縱觀人類歷史，以在制造過程中材料質(zhì)量的增加或減少為標(biāo)準(zhǔn)，迄今主要有三種制造工藝：等材制造、減材制造與增材制造。增材制造是第三代制造工藝，其技術(shù)原理類似于燕子銜泥造窩，材料從下往上疊加累積，最終造出三維物體。中國政府印發(fā)的《增材制造產(chǎn)業(yè)發(fā)展行動(dòng)計(jì)劃（2017—2020 年）》指出，“增材制造是以數(shù)字模型為基礎(chǔ)，將材料逐層堆積制造出實(shí)體物品的新興制造技術(shù)。”② 這也是目前國際上關(guān)于增材制造的公認(rèn)定義。

相較于等材制造和減材制造，增材制造具有顯著優(yōu)勢，而且相關(guān)優(yōu)勢貫穿于設(shè)計(jì)、制造、產(chǎn)業(yè)鏈三大環(huán)節(jié)。中國政府發(fā)布的《增材制造標(biāo)準(zhǔn)領(lǐng)航行動(dòng)計(jì)劃（ 2020—2022 年）》指出，“增材制造被譽(yù)為能夠引領(lǐng)產(chǎn)業(yè)變革的顛覆性技術(shù)之一，在個(gè)性化定制、復(fù)雜結(jié)構(gòu)部件制備等方面具有顯著優(yōu)勢，正在對傳統(tǒng)制造工藝流程、工廠生產(chǎn)加工模式及整個(gè)制造業(yè)產(chǎn)業(yè)鏈產(chǎn)生重要影響”。在設(shè)計(jì)環(huán)節(jié)，增材制造的主要優(yōu)勢在于可以實(shí)現(xiàn)個(gè)性化定制和快速設(shè)計(jì)。理論上，只要是計(jì)算機(jī)建模可以設(shè)計(jì)出的造型，增材制造設(shè)備就都可以打印出來。而且直接使用計(jì)算機(jī)建模的方式進(jìn)行研發(fā)、設(shè)計(jì)，也有助于縮短研發(fā)周期，乃至最終實(shí)現(xiàn)“設(shè)計(jì)即生產(chǎn)”“設(shè)計(jì)即產(chǎn)品”的快速研發(fā)、生產(chǎn)模式。

在制造環(huán)節(jié)，增材制造較傳統(tǒng)工藝的優(yōu)勢更顯著，主要體現(xiàn)在：第一，對于制造具有復(fù)雜結(jié)構(gòu)的物品，由于增材制造可以將數(shù)十個(gè)、數(shù)百個(gè)乃至更多的零部件一次性打印出來，因此具備實(shí)現(xiàn)宏微結(jié)構(gòu)一體化制造的突出優(yōu)勢。這既可以降低制造難度，同時(shí)還可以有效縮短制造周期。第二，增材制造可以大幅減少制造過程中的浪費(fèi)，這也是中國大力發(fā)展增材制造產(chǎn)業(yè)的重要原因。時(shí)任總理李克強(qiáng)曾指出，“我國自然資源稟賦不足，人均占有量低于世界平均水平，如果能廣泛應(yīng)用增材制造方式，就可以減少資源能源消耗，有力推動(dòng)發(fā)展方式轉(zhuǎn)變”。

對產(chǎn)業(yè)鏈來說，增材制造的優(yōu)勢主要表現(xiàn)在成本減少、速度響應(yīng)性、質(zhì)量改進(jìn)、環(huán)境影響四方面。例如，就成本減少而言，增材制造可以消除對大批量生產(chǎn)設(shè)施的需求而快速進(jìn)行重新設(shè)計(jì)，以較低成本提供定制設(shè)計(jì)等，有助于降低成本；就速度響應(yīng)性而言，增材制造消除了設(shè)計(jì)和產(chǎn)品之間的時(shí)滯，可以縮短交付周期并實(shí)現(xiàn)按需制造等，有助于提升產(chǎn)業(yè)鏈的響應(yīng)速度。