的3D打印制造技術(shù)改變傳統(tǒng)制造業(yè)、調(diào)整產(chǎn)品結(jié)構(gòu)。除此之外，眾多新生代行業(yè)巨頭像蘋果、谷歌、惠普、聯(lián)想、海爾包括阿迪達(dá)斯耐克等集團(tuán)公司都已經(jīng)捷足先登，把3D打印作為重要發(fā)展的子業(yè)務(wù)進(jìn)行大力拓展。
3D打印技術(shù)是一項(xiàng)前瞻性可變性創(chuàng)新性非常強(qiáng)的技術(shù)，它以其不可比擬的獨(dú)特優(yōu)勢作用于傳統(tǒng)制造業(yè)的關(guān)鍵環(huán)節(jié)，發(fā)揮出顯著的優(yōu)化和提升作用。從最近一兩年3D打印產(chǎn)業(yè)的發(fā)展能明顯感覺到3D打印開始步入快車道，社會(huì)各界從3D打印的概念階段開始向應(yīng)用階段轉(zhuǎn)變，很多傳統(tǒng)企業(yè)在熟悉了解3D打印后已經(jīng)開始在用這項(xiàng)技術(shù)去協(xié)助企業(yè)發(fā)展。但是，就目前而言，很多3D打印設(shè)備，尤其是一些工業(yè)機(jī)，動(dòng)輒就幾十萬甚至幾百萬的售價(jià)，高昂的價(jià)格門檻也成為阻礙3D打印技術(shù)進(jìn)一步推廣的重要因素。
怎么能夠讓最廣大的客戶在投入很少的情況下就能享用這項(xiàng)技術(shù)，去提高公司的生產(chǎn)運(yùn)作效率呢?這大概是每一家企業(yè)都在深思的一件事吧！