汽車和飛機(jī)皆可打?。窟@不是異想天開,水杯、小提琴、首飾甚至汽車和飛機(jī),在3D打印的世界裏一切皆有可能。
3D打印並不是一個(gè)新生事物,其最初的技術(shù)可以追溯到上世紀(jì)80年代。儘管3D打印技術(shù)本身已經(jīng)誕生20多年,但是到了2012年仿佛一夜之間再次撲面而來。
2011年2月,英國《經(jīng)濟(jì)學(xué)人》雜誌發(fā)表題為《3D打印如何改變世界》的封面文章,文章認(rèn)為3D打印技術(shù)將使單品製造幾乎和大規(guī)模生產(chǎn)一樣便宜,影響堪與當(dāng)年工廠的出現(xiàn)相提並論。
2012年4月,《經(jīng)濟(jì)學(xué)人》雜誌再登封面文章《第三次工業(yè)革命》,再次強(qiáng)調(diào)了3D打印技術(shù)的重要性。就連擔(dān)任西方主流媒體《連線》雜誌主編11年的克里斯·安德森也按捺不住,選擇辭職,親自投身到3D打印領(lǐng)域進(jìn)行創(chuàng)業(yè)。
政策推動(dòng)市場提前亢奮
這不僅是一場西方媒體人的狂歡,連美國政府都嚴(yán)肅地加入到了這場變革中去。美國總統(tǒng)奧巴馬在2012年3月提議,將投資10億美元建立15家製造業(yè)創(chuàng)新研究所,以帶動(dòng)製造業(yè)增長。8月,美國政府宣佈首個(gè)研究所將在俄亥俄州建立,主要研發(fā)3D打印技術(shù),首期投資3000萬美元。
大陸也在大力推動(dòng)增材製造技術(shù)研發(fā)和產(chǎn)業(yè)化。工信部副部長蘇波近日表示,近期要加強(qiáng)頂層設(shè)計(jì)和統(tǒng)籌規(guī)劃,組織研究制定增材製造技術(shù)路線圖、增材製造業(yè)中長期發(fā)展戰(zhàn)略,推動(dòng)完善增材製造技術(shù)規(guī)範(fàn)與標(biāo)準(zhǔn)制訂,促進(jìn)產(chǎn)業(yè)健康可持續(xù)發(fā)展。
而早在2012年7月,全球行業(yè)分析公司GIA(Global Industry Analysts)便發(fā)佈報(bào)告,預(yù)計(jì)3D印表機(jī)在2018年的業(yè)務(wù)額將達(dá)30億美元。隨後,美國消費(fèi)者電子協(xié)會(huì)(CEA)也在年度報(bào)告中大膽預(yù)測,3D印表機(jī)的銷售額將在2017年的達(dá)到50億美元。
業(yè)內(nèi)觀點(diǎn)認(rèn)為,3D打印為未來製造業(yè)的發(fā)展開創(chuàng)一條光明的前景,3D打印技術(shù)代表了製造業(yè)發(fā)展新趨勢,將推動(dòng)實(shí)現(xiàn)第三次工業(yè)革命。借助3D打印技術(shù),實(shí)體產(chǎn)品創(chuàng)業(yè)準(zhǔn)入門檻將會(huì)降低,在更小的生產(chǎn)線上以更小的批量製造將成為現(xiàn)實(shí)。在工廠由專業(yè)人員主導(dǎo)工業(yè)設(shè)計(jì),也因?yàn)檫@種「泛」設(shè)計(jì)能力,個(gè)性化與定制化得以提升,創(chuàng)新能力得到加強(qiáng),其商業(yè)價(jià)值逐漸凸顯。
發(fā)展前景還面臨諸多限制
被寄予眾望的3D打印技術(shù),前景是否一片樂觀呢?事實(shí)也許並非如此。
受制於價(jià)格、技術(shù)等因素,3D打印距離大規(guī)模商用,並能為相關(guān)公司帶來實(shí)際收益尚需時(shí)日。事實(shí)上,雖然經(jīng)過20多年發(fā)展,3D打印似乎仍沒「長大」。據(jù)美國消費(fèi)者電子協(xié)會(huì)發(fā)佈的報(bào)告,2011年全球3D打印市場規(guī)模為17億美元,其中消費(fèi)品和電子領(lǐng)域約占20.3%,機(jī)動(dòng)車領(lǐng)域占19.5%,醫(yī)療和牙科領(lǐng)域占15.1%。
目前3D打印的發(fā)展還面臨諸多局限,打印材料是制約產(chǎn)業(yè)發(fā)展的一個(gè)瓶頸。能作為3D打印的耗材十分有限,多為石膏、塑膠、可粘結(jié)的粉末顆粒、樹脂等,製造精度、複雜性、強(qiáng)度等難以達(dá)到較高要求,主要應(yīng)用於模型、玩具等產(chǎn)品領(lǐng)域。對於金屬材料來說,液化打印難以成型,如果採用粉末冶金方式,除高溫還需高壓。這些技術(shù)短期都很難成熟。
價(jià)格是制約3D打印應(yīng)用的另一個(gè)因素。當(dāng)前,3D印表機(jī)價(jià)格高企,昂貴的設(shè)備只能提供有限的價(jià)值,單純用於模型製造則設(shè)備需求量難有爆發(fā)性增長。即使3D打印的成本能夠降了下來,但單個(gè)商品的製造成本依然得不到解決。使用3D打印製造商品,其成本要遠(yuǎn)高於大型企業(yè)規(guī)?;a(chǎn)後均攤到每一件商品的成本,而批量生產(chǎn)也比3D打印產(chǎn)品製造速度要快得多,據(jù)報(bào)導(dǎo),一個(gè)飛機(jī)小零件的「3D打印」品,價(jià)格要達(dá)到2萬元人民幣。
3D打印技術(shù)本身也存在缺陷。業(yè)內(nèi)人士介紹,3D打印不適合直接製造高精度零件,後期仍需經(jīng)過人工處理。由於3D打印是材質(zhì)一層一層堆積成形,每一層都有厚度,這決定了它的精度難以企及傳統(tǒng)的製造方法。為提高精度,則需不斷降低每一層的厚度,難度提高的同時(shí),製造時(shí)間也大幅延長。而層和層之間粘結(jié)再緊密,其產(chǎn)品性能也無法和傳統(tǒng)模具整體澆鑄的零件相媲美。
此外,對於大陸相關(guān)企業(yè)來說,專利門檻也不容小覷,一些先進(jìn)入3D打印行業(yè)的公司手中各握幾百項(xiàng)專利,後來者面臨很高的進(jìn)入壁壘。
當(dāng)前,對於大多數(shù)傳統(tǒng)製造企業(yè)來說,3D打印的意義更多體現(xiàn)在優(yōu)化研發(fā)流程、降低研發(fā)成本上。種種跡象表明,3D打印距大規(guī)模商用,並能對上市公司業(yè)績有實(shí)質(zhì)性提振上仍有漫漫路途。