你需要一把功能強大的錘子?你需要一雙精致無比的鞋子?你需要給孩子準(zhǔn)備奇特的玩具?你需要一頓精美的晚餐?只管打印出來就行了。
這是寫在今年出版的《3D打?。簭南胂蟮浆F(xiàn)實》扉頁的話。聽起來很科幻,但不容置疑的是,3D打印技術(shù)已成了各方關(guān)注的焦點,更被寄予了引領(lǐng)第三次工業(yè)革命的厚望。與此同時,3D打印產(chǎn)業(yè)近年來在國內(nèi)亦是浪潮漸生,相關(guān)公司業(yè)績的隨著3D打印概念的熱炒而突飛猛進。
不過,也有觀點認(rèn)為3D打印只是噱頭。就在前不久,制造業(yè)大佬、鴻海董事長郭臺銘索性放言,“3D打印要有用,我的‘郭’字倒過來。”
那么,3D打印技術(shù)到底是不是噱頭?其在中國離推廣還有多遠(yuǎn)?將會帶來哪些改變?
國內(nèi)3D打印熱潮漸起
在過去的一年多時間里,3D打印業(yè)界進入了高度活躍期。隨著3D打印在美國制造業(yè)的巨大應(yīng)用潛力顯現(xiàn),中國的科研、工業(yè)界也開始重新審視這一技術(shù),媒體的集中報道也讓越來越多的中國民眾開始了解3D打印。反過來,各方的高度關(guān)注也給3D打印的相關(guān)公司的業(yè)績帶來了進一步的增長。
據(jù)專注研究3D打印產(chǎn)業(yè)的第三方研究機構(gòu)沃勒斯公司日前發(fā)布的《2013沃勒斯報告》數(shù)據(jù)顯示,2012年全球3D打印市場(包括產(chǎn)品和服務(wù))約為22億美元,比2011年的17.14美元增長了28.6%。過去3年,全球3D打印的年平均增長率約為27.4%。全球3D打印設(shè)備的安裝量中,美國比例最高,占38%,日本9.7%,德國9.4%,中國8.7%。
“以往的訂單幾乎都來自國外,但自去年以來,來自國內(nèi)的客戶數(shù)量出現(xiàn)了明顯的增長。”7月9日,深圳維示泰克技術(shù)有限公司發(fā)展主管侯曉雯在接受記者采訪時如是說。維示泰克是深圳一家從事桌面3D打印機制造和3D打印服務(wù)的公司,在其位于南山留學(xué)生創(chuàng)業(yè)大廈的公司內(nèi),記者看到,入門處的玻璃柜擺放著琳瑯滿目的3D打印制品:手機殼、機器人零部件、動漫玩偶、造型復(fù)雜奇特的鏤空圓球……宛如一個現(xiàn)代藝術(shù)博物館。就在展示柜的右邊,一臺高約40厘米的方形3D打印機正在運作,由電腦圖紙引導(dǎo)的噴頭在底座上來回涂抹,圖紙上的模型悄然成型。
“這是我們給深圳一家中學(xué)的機器人創(chuàng)作大賽打印出來的零部件。”侯曉雯從展示柜上取下一個構(gòu)造奇特的制品向記者介紹說,3D打印實現(xiàn)了小批量的個性定制,具有傳統(tǒng)制造業(yè)所無法比擬的優(yōu)勢。
除了在教育領(lǐng)域與學(xué)校的合作外,維示泰克還取得了來自許多其他行業(yè)的訂單,包括與醫(yī)院合作為患者量身定制“牙托”,幫助玩具公司將設(shè)計變?yōu)閷嵨?,甚至還會幫個人設(shè)計師打印各類稀奇古怪的制品……
“事實上,3D打印在歐美等發(fā)達國家的應(yīng)用已經(jīng)相當(dāng)普遍,我們現(xiàn)在做的其實是以國外成功的應(yīng)用實例引導(dǎo)發(fā)掘國內(nèi)客戶的需求。”侯曉雯如是說。
無獨有偶,在浙江金華從事3D打印制造和服務(wù)的同行閃鑄科技也提出了類似的說法。閃鑄科技市場部經(jīng)理陳錚錚在接受記者采訪時說,在今年之前,閃鑄科技的主要客戶都是國外的個人設(shè)計師和技術(shù)工程師,國內(nèi)的銷量極低,國外市場遠(yuǎn)大于國內(nèi)市場。“但自今年以來,情況開始改變,國內(nèi)客戶出現(xiàn)了迅速增長,來自高等院校、研究所和個人愛好者的訂單明顯增多,同時也有越來越多的中小企業(yè)基于工業(yè)需求購買機器或服務(wù)。”陳錚錚說,閃鑄目前也正積極拓展國內(nèi)的銷售渠道,預(yù)計今年國內(nèi)市場與國外市場持平。
3D打印只是噱頭?
然而,《2013沃勒斯報告》中同時指出,當(dāng)前制約中國3D打印設(shè)備制造發(fā)展的是3D打印設(shè)備的核心零部件,例如激光器等仍然依賴進口。中國雖然起步不晚,但設(shè)備在物品的打印精度、設(shè)備的可靠性方面仍然與國際水平有相當(dāng)差距。
深圳市大業(yè)激光成型技術(shù)有限公司是專門提供3D打印服務(wù)的公司,區(qū)別于維示泰克和閃鑄科技,大業(yè)激光本身并不生產(chǎn)3D打印機,而是通過進口工業(yè)級3D打印機作為生產(chǎn)設(shè)備,為客戶提供3D打印服務(wù)。
“工業(yè)3D打印機不僅可以實現(xiàn)最高0.01毫米的高精度打印,還可以根據(jù)需求更換不同的噴頭與托盤,而桌面級的3D打印機的打印精度理論也才0.2毫米。”大業(yè)激光總經(jīng)理陳烜7月9日接受記者采訪時如是說。然而,盡管如此,受限于材料,即使是工業(yè)級3D打印機制作出來的產(chǎn)品也大多僅限于“手板”,無法直接成為可供使用的功能性零件。
所謂“手板”,是制造業(yè)的一個術(shù)語,是指在沒有開模具的情況下,根據(jù)產(chǎn)品圖紙做出的若干個產(chǎn)品樣板,主要用來驗證產(chǎn)品,包括外觀、結(jié)構(gòu)和功能。由于最早這種樣板只能靠經(jīng)驗豐富的技師手工制作,所以學(xué)名“手板”。
換言之,工業(yè)級3D打印制品主要作用是驗證設(shè)計,而非直接商業(yè)化,至于低精度的桌面級3D打印機,更是只停留于“只能看看”的階段。
正因如此,制造業(yè)大佬、鴻海董事長郭臺銘對于“3D打印顛覆傳統(tǒng)制造業(yè)”的說法完全不以為然。他認(rèn)為,3D打印絕不等于第三次工業(yè)革命,只是噱頭而已。郭臺銘不看好的原因是,此項技術(shù)無法大量生產(chǎn)應(yīng)用于商業(yè)用途,不具有商業(yè)價值。他還列舉了3D打印的電話為例,說明這東西可以制造出來,但只能看,不能用,因為3D打印商品不能加上電子組件,無法成為電子產(chǎn)品量產(chǎn)。
事實上,郭臺銘所言非虛。即使是在設(shè)計氛圍最為濃厚的“創(chuàng)客”圈內(nèi),3D打印機的應(yīng)用也十分有限。深圳“創(chuàng)客”運動發(fā)起人、開源硬件提供商深圳矽遞科技有限公司首席執(zhí)行官潘昊7月11日接受記者采訪時表示,3D打印的材料絕大多數(shù)使用的是塑料,而且無法添加電子組件,只占到公司產(chǎn)品的很小一部分。
90%打印服務(wù)是制作手板
從記者采訪到的眾多3D打印服務(wù)商的情況來看,一個共同點在于,他們90%以上的訂單都是制作手板。
“這其實與3D打印的應(yīng)用思想相悖,但受制于國內(nèi)目前的工業(yè)現(xiàn)實,也是無奈之舉。”陳烜說,在國外,3D打印更多的是用于尖端工業(yè)設(shè)計和醫(yī)療領(lǐng)域。他列舉了通用汽車公司的例子,工程師通過3D打印技術(shù)對汽車的地板控制臺進行了重新設(shè)計,從而使汽車重量大幅降低,而這樣的設(shè)計正是傳統(tǒng)制造工藝所無法實現(xiàn)的。
除了通用,波音公司也已經(jīng)利用三維打印技術(shù)制造了大約300種不同的飛機零部件,包括將冷空氣導(dǎo)入電子設(shè)備的導(dǎo)管。這些導(dǎo)管形狀比較復(fù)雜,以前需要用不同的零件來進行組裝,這樣會提高勞動成本。如今通過三維打印技術(shù),這些傳統(tǒng)制造工藝中的難題都不復(fù)存在。
然而,這些來自國外的前沿技術(shù)思想,則與中國的工業(yè)現(xiàn)實產(chǎn)生了矛盾。一方面,得益于中國的世界制造業(yè)中心地位,許多廉價的快速成型技術(shù)在中國被改良優(yōu)化,并形成了充分競爭的行業(yè)。再小批量的生產(chǎn),都會有合適的代工廠愿意承接。另一方面,雖然在尖端航空航天領(lǐng)域,中國也能使用自主研發(fā)的3D打印機制造零配件,但能夠量產(chǎn)應(yīng)用在商業(yè)中的,還都是進口產(chǎn)品。連設(shè)備帶打印耗材都進口的結(jié)果,就是在國內(nèi)的商用3D打印成本居高不下。#p#分頁標(biāo)題#e#
“受制于國內(nèi)的工業(yè)設(shè)計水平,很多結(jié)構(gòu)簡單的產(chǎn)品都不適合用3D打印制造。”陳烜說,對于這項技術(shù)而言,真正能讓3D打印技術(shù)“用在刀刃上”的是內(nèi)部結(jié)構(gòu)復(fù)雜,原材料成本昂貴的產(chǎn)品,例如鎖具、鈦合金制品等。
基于同樣的原因,帶來的另一個問題是,工業(yè)機構(gòu)只有不到10%的手板會交給3D打印制作。
手板加工商深圳創(chuàng)輝工業(yè)模型有限公司總經(jīng)理伍尚飛7月12日接受記者采訪時說,“3D打印手板的問題有兩個方面,一是價格貴,另一個是材料不夠結(jié)實。”伍尚飛說,以在深圳做得最多的手機保護殼為例,3D打印出來的手機保護殼優(yōu)點在于比例精準(zhǔn),耗時不過半天,缺點則是扣位易斷。而傳統(tǒng)工藝來做的話,最快也要兩天,而且精確程度仰賴于手工制作師傅的技術(shù)水準(zhǔn),但傳統(tǒng)工藝的優(yōu)勢就在于可以不限材料。
“綜合來看,我們外包給3D打印服務(wù)商制作的都是體積小,結(jié)構(gòu)復(fù)雜的手板,而體積大,結(jié)構(gòu)簡單的手板仍然是傳統(tǒng)制作工藝占優(yōu)。目前來看,還是后者居多。”伍尚飛如是說。
在中國離推廣還有多遠(yuǎn)?
顯然,正如一篇評論文章的觀點所言,“在中國,3D打印只是一種可供選擇的設(shè)計制造工藝,它能夠提供一些便利,但與中國良好的工業(yè)生態(tài)基礎(chǔ)相比,優(yōu)勢也不明顯。”
那么,3D打印在中國距離商業(yè)化推廣應(yīng)用到底有多遠(yuǎn)?
一位國內(nèi)科技撰稿人也指出,目前制造業(yè)的中心正在從中國轉(zhuǎn)移到更加廉價的東南亞,中國遲早也要面對人力資源昂貴和技術(shù)工人短缺的問題。隨著越來越多的成熟技工離開生產(chǎn)一線,“去工藝化”的換代在中國也終將發(fā)生——但比美國可能要晚整整一代人。因此,就現(xiàn)階段而言,3D打印技術(shù)無疑是中國為制造業(yè)轉(zhuǎn)型所做的未雨綢繆的準(zhǔn)備,并不會因此顛覆任何行業(yè)。
而陳錚錚則表示,3D技術(shù)的成長本身也是一個漫長的過程,需要其他各項條件的成熟,包括3D設(shè)計軟件的普及,新材料技術(shù)的進步以及3D打印產(chǎn)品服務(wù)的挖掘與銷售渠道的建立。
MakerBot——美國最有名的桌面3D打印機開發(fā)商之一,它的聯(lián)合創(chuàng)始人Zach·Smith在退出這家公司后目前旅居深圳。Zach在接受記者采訪時表示,很難斷言3D打印在中國距離商業(yè)化有多遠(yuǎn),但可供參考的是計算機的發(fā)展軌跡。目前的3D打印機就如同上世紀(jì)80年代的計算機,桌面級產(chǎn)品剛剛誕生,而且同樣的簡陋、笨重、難以操作。
對于未來3D打印的前景,美國ABC成像公司3D模型和快速成型業(yè)務(wù)負(fù)責(zé)人約翰在《3D打印》一書中描繪道,“我認(rèn)為未來3D打印機可能不會出現(xiàn)在每個家庭或辦公室,我看到的是另一種未來,人們并不是提交給倉庫訂單以獲得零部件,而是下載3D設(shè)計文件并在他們附近的打印商店進行打印。”
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