汽車和飛機皆可打?。窟@不是異想天開,水杯、小提琴、首飾甚至汽車和飛機,在3D打印的世界裏一切皆有可能。
3D打印並不是一個新生事物,其最初的技術可以追溯到上世紀80年代。儘管3D打印技術本身已經誕生20多年,但是到了2012年仿佛一夜之間再次撲面而來。
2011年2月,英國《經濟學人》雜誌發(fā)表題為《3D打印如何改變世界》的封面文章,文章認為3D打印技術將使單品製造幾乎和大規(guī)模生產一樣便宜,影響堪與當年工廠的出現(xiàn)相提並論。
2012年4月,《經濟學人》雜誌再登封面文章《第三次工業(yè)革命》,再次強調了3D打印技術的重要性。就連擔任西方主流媒體《連線》雜誌主編11年的克里斯·安德森也按捺不住,選擇辭職,親自投身到3D打印領域進行創(chuàng)業(yè)。
政策推動市場提前亢奮
這不僅是一場西方媒體人的狂歡,連美國政府都嚴肅地加入到了這場變革中去。美國總統(tǒng)奧巴馬在2012年3月提議,將投資10億美元建立15家製造業(yè)創(chuàng)新研究所,以帶動製造業(yè)增長。8月,美國政府宣佈首個研究所將在俄亥俄州建立,主要研發(fā)3D打印技術,首期投資3000萬美元。
大陸也在大力推動增材製造技術研發(fā)和產業(yè)化。工信部副部長蘇波近日表示,近期要加強頂層設計和統(tǒng)籌規(guī)劃,組織研究制定增材製造技術路線圖、增材製造業(yè)中長期發(fā)展戰(zhàn)略,推動完善增材製造技術規(guī)範與標準制訂,促進產業(yè)健康可持續(xù)發(fā)展。
而早在2012年7月,全球行業(yè)分析公司GIA(Global Industry Analysts)便發(fā)佈報告,預計3D印表機在2018年的業(yè)務額將達30億美元。隨後,美國消費者電子協(xié)會(CEA)也在年度報告中大膽預測,3D印表機的銷售額將在2017年的達到50億美元。
業(yè)內觀點認為,3D打印為未來製造業(yè)的發(fā)展開創(chuàng)一條光明的前景,3D打印技術代表了製造業(yè)發(fā)展新趨勢,將推動實現(xiàn)第三次工業(yè)革命。借助3D打印技術,實體產品創(chuàng)業(yè)準入門檻將會降低,在更小的生產線上以更小的批量製造將成為現(xiàn)實。在工廠由專業(yè)人員主導工業(yè)設計,也因為這種「泛」設計能力,個性化與定制化得以提升,創(chuàng)新能力得到加強,其商業(yè)價值逐漸凸顯。
發(fā)展前景還面臨諸多限制
被寄予眾望的3D打印技術,前景是否一片樂觀呢?事實也許並非如此。
受制於價格、技術等因素,3D打印距離大規(guī)模商用,並能為相關公司帶來實際收益尚需時日。事實上,雖然經過20多年發(fā)展,3D打印似乎仍沒「長大」。據(jù)美國消費者電子協(xié)會發(fā)佈的報告,2011年全球3D打印市場規(guī)模為17億美元,其中消費品和電子領域約占20.3%,機動車領域占19.5%,醫(yī)療和牙科領域占15.1%。
目前3D打印的發(fā)展還面臨諸多局限,打印材料是制約產業(yè)發(fā)展的一個瓶頸。能作為3D打印的耗材十分有限,多為石膏、塑膠、可粘結的粉末顆粒、樹脂等,製造精度、複雜性、強度等難以達到較高要求,主要應用於模型、玩具等產品領域。對於金屬材料來說,液化打印難以成型,如果採用粉末冶金方式,除高溫還需高壓。這些技術短期都很難成熟。
價格是制約3D打印應用的另一個因素。當前,3D印表機價格高企,昂貴的設備只能提供有限的價值,單純用於模型製造則設備需求量難有爆發(fā)性增長。即使3D打印的成本能夠降了下來,但單個商品的製造成本依然得不到解決。使用3D打印製造商品,其成本要遠高於大型企業(yè)規(guī)模化生產後均攤到每一件商品的成本,而批量生產也比3D打印產品製造速度要快得多,據(jù)報導,一個飛機小零件的「3D打印」品,價格要達到2萬元人民幣。
3D打印技術本身也存在缺陷。業(yè)內人士介紹,3D打印不適合直接製造高精度零件,後期仍需經過人工處理。由於3D打印是材質一層一層堆積成形,每一層都有厚度,這決定了它的精度難以企及傳統(tǒng)的製造方法。為提高精度,則需不斷降低每一層的厚度,難度提高的同時,製造時間也大幅延長。而層和層之間粘結再緊密,其產品性能也無法和傳統(tǒng)模具整體澆鑄的零件相媲美。
此外,對於大陸相關企業(yè)來說,專利門檻也不容小覷,一些先進入3D打印行業(yè)的公司手中各握幾百項專利,後來者面臨很高的進入壁壘。
當前,對於大多數(shù)傳統(tǒng)製造企業(yè)來說,3D打印的意義更多體現(xiàn)在優(yōu)化研發(fā)流程、降低研發(fā)成本上。種種跡象表明,3D打印距大規(guī)模商用,並能對上市公司業(yè)績有實質性提振上仍有漫漫路途。