近日，世界上首款3D打印超級(jí)跑車“刀鋒(Blade)”在美國(guó)亮相，整車質(zhì)量?jī)H為1400磅，百公里加速2秒鐘，比特斯拉還快了1秒鐘，再次讓3D打印進(jìn)入公眾視野。
4年前隨著英國(guó)《經(jīng)濟(jì)學(xué)人》鼓吹3D打印為“第三次工業(yè)革命”的標(biāo)志，其輿論熱潮達(dá)到頂點(diǎn)，全球最大兩家3D上市公司Stratasys及3DSystems市值接近100億美元。然而時(shí)至今日，兩家的市值均縮水了80%!2013年，3DSystems的CEO高調(diào)表示，3D打印行業(yè)銷售額將在10年內(nèi)增長(zhǎng)到350億美元，相當(dāng)于復(fù)合增長(zhǎng)率達(dá)53%。而珠海天威飛馬董事、研發(fā)中心負(fù)責(zé)人蘇建強(qiáng)表示，“其實(shí)3D打印機(jī)2012年全球銷量3.5萬(wàn)臺(tái)，而去年是11萬(wàn)臺(tái)，其增速依然很快，只是沒(méi)有股市所期待的那么瘋狂而已。”
許多業(yè)內(nèi)人士并不認(rèn)為3D打印能達(dá)到所謂“第三次工業(yè)革命”的高度，但確實(shí)是與傳統(tǒng)制造業(yè)有效互補(bǔ)的新興加工工藝。“不要想著什么都用3D打印，小批量、定制化是其優(yōu)勢(shì)所在。”Stratasys大中華區(qū)總經(jīng)理汪祥艮如是表示。
小批量的優(yōu)勢(shì)
一周前，“第二屆Stratasys3D打印亞太高峰論壇”在深圳召開(kāi)，參會(huì)人士獲得一個(gè)3D打印的U盤。3D打印對(duì)于這種低價(jià)值產(chǎn)品是“大材小用”嗎?汪祥艮說(shuō)，“參會(huì)的小禮物需要個(gè)性化定制，也就30-50個(gè)，買一個(gè)跟打印一個(gè)，都差不多是30元。3D打印還能做到完全定制化，人無(wú)我有。”
這也恰恰體現(xiàn)了3D打印的價(jià)值：小批量、復(fù)雜結(jié)構(gòu)的成本優(yōu)勢(shì)“比如說(shuō)做一個(gè)最簡(jiǎn)單的燈罩模型，用傳統(tǒng)制造工藝，制造一套模具需要2萬(wàn)元以上，耗時(shí)4周左右;但如果使用3D打印，一個(gè)也就50元，耗時(shí)4個(gè)小時(shí)。”蘇建強(qiáng)表示。
“3D打印是增材工藝，產(chǎn)品設(shè)計(jì)完直接進(jìn)入生產(chǎn);但傳統(tǒng)制造是減材工藝，設(shè)計(jì)完，需要經(jīng)過(guò)產(chǎn)品規(guī)劃、模具生產(chǎn)、再流程化運(yùn)轉(zhuǎn)，周期很長(zhǎng)。”上海悅?cè)痣娮哟罂蛻艚?jīng)理丁晨如是表示。
而比起手工制造，時(shí)間優(yōu)勢(shì)則更突出。“比如說(shuō)珠寶，如果結(jié)構(gòu)太復(fù)雜，雕刻師是很難完成的，即使可以實(shí)現(xiàn)，雕刻師一天只能做4個(gè)。但珠寶3D打印機(jī)是沒(méi)有結(jié)構(gòu)門檻的，每?jī)尚r(shí)可以打印12個(gè)模型出來(lái)。”AOD奧德萊戰(zhàn)略合伙人若曦說(shuō)，雕刻師一個(gè)月工資2萬(wàn)元，這么算，每件珠寶單算人工成本就需要3000元以上。
但如果是標(biāo)準(zhǔn)化、大批量生產(chǎn)領(lǐng)域，3D打印就比不上傳統(tǒng)工藝了。蘇建強(qiáng)說(shuō)，“同樣是燈罩，如果要生產(chǎn)100萬(wàn)件，若開(kāi)完模具，單件耗材成本非常低，基本是2元/件，而且30秒就能生產(chǎn)一個(gè)。”
“3D打印和模具行業(yè)應(yīng)該是互補(bǔ)的。”汪祥艮告訴南都記者，“如果說(shuō)是一個(gè)已經(jīng)設(shè)計(jì)好的文件，要進(jìn)行批量生產(chǎn)，我就要開(kāi)模。但3D打印的價(jià)值是在設(shè)計(jì)這一部分。前期的反復(fù)驗(yàn)證，如果用傳統(tǒng)模具，時(shí)間、效率跟經(jīng)濟(jì)成本都不劃算。有很多不確定性、還沒(méi)有確定設(shè)計(jì)方案的時(shí)候，3D打印的優(yōu)勢(shì)就凸顯了。”
個(gè)性化的應(yīng)用場(chǎng)景
3D打印最大特點(diǎn)是“只此一件”的個(gè)性化，而目前的主要應(yīng)用都在于此。
比如說(shuō)個(gè)人飾品。汪祥艮告訴南都記者：“現(xiàn)在在時(shí)裝秀上，3D打印用得很多。模特可以打印一些個(gè)性化的掛件。再比如做鞋，我們做出一個(gè)展示品，測(cè)試其市場(chǎng)受歡迎度。實(shí)際穿的衣服就不要用它了。”
丁晨補(bǔ)充說(shuō)，“建筑業(yè)也是需要樣品展示的。還有，面對(duì)個(gè)人，打印一個(gè)個(gè)性化的耳機(jī)，差不多幾百塊的價(jià)格，許多極客是愿意買單的。”
同時(shí)，結(jié)構(gòu)復(fù)雜的領(lǐng)域也適合3D打印“大展拳腳”，比如航空領(lǐng)域。汪祥艮說(shuō)，航空零部件要求尺寸十分精良，這時(shí)候3D打印的優(yōu)勢(shì)就更明顯。“這就不只是樣品，而是小批量生產(chǎn)了。”今年初，3D打印企業(yè)羅羅公司利用3D打印做出了首個(gè)最大的民用航空發(fā)動(dòng)機(jī)組件，英國(guó)制造中心(MTC)認(rèn)為其對(duì)了解如何回收鈦粉和識(shí)別工藝過(guò)程中的缺陷有重要意義。
此外，醫(yī)療也是3D打印應(yīng)用最廣泛的實(shí)用領(lǐng)域。“現(xiàn)在主要用在前期手術(shù)，比如說(shuō)手術(shù)導(dǎo)板，或者手術(shù)輔助工具;另外，外科醫(yī)生可以利用3D打印對(duì)手術(shù)進(jìn)行建模，模擬真實(shí)場(chǎng)景。”但可惜的是，目前3D打印在醫(yī)療領(lǐng)域主要還是外圍產(chǎn)品。“一方面是醫(yī)療行業(yè)標(biāo)準(zhǔn)，一方面是耗材限制，真正植入人體的3D打印技術(shù)還有待突破。”丁晨表示。這也是目前3D打印最大的障礙，即耗材。“現(xiàn)在主要是光敏樹(shù)脂，對(duì)于軟性材料與超硬材料依然沒(méi)法突破。”
“速度慢，沒(méi)有彩打能力也是技術(shù)上需要突破的地方。”蘇建強(qiáng)補(bǔ)充說(shuō)，3D打印技術(shù)上還有很大提升空間。
進(jìn)入消費(fèi)應(yīng)用尚需時(shí)日
其實(shí)第一臺(tái)商用3D打印機(jī)出產(chǎn)已經(jīng)是1986年的事，前幾年突然火爆主要源于其消費(fèi)領(lǐng)域的想象空間。但事實(shí)上，3D打印在工業(yè)領(lǐng)域如火如荼發(fā)展的同時(shí)，在桌面級(jí)應(yīng)用上依然舉步維艱。
“桌面級(jí)在技術(shù)和耗材上都與工業(yè)級(jí)相差甚遠(yuǎn)。”宋建強(qiáng)表示。據(jù)了解，3D打印目前主要是SDM、SLA、SLF三個(gè)級(jí)別的標(biāo)準(zhǔn)。“前幾年SDM技術(shù)的開(kāi)源應(yīng)用于桌面級(jí)更多，它一臺(tái)組裝的3D打印機(jī)才2000塊，耗材1000元/公斤，而工業(yè)級(jí)的打印機(jī)一臺(tái)需要100萬(wàn)，耗材也要5000元/公斤。”
“并不是技術(shù)達(dá)不到，主要是沒(méi)有應(yīng)用場(chǎng)景。桌面級(jí)3D打印的技術(shù)并不比普通打印機(jī)高級(jí)。”丁晨亦認(rèn)為，應(yīng)用場(chǎng)景是主要障礙之一。“3D打印在消費(fèi)領(lǐng)域主要應(yīng)用于教育業(yè)，但市場(chǎng)亦相對(duì)狹小。只有一些極客會(huì)買一臺(tái)打印機(jī)去玩，但實(shí)際上沒(méi)什么用。”
沒(méi)什么用，是業(yè)內(nèi)人士對(duì)桌面級(jí)3D打印的普遍共識(shí)。“家用市場(chǎng)上最大的障礙不是價(jià)格，而是內(nèi)容。它不像傳統(tǒng)的打印機(jī)什么樣的文件都可以打印出來(lái)，你在用3D打印機(jī)的時(shí)候，如何把這個(gè)文件用到最終的打印中，這個(gè)文件是很重要的。”汪祥艮如是表示。
宋建強(qiáng)對(duì)此表示認(rèn)可：“3D打印與傳統(tǒng)工藝很大的區(qū)別，就是完全數(shù)碼化。普通打印機(jī)可以用非數(shù)碼產(chǎn)品復(fù)印，但3D打印需要數(shù)碼化模型，而這個(gè)需要專業(yè)人才進(jìn)行建模設(shè)計(jì)。”在宋看來(lái)，桌面級(jí)的發(fā)展需要供應(yīng)鏈的成熟。“比如說(shuō)建立設(shè)計(jì)師平臺(tái)，將設(shè)計(jì)師與終端消費(fèi)者對(duì)接起來(lái)。要不然買一臺(tái)打印機(jī)不貴，但是不會(huì)用也沒(méi)什么價(jià)值。”
“其實(shí)教育行業(yè)對(duì)于3D打印有很大意義。不僅是消費(fèi)領(lǐng)域的突破口，更關(guān)鍵是教育用戶的窗口，這些學(xué)生在未來(lái)會(huì)更加接受與理解3D打印的市場(chǎng)價(jià)值。”宋建強(qiáng)堅(jiān)信，只有真正進(jìn)入消費(fèi)終端，3D打印才能發(fā)揮其最大價(jià)值。