一、概述
一項新的技術(shù)革命正在深刻影響全球制造業(yè),帶動工業(yè)設(shè)計、新材料、精益制造等多個領(lǐng)域顛覆性的改變, 這項技術(shù)就是增材制造技術(shù)。近年來,由于其廣闊的市場前景,資本市場作出了熱烈反應(yīng)。大洋彼岸美股中的兩家3D打印概念股DDD和SSYS在過去的一年中持續(xù)飆升,一年內(nèi)漲幅雙雙超過300%。A股中的3D打印龍頭中航重機也借王華明教授的“高性能難加工大型復(fù)雜整體關(guān)鍵構(gòu)件激光直接制造技術(shù)”獲得國家科技發(fā)明一等獎之際,大幅飆升,八天六漲停,一個月股價翻番。
何謂“增材制造”?增材制造技術(shù)俗稱3D打印,又稱快速成型技術(shù),即不需要傳統(tǒng)的模具、刀具、夾具和機床,只用金屬、陶瓷、塑料、砂等不同的材料,把物件的三維數(shù)據(jù)輸入電腦,按下打印鍵,激光就能選擇性地將原材料燒結(jié)成各種物品,包括復(fù)雜的工業(yè)零部件、生活中的鍋碗瓢盆。
如今,世界上第一輛3D打印汽車亮相加拿大,最高時速可達112公里,歐洲科學(xué)家“打印”出自行車,甚至連房屋、人體器官,都能“打印”出來。
3D打印技術(shù)作為制造業(yè)領(lǐng)域的一次重大技術(shù)革命,它改變了通過對原材料進行切削、組裝進行生產(chǎn)的加工模式,實現(xiàn)了隨時、隨地、按不同需要進行生產(chǎn)。 3D打印是以數(shù)字化制造及新材料、新能源應(yīng)用為代表的科技領(lǐng)域的一次重大飛躍,是傳統(tǒng)制造技術(shù)與新材料的完美結(jié)合,已經(jīng)廣泛應(yīng)用到航空航天等軍事領(lǐng)域和大型復(fù)雜構(gòu)件的一次成型制造。英國《經(jīng)濟學(xué)人》周刊如此評價:“與其他數(shù)字化生產(chǎn)模式一起,3D打印推動第三次工業(yè)革命的實現(xiàn)”。
據(jù)了解,傳統(tǒng)制造技術(shù),要么做減法,找一個毛坯,去掉不需要部分,要么采用模具,灌入金屬、塑料融化成型。相比之下,3D打印技術(shù)將材料制備、成型一體化,可以加工過去難以制造的復(fù)雜零件,縮短制造周期、降低成本,節(jié)省材料。廣西玉柴運用該技術(shù)生產(chǎn)六缸發(fā)動機缸蓋,一個星期內(nèi)可以整體成形,而采用傳統(tǒng)方法,僅工裝模具的設(shè)計制造周期就需5個月左右。
正是由于增材制造有如此這般的神奇魅力,資本市場也才會有如此這般的熱烈反應(yīng)。資本市場本來就是新技術(shù)的孵化器和放大器。
二、鈦合金飛機部件3D打印與傳統(tǒng)制造成本對比
王華明教授“高性能難加工大型復(fù)雜整體關(guān)鍵構(gòu)件激光直接制造技術(shù)”獲獎的主要應(yīng)用是航空鈦合金。大型鈦合金結(jié)構(gòu)件激光直接制造技術(shù)確實是一種帶有變革性的,短流程、低成本的數(shù)字化制造技術(shù),其被國內(nèi)外公認為是對飛機、發(fā)動機、燃氣輪機等重大工業(yè)裝備研制與生產(chǎn)具有重要影響的核心關(guān)鍵制造技術(shù)之一。高比例的鈦合金使用可以減輕機體重量,提高困擾我國多年的發(fā)動機推重比,還可突破西方技術(shù)封鎖,自主制造高性能承重大型機件,幾何尺寸可達4米。
下面,僅就鈦合金制造,新舊兩種方法作一對比。
成本分拆 傳統(tǒng)工藝 激光成型工藝
原材料價格(萬元/噸) 100 100
原材料利用率 10% 95%
原材料成本(萬元/噸) 1000 105
加工成本/原材料成本 1.5 0
加工成本(萬元/噸) 1500 0
單套設(shè)備投資(萬元) 70000 2000
單套設(shè)備年產(chǎn)產(chǎn)品重量(噸) 300 8
設(shè)備折舊年限(年) 20 10
設(shè)備折舊成本(萬元/噸) 12 25
原材料+加工費+折舊(萬元/噸) 2512 130
成本比 100% 5%
毛利率 20% 90%以上
費用率 <15% 30~40%
利潤率 ~5% 50~60%
全球
三、中國的增材制造龍頭中航重機的控股子公司——中航激光業(yè)績前景分析
據(jù)披露,中航激光由6家發(fā)起人于2011年成立。這6家股東分別為中航高新、中航重機、王華明及其研發(fā)團隊、北京北航資產(chǎn)經(jīng)營有限公司、中航投資控股、北京工業(yè)發(fā)展投資管理有限公司。中航激光注冊資本為1億元,發(fā)起人股東均以現(xiàn)金出資,持股比例依次為31%、20%、30%、10%、5%、4%。其中中航投資控股為ST航投全資子公司,而中航高新為2010年中航重機與中航投資控股、沈陽萬家利車輪制造有限公司共同發(fā)起成立的公司,前兩者分別以現(xiàn)金出資5000萬元與3000萬元,沈陽萬家利以廠房土地等實物和無形資產(chǎn)出資7295萬元,并由中航重機行使實際控制人權(quán)利。#p#分頁標(biāo)題#e#
據(jù)公司公告披露,中航激光已明確的生產(chǎn)任務(wù)2~3型軍機零部件制造;每型軍機產(chǎn)量:2012~2014,3~5架/年,2015及以后,10架/年;單架制造任務(wù):起落架 3 大構(gòu)件 2640kg;機身主起對接框 1000k;主承力加強框780kg;起落架對接框 100kg;合計重量 4520kg 。
年份 營收(億元) 凈利潤(億元)
2012 1.74 0.87
2013 2.32 1.16
2014 2.90 1.45
2015 5.80 2.90
以上僅僅是中航激光的部分軍機訂單,C919、新舟、剛試飛的運20的3D打印應(yīng)用不包括在內(nèi),也未包括其它鈦合金增材制造,中國鈦合金年需求約 50000 噸。全球航空領(lǐng)域?qū)︹伜辖鸬氖褂帽戎爻^ 50%。很顯然,如介入民用,中航激光的鈦合金增材制造規(guī)模要若干倍上述,預(yù)計個十倍也不為過,因為中航激光持有的技術(shù)具有壟斷性、獨步世界,其低成本、高性能優(yōu)勢有強大的市場生命力。2011年王華明實驗室擁有4臺加工設(shè)備,單臺產(chǎn)能對應(yīng)產(chǎn)值在7000萬元以上,總產(chǎn)值可達到2.8億元以上;2012年,設(shè)備擴充至10臺,產(chǎn)能達到7億元以上??梢灶A(yù)計,中航激光2013年會迎來業(yè)績的爆炸期。
四、增材制造的產(chǎn)業(yè)化應(yīng)用前景
3D打印的應(yīng)用可歸為三類:新品創(chuàng)造、老品替代、老品升級。
1.航空航天鈦合金件制造,王華明教授目前所做的,鈦合金增材制造的其它應(yīng)用,僅此就有千億市場規(guī)模;
2.非鈦合金軍工和民用復(fù)雜件、大件、部(整)件;
3.受材料技術(shù)限制的特種材料件;
4.各種材料的個性化單件產(chǎn)品,包括模型和樣品、個性化定制;
5.材料利用率低、成本高、周期長產(chǎn)品;
6.機件(鍛鑄件+機加工)3D耐腐耐磨及其它高性能外層;
……
隨著增材制造技術(shù)的普及,我國目前機械制造產(chǎn)值幾十萬億,部分將由3D打印替代,加上新創(chuàng)造的市場需求,3D打印最少有萬億規(guī)模。作為一種革命性的技術(shù)應(yīng)用,增材制造技術(shù)具有改造傳統(tǒng)產(chǎn)業(yè),創(chuàng)造新產(chǎn)業(yè)的深厚潛力,前景十分廣闊。美國已經(jīng)把增材制造列為重塑制造業(yè)優(yōu)勢的頭等領(lǐng)域,開始大量建示范園區(qū),以搶占技術(shù)和產(chǎn)業(yè)高地。和新能源太陽能、風(fēng)能相比,增材制造(3D打印)更實用,是個會下金蛋、創(chuàng)造財富的金雞,而鮮有前者的泡沫。中國應(yīng)該運用兩手——強勢政府的推力和市場的拉力,迅速推進此領(lǐng)域的技術(shù)進步和普及運用,彎道超車,直指世界前沿。
五、資本市場如何正確看待炒作
王華明教授激光快速成型技術(shù)的意義:
一是在飛機的關(guān)鍵領(lǐng)域比如減輕機身重量提高推重比上和大型復(fù)雜承重機件上取得了突破,打破了西方的封鎖和壟斷,并且某些方面優(yōu)于西方,有良知的國人都會有揚眉吐氣之感!
二是由于技術(shù)的產(chǎn)權(quán)屬上市公司,經(jīng)資本市場的炒作和固有的放大特性,給低迷的股市注入了強心劑,也激發(fā)投資界對3D打印的熱情,提升對先進制造業(yè)的關(guān)注,引導(dǎo)富余資金進入3D領(lǐng)域,同時提供了一條國家急需的產(chǎn)業(yè)轉(zhuǎn)型和升級的戰(zhàn)略性有效途徑。
三是炒作一只真正意義上的有世界領(lǐng)先技術(shù)的本土股票,這在A股還是第一次。由此開端,相信以后會有越來越多的第一次由中國開創(chuàng),具有符號和標(biāo)志意義,比炒房地產(chǎn)、酒強多了,這是正氣,正能量,是國力強盛往前走的正路,而喝茅臺住洋房是腐朽沒落之路(人的奮斗是為了享樂,但吊詭的是某種程度上享樂是發(fā)展的陷阱)。
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