2012年10月,人們見識了微軟新型平板電腦外觀制作Surface平板電腦的用戶體驗和人體工學是其成功的關(guān)鍵,工程師和設(shè)計師在幾個小時之內(nèi)即可設(shè)計并制造出一個新模型,并靈活利用其功能。這一切,有賴于3D打印。
不僅在模具成型和加工制造方面帶來顛覆性變革,3D打印技術(shù)將改變工業(yè)的未來,雖然它尚未顛覆傳統(tǒng)制造業(yè),但業(yè)界相信,傳統(tǒng)制造業(yè)的市場將被慢慢蠶食。
都想成為最大的玩家
Stratasys雖然不大,但是3D行業(yè)偉大的公司之一,比它晚十年進入市場的以色列公司Objet在行業(yè)里以創(chuàng)新聞名。2012年12月3日,Stratasys和Objet合并,兩家公司擁有該領(lǐng)域最重要的專利組合及技術(shù),業(yè)內(nèi)人士如此評價:“合并之后他們在行業(yè)里是最大的玩家。”
Stratasys中國區(qū)總經(jīng)理紀碧玲說:“三維打印不外乎四個方面的應(yīng)用。一是概念模型,二是結(jié)構(gòu)和外觀測試或?qū)嶒,三是功能性的測試,四是直接制造。我們合并后,上述應(yīng)用領(lǐng)域均可覆蓋!蹦壳癝tratasys勢力范圍輻射美國、歐洲和中東三大市場,尤其看重亞太區(qū)未來增長力。
據(jù)第三方調(diào)查,3D打印機以及耗材配件市場全球約15億到20億的規(guī)模。市場似乎不是很大,Stratasys亞太區(qū)總經(jīng)理Gilad Yron 說:“我們在這個行業(yè)投入巨大,尤其在中國,我們的投入不是基于今天的市場或今天所占有的份額,而是針對未來的預(yù)期或者行業(yè)發(fā)展的趨勢!
預(yù)計將于今年第二季度向少數(shù)客戶發(fā)貨的3D打印機Objet1000,是Stratasys有限公司不久前發(fā)布的迄今為止最大型的3D打印機, 它將噴墨式3D打印技術(shù)推向了新的高度。Stratasys首席執(zhí)行官David Reis說:“該產(chǎn)品可為全球多行業(yè)帶來極佳的工業(yè)級3D模型寬幅打印,包括汽車、國防航空航天、工業(yè)機械、消費品、家電,以及需要制作工業(yè)級1∶1尺寸模型的高端服務(wù)領(lǐng)域!
與Stratasys注重創(chuàng)新和研發(fā)的商業(yè)模式不同,Stratasys合并之前最大的競爭對手3D Systems自己提供打印服務(wù)。3D Systems的創(chuàng)始人查爾斯·胡爾1986年申請了最早的3D打印立體光刻(SLA)技術(shù)專利,并成立3D Systems公司。
3D打印企業(yè)不僅在技術(shù)上嘗新,在商業(yè)模式上也有創(chuàng)新。2007年由飛利浦提供啟動資金的Shapeways的“云打印”概念商業(yè)模式的成功,使其在皇后區(qū)擁有了占地2.5萬平方米的 “未來工廠”,這是全世界規(guī)模最大的3D打印工廠,隔河相望的曼哈頓區(qū),則聚集了眾多年輕的3D打印企業(yè)。
中國在3D打印方面的理論研究和嘗試并不晚,江浙一帶已有不少企業(yè)在運用這項技術(shù),僅昆山一地,就有20余家企業(yè)利用3D打印為周邊發(fā)達的產(chǎn)業(yè)集群提供設(shè)計打樣服務(wù),但大多數(shù)企業(yè)并不具備研發(fā)實力。
技術(shù)革命不會瞬間發(fā)生
目前,3D打印的產(chǎn)值在全球制造業(yè)中所占份額仍然微不足道。2011年,全球3D打印市場規(guī)模為17.1億美元,僅占世界制造業(yè)總產(chǎn)出的0.02%。
3D打印市場徘徊多年的主要原因在于,在工業(yè)級應(yīng)用上這項技術(shù)仍欠缺強度和精度,且工業(yè)級設(shè)備和原材料較昂貴,因此,產(chǎn)業(yè)化初期這項技術(shù)更適合新產(chǎn)品的開發(fā)和小批量零件的生產(chǎn)。國外企業(yè)因而將定位從高端、工業(yè)級客戶群體,擴寬到那些追趕潮流的消費者。正是對精度要求不高,但追求快捷、低成本的客戶群,促進了其商業(yè)化的蓬勃發(fā)展。
近年,全球多家小型創(chuàng)業(yè)公司利用開源計算機軟件,制造出可放在個人電腦桌上的3D打印機,并將價格降低至2000美元以下。
快速制造領(lǐng)域國際權(quán)威報告《沃勒斯報告2012》顯示,截至2011年,全球累計銷售4.9萬臺工業(yè)級3D打印機,其中近四分之三由美國制造,以色列和歐洲各國的份額分別為9.3%和10.2%,中國生產(chǎn)的設(shè)備僅占3.6%,與日本相當。而全球領(lǐng)先的6家3D打印設(shè)備制造公司,2008年銷售收入達6.96億美元,占行業(yè)總收入近60%。
由于3D打印在美國制造業(yè)的巨大應(yīng)用潛力清晰顯現(xiàn),美國總統(tǒng)奧巴馬2011年宣布,并在2012年國情咨文中重申:政府計劃每年向先進制造技術(shù)投資5億美元,并在4年后提高到每年10億美元,以提升美國的領(lǐng)先地位。
《經(jīng)濟學人》預(yù)測,生產(chǎn)制造將從大型、復雜、昂貴的傳統(tǒng)工業(yè)過程中分離出來,凡是能接上電源的任何計算機都能夠成為靈巧的生產(chǎn)工廠。未來制造業(yè)將再次回流到發(fā)達國家。
技術(shù)革命不會因為新技術(shù)的出現(xiàn)而立刻發(fā)生,但這項技術(shù)最終將給工業(yè)生產(chǎn)和經(jīng)濟組織模式帶來顛覆式的改變。如果未來在以3D打印為代表的數(shù)字化制造技術(shù)上失去話語權(quán),中國制造業(yè)將遭遇打擊。工信部準備組織研究制定3D打印技術(shù)路線圖、中長期發(fā)展戰(zhàn)略,推動完善3D打印技術(shù)規(guī)范和標準制定;研究制定支持3D打印產(chǎn)業(yè)發(fā)展的專項財稅政策。