當(dāng)初3D打印吹過(guò)的牛皮，最終都要實(shí)現(xiàn)

●楊大可

塑成在北京的公司大門

一項(xiàng)新技術(shù)要真正地進(jìn)入市場(chǎng)需要多久？

3D打?。丛霾闹圃旒夹g(shù)），早在七八年前便火遍全球，當(dāng)時(shí)國(guó)內(nèi)有很多高校借此東風(fēng)開設(shè)了相關(guān)專業(yè)，也有很多地方政府在各個(gè)方面政策上給出了很大的支持。一眾民營(yíng)資本也蠢蠢欲動(dòng)，生怕錯(cuò)過(guò)這個(gè)新技術(shù)“風(fēng)口”，意圖分取一杯羹。但理想很豐滿，現(xiàn)實(shí)卻很骨感；受限于成本因素、材料障礙，以及技術(shù)本身并不十分成熟，“美夢(mèng)”被驚醒，熱潮逐漸退散。

不過(guò)歷史的經(jīng)驗(yàn)告訴人們，只有經(jīng)過(guò)刺破“泡沫”的客觀審視后，一項(xiàng)新興的技術(shù)才更可能尋找到其在市場(chǎng)的落腳點(diǎn)以及長(zhǎng)期穩(wěn)定的發(fā)展方向。而近兩年，被譽(yù)為“上上個(gè)世紀(jì)的思想，上個(gè)世紀(jì)的技術(shù)，這個(gè)世紀(jì)的市場(chǎng)”的 3D打印重新進(jìn)入人們的視線，并再次活躍起來(lái)。

作為當(dāng)今世界科研水平、也是綜合實(shí)力前兩位的國(guó)家，美國(guó)在3D打印商業(yè)化的領(lǐng)域已經(jīng)向前邁出了一大步，不止有像傳統(tǒng)的工業(yè)巨頭惠普、通用電氣（GE）、西門子、霍尼韋爾等公司開展了自己的3D打印業(yè)務(wù)；還誕生了Carbon這個(gè)以3D打印起家的硅谷初創(chuàng)公司，從公司創(chuàng)立至今，5年內(nèi)Carbon已經(jīng)完成了E輪（2.6億美元）融資，估值達(dá)25億美元，成為3D打印領(lǐng)域的“獨(dú)角獸”。

反觀中國(guó)，由于一些核心技術(shù)、產(chǎn)品及服務(wù)的欠缺，3D打印投入到規(guī)模化應(yīng)用的腳步略慢于美國(guó)；但可喜的是，近一兩年國(guó)內(nèi)追趕的步伐加快，有傳統(tǒng)工業(yè)企業(yè)投身其中，更有創(chuàng)業(yè)公司以3D打印技術(shù)為根本。其中，Revo塑成科技即是該領(lǐng)域初創(chuàng)公司中的翹楚，其創(chuàng)始人博爾金海倫博士在近日與DeepTech進(jìn)行了交流。

師出同門，花開兩地

在談及最初創(chuàng)業(yè)的想法與動(dòng)力時(shí)，博爾金海倫表示，2011年他在美國(guó)弗吉尼亞理工學(xué)院開始了博士生涯，專攻高分子科學(xué)與工程專業(yè)。所在的實(shí)驗(yàn)室也是美國(guó)頂級(jí)的高分子材料研發(fā)中心，以高分子膜材料為主的研究方向享譽(yù)全美。同時(shí)，還有許多相關(guān)的工程塑料的研究。

他讀博期間，師從美國(guó)工程院院士、高分子材料科學(xué)家JimE.McGrath，而Jim也是Carbon創(chuàng)始人、化學(xué)工程師JosephDesimone的導(dǎo)師。海倫說(shuō)，其實(shí)他也是導(dǎo)師的關(guān)門弟子了，對(duì)于技術(shù)如何創(chuàng)新、產(chǎn)業(yè)化等問(wèn)題的看法與理解，基本都來(lái)源于已故的Jim教授。

Revo塑成能夠針對(duì)客戶的特殊需求提供定制服務(wù)

海倫表示正是由于自己對(duì)高分子材料科學(xué)和國(guó)內(nèi)市場(chǎng)缺乏光固化方向3D打印設(shè)備的深入了解促使他在2016年年中回到國(guó)內(nèi)，創(chuàng)立了Revo塑成科技這家公司。他隨后表示：“很多事情在自己親自做的時(shí)候，會(huì)切實(shí)感觸到和紙上談兵是不同的?！庇绕涫羌夹g(shù)創(chuàng)業(yè)首先要注意的專利問(wèn)題，“經(jīng)驗(yàn)可以參考借鑒，但專利絕對(duì)不能。”在觸及敏感問(wèn)題時(shí)，海倫表現(xiàn)出草原漢子的耿直與正氣，“高分子材料的增材制造，基礎(chǔ)原理大家都很了解。但在理論基礎(chǔ)上，比如光固化方向，實(shí)現(xiàn)材料成型的路徑是有多條的，我們自主研發(fā)的DPM技術(shù)走在了和Carbon不同的路線上。”

除此之外，3D打印技術(shù)的原材料也是對(duì)產(chǎn)業(yè)化落地至關(guān)重要的因素。之前3D打印熱潮消退的主要原因之一，就是在材料角度上無(wú)法滿足應(yīng)用層面所要求的各種性能。目前，Revo塑成已經(jīng)研發(fā)出多種類型的3D打印材料，包括聚脲彈性體、環(huán)氧工程塑料、聚脲硬質(zhì)塑料、丙烯酸酯塑料和聚脲半硬質(zhì)塑料五大類，基本覆蓋了從契合快消產(chǎn)品的精致外觀需求到滿足汽車工業(yè)的耐高溫材料。配合其可編程液態(tài)樹脂來(lái)使用，可以最大化提高最終產(chǎn)品的性能。除此五大類長(zhǎng)銷材料外，他們還可根據(jù)用戶對(duì)材料的特殊性能需求進(jìn)行定制化設(shè)計(jì)。而且原材料的“獨(dú)家”突破，也有助于公司在商業(yè)模式上的設(shè)計(jì)。如同傳統(tǒng)噴墨打印機(jī)剛誕生時(shí)，打印機(jī)本身的價(jià)格并不貴，但需要不斷更換的墨盒，價(jià)格卻并不便宜。

3D打印的原材料，則是商業(yè)上“可持續(xù)發(fā)展”的關(guān)鍵點(diǎn)之一?！肮静荒軉渭円揽夸N售3D打印設(shè)備來(lái)經(jīng)營(yíng)，除了原材料，我們更大的目標(biāo)是在一定程度上改變現(xiàn)有終端制造市場(chǎng)，更新并推廣下一代工藝流程?！焙惐硎?。

挑戰(zhàn)傳統(tǒng)模具制造體系？

模具，素有“工業(yè)之母”的稱號(hào)，它是工業(yè)生產(chǎn)時(shí)用來(lái)成型物品的模子和工具。不同的模具由不同的部件組成，目前所有的量產(chǎn)產(chǎn)品或多或少都要應(yīng)用到模具。

在3D打印誕生之初，“改變傳統(tǒng)制造業(yè)”的聲音喧囂一時(shí)?！皩?shí)際上，傳統(tǒng)模具制造業(yè)實(shí)在是太廣泛了，3D打印不可能完全去‘顛覆’它，更多的是一種賦能提高?！焙愓f(shuō)：“當(dāng)然，在一些3D打印獨(dú)有優(yōu)勢(shì)的領(lǐng)域，我們是一定要搞一場(chǎng)‘革命’的。”

通常來(lái)說(shuō)，技術(shù)創(chuàng)業(yè)公司單純依靠技術(shù)來(lái)引領(lǐng)傳統(tǒng)行業(yè)的升級(jí)，可能性并不是很高。因?yàn)楫?dāng)新技術(shù)落到產(chǎn)品上時(shí)，一旦生產(chǎn)成本高于原工藝流程的兩倍左右，其在一定程度上的創(chuàng)新是很難說(shuō)服市場(chǎng)的B端去接受的，因?yàn)樗麄儠?huì)擔(dān)心并沒(méi)有足夠的顧客或用戶，會(huì)因新技術(shù)賦能帶來(lái)的創(chuàng)新點(diǎn)而為其同時(shí)增加的成本來(lái)買單。

在被問(wèn)到如何面對(duì)市場(chǎng)時(shí)，海倫答道，“就像我們永遠(yuǎn)也不會(huì)去用3D打印去生產(chǎn)一些礦泉水瓶蓋、牙刷把等產(chǎn)品，因?yàn)椴捎媚＞邅?lái)生產(chǎn)這些產(chǎn)品的優(yōu)勢(shì)是根本不可撼動(dòng)的，這不是3D打印該考慮的市場(chǎng)。”他說(shuō)：“但反觀一些有需要規(guī)模性定制化、并且有更新迭代需求的產(chǎn)品，3D打印技術(shù)是十分契合其市場(chǎng)需求的?！彪S后，他從現(xiàn)有市場(chǎng)（模具）和全新市場(chǎng)（3D打?。┑倪壿嬙O(shè)計(jì)，在紙上畫了起來(lái)。

現(xiàn)有市場(chǎng)的工藝流程

目前的模具制造市場(chǎng)，由上圖可知其工藝流程大致分為“產(chǎn)品與模具的設(shè)計(jì)、生產(chǎn)和驗(yàn)證”，以及“從小規(guī)模到大規(guī)模生產(chǎn)”的兩大步驟。海倫指出，Revo塑成依靠其DPM技術(shù)在傳統(tǒng)模具工藝上可以為其賦能：具體在“外觀手板與結(jié)構(gòu)手板的設(shè)計(jì)驗(yàn)證”環(huán)節(jié)，可以一次成型出具備良好機(jī)械性能、光潔表面和高尺寸精準(zhǔn)度的成品，將驗(yàn)證周期從數(shù)周縮短至幾個(gè)小時(shí)，加快原型迭代速度。同時(shí)，DPM所用材料的利用率高，一次可加工多個(gè)零件，也不需要更多專業(yè)人才設(shè)計(jì)并操作夾具，進(jìn)一步降低了各種附加成本。

全新市場(chǎng)的工藝流程

在模具的設(shè)計(jì)加工階段，Revo塑成依靠其自主開發(fā)的可編程高分子材料，能直接制造出高精尺寸的塑料模具，可替代價(jià)格更高且耗時(shí)更久的CNC加工方法；3D打印與SLA先打印樣品在進(jìn)行翻模制造橡膠模具的流程相比，也更加簡(jiǎn)潔高效。

期許的全新數(shù)字光子制造市場(chǎng)

在規(guī)模生產(chǎn)環(huán)節(jié)，如果采用DPM直接進(jìn)行小規(guī)模打印，實(shí)際上是跳過(guò)了之前所有設(shè)計(jì)、制造和驗(yàn)證流程，縮短產(chǎn)品面世周期，便于贏得市場(chǎng)先機(jī)。大批量生產(chǎn)在直接打印技術(shù)上只是增加設(shè)備數(shù)量的問(wèn)題，不過(guò)在大批量生產(chǎn)階段，產(chǎn)量達(dá)到一定規(guī)模時(shí)模具會(huì)擁有難以撼動(dòng)的低廉成本。

針對(duì)于全新市場(chǎng)的工藝流程設(shè)計(jì)，其實(shí)是把3D打印給傳統(tǒng)市場(chǎng)的帶來(lái)的優(yōu)勢(shì)集中化，并且應(yīng)用于模具制造的“弱勢(shì)領(lǐng)域”，比如形狀和性能需求特殊、單一批次的生產(chǎn)規(guī)模有限，以及有不同設(shè)計(jì)更新迭代需求等產(chǎn)品范圍。更為重要的是，根據(jù)其DPM打印的優(yōu)勢(shì)及Revo材料的性能特點(diǎn)，可以創(chuàng)造出模具無(wú)法實(shí)現(xiàn)的新設(shè)計(jì)：參數(shù)化晶格設(shè)計(jì)、一體化設(shè)計(jì)和復(fù)雜紋理設(shè)計(jì)等。海倫表示，這兩條路線其實(shí)也就是Revo塑成在公司發(fā)展上的方向規(guī)劃。“這個(gè)領(lǐng)域是需要深耕的，兩條路徑都需要時(shí)間和精力的大量投入，不管我們?cè)诎l(fā)展途中掙沒(méi)掙到大錢，都會(huì)堅(jiān)持去經(jīng)營(yíng)。因?yàn)?，這是經(jīng)營(yíng)模式的突破，也是對(duì)現(xiàn)有市場(chǎng)的教育過(guò)程?！?/p>

Revo塑成的3D打印鞋，主要在于鞋底的一體成型與設(shè)計(jì)

此外，他還表示關(guān)于高分子的終端制造是一片極為廣闊的“藍(lán)海”市場(chǎng)，希望有更多的同行公司投入進(jìn)來(lái)。“其實(shí)在我看來(lái)，在 3D打印領(lǐng)域還沒(méi)有太多競(jìng)爭(zhēng)因素，因?yàn)橄衲＞哌@種傳統(tǒng)制造業(yè)基本不可能發(fā)生互聯(lián)網(wǎng)公司那種‘贏家通吃’的場(chǎng)面，或者說(shuō)寡頭效應(yīng)。即使大家在整體上做的是相似的事情，但各自長(zhǎng)處、想法思路上的不同都會(huì)讓每家分別在一些細(xì)化方向上取得更長(zhǎng)遠(yuǎn)的發(fā)展?！薄案鼮橹匾模瑧?yīng)該是大家（所有同類企業(yè)）在這件事情上做得足夠好！這樣能讓B端企業(yè)更容易地接受3D打印這項(xiàng)技術(shù)，一旦當(dāng)3D打印形成了良好的市場(chǎng)生態(tài)，很多事情自然會(huì)水到渠成。”海倫說(shuō)，“而且，3D打印屬于模具制造這個(gè)大圓里的一部分，我們?cè)O(shè)計(jì)的數(shù)字光子制造一定程度上跳出了傳統(tǒng)模具的圓圈，存在著更廣闊的應(yīng)用領(lǐng)域?！?/p>

一項(xiàng)新技術(shù)進(jìn)入市場(chǎng)需要多久可能很難具體回答，但從眾多新興科技的發(fā)展情況來(lái)看，勢(shì)必要經(jīng)過(guò)“風(fēng)口起”“擠水分”“落實(shí)處”這三個(gè)步驟。3D打印出現(xiàn)伊始，人們其實(shí)就設(shè)想過(guò)其會(huì)給制造業(yè)帶來(lái)一場(chǎng)“變革”，能開拓出傳統(tǒng)模具所不能的想象空間。但因打印速度、材料性能等關(guān)鍵問(wèn)題的遲遲不能突破，市場(chǎng)被“大風(fēng)”所裹挾變得魚龍混雜，更多的企業(yè)只是在用3D打印作為生產(chǎn)系統(tǒng)的配角。

對(duì)于3D打印，沒(méi)有速度就沒(méi)有生命力；而當(dāng)像Carbon、塑成這樣的公司解決了打印速度問(wèn)題，并找到了能滿足商業(yè)化產(chǎn)品性能的材料時(shí)，或許3D打印再次掀起全新的市場(chǎng)浪潮并不讓人那么吃驚?！斑@一次我們希望能明確定義以數(shù)字光子制造技術(shù)而開辟的新市場(chǎng)，要把最初3D打印吹過(guò)的那些牛皮，一個(gè)個(gè)地最終予以實(shí)現(xiàn)。”海倫說(shuō)，“而且，我們還要爭(zhēng)取打造一個(gè)集‘設(shè)計(jì)、驗(yàn)證、生產(chǎn)、迭代’這四維一體的制造鏈平臺(tái)。這會(huì)是一個(gè)全新的市場(chǎng)，我們要教育好它?！?/p>

達(dá)者為師，穩(wěn)步前行

技術(shù)專利需要獨(dú)創(chuàng)，但在商業(yè)模式和市場(chǎng)發(fā)展的思路上，Carbon這個(gè)已在美國(guó)成為“獨(dú)角獸”的先行者，于Revo塑成有另一種特殊的“師兄關(guān)系”。

Revo的3D打印設(shè)備TYPEE+

提起Carbon和阿迪達(dá)斯聯(lián)合出品的3D打印運(yùn)動(dòng)鞋，海倫表示：這個(gè)合作為光固化制造提供了已驗(yàn)證的‘toC’商業(yè)化路徑，讓更多消費(fèi)者在現(xiàn)階段對(duì)3D打印產(chǎn)品有了親身體驗(yàn)。其下一步勢(shì)必是大眾化定制，為消費(fèi)者提供更多基于3D打印的多重產(chǎn)品選擇。

同時(shí)，他還表示塑成打印生產(chǎn)的運(yùn)動(dòng)鞋，在性能參數(shù)上已和阿迪的鞋子不相伯仲。海倫說(shuō)：“中國(guó)是一個(gè)更具潛力的消費(fèi)品市場(chǎng)，我們很自信可以開發(fā)出更多適應(yīng)國(guó)人需求的應(yīng)用產(chǎn)品，遠(yuǎn)遠(yuǎn)不局限于鞋。需要強(qiáng)調(diào)的一點(diǎn)是，中國(guó)是傳統(tǒng)制造大國(guó)，市場(chǎng)大到可以容納十幾家甚至更多的像Carbon和塑成這樣的公司，大家應(yīng)一起肩負(fù)起教育市場(chǎng)的責(zé)任，合力把蛋糕做大。讓大家一起享受新技術(shù)紅利的同時(shí)，推動(dòng)制造業(yè)的變革，讓‘中國(guó)制造’有可持續(xù)競(jìng)爭(zhēng)力?！?/p>

海倫表示：“目前公司已經(jīng)和國(guó)內(nèi)的許多運(yùn)動(dòng)鞋品牌進(jìn)行過(guò)溝通，并達(dá)成了一些合作。9月份第一批依靠我們?cè)O(shè)備生產(chǎn)的運(yùn)動(dòng)鞋已經(jīng)投入市場(chǎng)銷售，并很快就被一掃而空。”他指了下自己腳上的鞋，“我這些日子一直在穿，感覺(jué)越走路越舒服?！?/p>

從結(jié)構(gòu)上來(lái)說(shuō)，這款鞋的中底減震回彈層采用了蜂窩型（復(fù)合格構(gòu)式）設(shè)計(jì)，這種結(jié)構(gòu)因組成部分特殊，不能使用傳統(tǒng)的注塑成型工藝來(lái)制造。它有良好的減震回彈能力，還能增加材料的耐久度。當(dāng)人們對(duì)具有蜂窩結(jié)構(gòu)的材料施加壓力時(shí)，材料僅針對(duì)壓力來(lái)源進(jìn)行反方向回彈。所以，這種鞋底只會(huì)在垂直于地面的方向上形變，并吸收壓力，而不會(huì)在如邊緣處等其他容易磨損的方向上變形。更為重要的是，依靠Revo的快速打印技術(shù)，必邁（鞋廠）能根據(jù)數(shù)據(jù)設(shè)計(jì)回彈指數(shù)，快速打印樣品實(shí)驗(yàn)效果，進(jìn)行快速微調(diào)，將運(yùn)動(dòng)鞋的設(shè)計(jì)周期從幾個(gè)月縮短至幾周。

被3D打印賦能的全新設(shè)計(jì)制造工藝，不僅在簡(jiǎn)化流程鏈的基礎(chǔ)上為制造業(yè)提供新的思路，也為撬動(dòng)競(jìng)爭(zhēng)激烈的傳統(tǒng)市場(chǎng)提供了強(qiáng)有力的工具，還為實(shí)現(xiàn)個(gè)人定制提供了先決條件。在可預(yù)見(jiàn)的未來(lái)，消費(fèi)者可依照自身體型來(lái)選擇更適合自己的商品，如買鞋時(shí)，兩位身高一樣但體重不同的顧客，可選擇回彈性能不同的鞋底；正如在購(gòu)買襯衫時(shí)，除了有大中小號(hào)之外，還能選擇不同的脖頸碼數(shù)。這樣就為消費(fèi)者提供了多一個(gè)性能維度選項(xiàng)。

他還表示，更為長(zhǎng)遠(yuǎn)的著眼點(diǎn)一定還是在塑造3D打印技術(shù)的市場(chǎng)生態(tài)上。俗話說(shuō)“由儉入奢易，從奢入儉難”，產(chǎn)業(yè)上游的制造工人、設(shè)計(jì)師一旦接觸了這種簡(jiǎn)單高效的數(shù)字設(shè)計(jì)開發(fā)到生產(chǎn)制造的過(guò)程之后，他們就會(huì)逐漸習(xí)慣并喜歡上這種模式。更重要的是，在下游的“toB”市場(chǎng)上，效率和速度永遠(yuǎn)都最為關(guān)鍵，因?yàn)樗鼈円彩呛苤匾某杀尽?/p>

“總之，3D打印未來(lái)一定會(huì)是制造領(lǐng)域的顛覆性工具，為產(chǎn)品提供更大的想象空間和生產(chǎn)可能。同時(shí)，材料會(huì)是開創(chuàng)終端制造市場(chǎng)的關(guān)鍵，其性能可以滿足各種新設(shè)計(jì)的要求是無(wú)限可能的根本因素。雖然目前完全個(gè)人定制化的成本，使其無(wú)法成為3D打印制造短期追求的效益模式，但它讓市場(chǎng)關(guān)注到工業(yè)化的中小批量生產(chǎn)的‘定制化’需求，隨著 3D打印水準(zhǔn)的不斷發(fā)展，未來(lái)將會(huì)誕生更多全新品類的商品，進(jìn)而更大規(guī)模地蠶食模具制造產(chǎn)品的市場(chǎng)份額?！焙愖詈髲?qiáng)調(diào)道。