3D打印,别着急谈“革命”
随着"第三次工业革命"的预言在国内骤然升温,被看做其关键技术的3D打印吸引了大量关注。但行业领军者却希望为这个话题降温,在他们看来,3D打印潜力巨大,但国内公众对它的预期过高,这不利于产业的健康发展。
前两天,上海举办了一场世界级的模具展,一台台高级机床纯熟地雕刻着精美的金属件。而在最有人气的展台,看不到多少工业文明味道,有的是一堆塑料制品:可乐瓶、齿轮、自行车链条、滑板车。最吸引眼球的,是一把一米长的超大活络扳手。
这里属于全球最大的3D打印公司Stratasys。当天展会临近结束,但在一台台要么像烤箱、要么像冰箱的3D打印机前,观众依然头碰头,争相把目光塞进小小的观察窗。
Stratasys中国公司总经理汪祥艮告诉记者,他现在的压力根本不是如何完成业绩,反倒是国内媒体和市场对3D打印的关注度和期望值,高得让他无法承受。
"在许多国内用户看来,3D打印似乎是无所不能的。"汪祥艮说,其实,3D打印远没有达到那种水平。
"3D打印机是设计工具,而不是生产工具。从全球来看,采用3D打印技术打印出的产品实现市场化的条件尚不成熟。"
Stratasys是全球最早开始关注3D打印市场的企业。早在1989年,其创始人斯科特·克伦普就获得了至今3D打印仍广为采用的FDM(熔融沉积成型)技术专利。在1992年,Stratasys卖出第一台3D打印机。去年收购以色列打印公司Objet后,Stratasys一跃成为全球最大的3D打印企业。
"3D打印目前的主要应用是在工业产品设计领域。在Stratasys卖出的3D打印机中,9成以上用于企业的模型设计。传统模具是在各种各样的机床上经过切割和打磨制作而成的,由于要求具备高精度和高强度,制作人员必须技艺纯熟,通常制作模具周期也比较长,而且每次开发新产品时都需要新的模具。现在,3D打印技术可以把设计师任何想法打印出来。尤其是一些异形、带有曲面的设计,传统工艺很难达到,3D打印技术却可以实现", 汪祥艮说。
有媒体报道,松下正在尝试用3D打印机为家电制作模具,制作时间缩短了一半,成本也大大减少。
3D打印的著名咨询机构美国沃勒斯合伙公司董事长特里·沃勒斯认为,中国对3D打印的热情,是在过去6到12个月突然爆发的。
这把火,源起于英国《经济学人》杂志去年4月的封面报道《第三次工业革命》。文章作者认为,3D打印将与其他数字化生产模式一起,推动第三次工业革命。
之后,国内媒体围绕3D打印和新工业革命展开轮番报道。强调未来的制造业,将不再用传统机器大量复制一个产品,而是要通过3D打印,实现批量的个性化定制。但汪祥艮说,全球主流3D打印企业,实际上没有一家把打印最终产品当成是主要的市场方向。
这个判断其实也是业内的普遍共识。不久前在北京举行的一场3D打印峰会上,西安交大的卢秉恒院士、华中科技大学的史玉升教授等国内3D打印专家都表示,目前还看不到3D打印取代传统制造工艺的可能。中国3D打印联盟顾问杨永强则认为,3D打印要成为一种制造方式,要等5到10年。他担心,炒得过热可能适得其反。
国内创新需要升温
模具展承办方在会场门口贴了一张超大的观展地图,传统厂商占了95%以上,3D打印企业很少。这也许就是现实中3D打印的温度。
Stratasys占据全球55%的专业级3D打印市场,同时它也是唯一在中国设分公司的世界级3D打印厂商,对比中外,它视角独到。
汪祥艮说,中国3D打印市场增长飞快:"也许是世界最快的",但比起发达国家,中国市场仍处于极早期,远不够成熟。
事实上,欧美3D打印市场已启动多年,目前年均增长25%左右。快,但也不算太快。
汪祥艮说,国内3D打印最大的瓶颈是应用。3D打印技术最主要的用途是验证一个工业设计方案,随后当场生成原型。比如,车厂如要开发新零部件,按传统方法,开模、制造,至少要几星期;有了3D打印机,只要一晚上,设计师就能看到实物。
因此,3D打印的热度必然与制造业的创新氛围相关。但汪祥艮说,中国工业界的研发热情还有待进一步提高,这也是他推广中的一大难点。
这种说法也被国内专家验证。卢秉恒院士10多年前就开发了3D打印机,但一直得不到企业支持。清华大学颜永年教授在20年前就着手3D打印研究,因经费不足,长期举步维艰。
汪祥艮说,在国外,他们的用户集中在汽车、航空航天、医疗、消费品、建筑设计等领域,但在国内最主要的买家是大学。这反映了中国创新能力和资源的分布。同时,中国用户的使用率也并不高。Stratasys的数据显示,在日本,单台3D打印机的耗材用量是中国的4倍以上。
"革命"不是简单取代
上个月,全球的3D打印粉丝被一颗子弹震动了:美国有人成功试射了世界上第一把3D打印的手枪;而除了撞针,这把枪全都出自一部8000美元的二手Stratasys打印机。
面对记者,汪祥艮不愿对这把枪发表过多看法。也许,此类争议性应用对Stratasys构成了困扰。但换个角度看,国外3D打印应用的创意的确丰富。
3D打印也许在短期内还不足以点燃新工业革命,但的确已具有相当的技术能力。过去几个月中,3D打印的汽车、能住人的房子等有趣案例频频被公开。而更温暖的故事是在医疗领域。比如,在打印的体外骨架支撑下,一个2岁的美国女孩重新抬起了胳膊,拿起了画笔。
汪祥艮说,国内3D打印的精彩案例并不多,总体上没能充分发挥3D打印机的潜力。
知名3D打印行业分析师托德·格林去年曾表示,3D打印不应该被简单当成制模、切削、铸造等传统工艺的取代者,否则,其独特价值就会大打折扣。它的生命力在于材料的多样性。
在Stratasys展台,记者看到了一只打印出来的运动鞋,无论是硬硬的鞋底、软软的鞋面,还是侧面复杂的网状结构,都是一次打印成形,没经过任何拼装、粘结。
工程师说,Stratasys适用的耗材有120多种,一次能将几种材料组合在一起。这只鞋,就是阿迪达斯为研发而打印的。
汪祥艮说,3D打印目前正在向工商业各领域延伸,比如艺术品复制、生物医药、动漫等。他认为,3D打印可以成为一种"普适技术"。
目前,全球的CAD(计算机辅助设计)软件用户有1400万,其中3D版用户超过500万。理论上,这些人都应该成为3D打印的买家。但汪祥艮说,全球3D打印机的保有量在5万台左右,发展空间非常大。
据悉,3D打印机的原料价格不菲。例如,用Stratasys10万元入门级打印机打印一条7、8厘米长的工艺品小龙模型,即使不考虑打印机的购置成本,原料成本也要达到五六百元。此外,3D打印机的可操作性远没有达到传统打印机那样成熟,使用者大多数是专业设计人员,或对3D打印机行业感兴趣的人,并不是连编程都不会的普通人。
郭台铭:3D打印要是有用我郭字倒着写
据台湾《联合晚报》报道,鸿海董事长郭台铭日前就势头正猛的3D打印技术发表了相反看法,称3D打印只是噱头,如果真的能颠覆产业,"那我的'郭'字倒过来写。"
郭台铭表示,3D打印绝不等于第三次工业革命,只是噱头而已。3D打印技术发展很久了,鸿海30年前就在使用。他不看好的原因是,此项技术无法大量生产用于商业用途,不具有商业价值。比如,3D打印可以制造出电话,但只能看不能用。3D打印商品不能加入电子元件,无法成为电子产品量产。
此外,3D打印产品的材质有限,无法用皮质材料,因此无法持久。而且一摔就碎,好看但不好用。郭台铭表示,进入后PC时代,任何产业都要顺应来得快去得快的整和,才能满足市场需求。台积电是全球最彻底的半导体垂直整合公司,连包装都不外包,而鸿海则是产品多元化整合最好的公司。
郭台铭的鸿海和富士康是全球生产能力最强的企业,这个无可否认。对这些企业来说,生产,需要的是产能,相比之下,传统的生产工艺显然在这个环节做的更好:从流水线到自动化的机器人,富士康和鸿海可以快速的满足大客户数以千万记的电子产品生产的需求。
但是这跟3D打印有关系么?我认为有,但是跟郭台铭的企业关系或许不那么大。我们都知道,无论什么产品,看设计图纸和产品实物完全是两码事儿。在产品量产前,一定会有一个开发定型的过程,而这个过程,在今天的工业设计领域,是高度依赖3D打印的。3D打印可以快速的给企业制造出需要的设备原型产品,帮助企业缩短开发周期。从这个角度来说,鸿海和富士康的生产型企业今天用不到3D打印,是因为企业委托加工之前,已经用3D打印做过定型了,这个步骤不在鸿海完成,鸿海和富士康完成的是下游产业链的整合,而3D打印能够帮助的是上游的研发过程,这是两码事,两者没太多交集可以说也不奇怪。
但是,郭台铭的言论当中值得商榷的一点是:3D打印无法量产,所以没用。但是作为行业观察者,我们并不这么认为。3D打印就目前的情况看是无法量产,满足不了工业化生产需求,但是3D打印的特殊性在于定制,比如帮助医生为病人量体定制假牙
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