何筱哩

傳統(tǒng)制造正在向“制造+服務(wù)”的新模式加速轉(zhuǎn)變，

3D打印技術(shù)是其中的一股重要力量，“按需制造”模式極具吸引力。

時(shí)新科技的出現(xiàn)必然釋放產(chǎn)業(yè)發(fā)展能量？有時(shí)這樣的論斷未必準(zhǔn)確，先鋒技術(shù)亦有受限短板進(jìn)而遇冷之時(shí)，3D打印技術(shù)即有這樣的跡象，雖然因有助于創(chuàng)建全新的“數(shù)字制造生態(tài)系統(tǒng)”而被廣為看好，但其仍未真正達(dá)到人們的殷殷期望。

初級(jí)階段的技術(shù)革命？

作為典型的新銳數(shù)字化制造技術(shù)，當(dāng)年3D打印技術(shù)（又稱增材制造技術(shù)）橫空出世之時(shí)，各界不吝夸贊，《時(shí)代》周刊將其列為“美國(guó)十大增長(zhǎng)最快的工業(yè)之一”，《經(jīng)濟(jì)學(xué)人》雜志認(rèn)為其將“與其他數(shù)字化生產(chǎn)模式一起推動(dòng)實(shí)現(xiàn)第三次工業(yè)革命”，“下一個(gè)金礦”之說(shuō)喧囂塵上。

只是，雖然被譽(yù)為改變制造業(yè)游戲規(guī)則的顛覆性技術(shù)，但多年發(fā)展之后的3D打印并未兌現(xiàn)人們的預(yù)期目標(biāo)。數(shù)據(jù)不會(huì)說(shuō)謊，據(jù)多個(gè)權(quán)威機(jī)構(gòu)統(tǒng)計(jì)，2018年全球3D打印市場(chǎng)年收入（包括3D打印系統(tǒng)、材料、軟件和服務(wù)的銷售）等剛過(guò)百億美元;當(dāng)前全球制造業(yè)市場(chǎng)規(guī)模已達(dá)12.7萬(wàn)億美元，3D打印與之相關(guān)的比例還不到0.1%;在2009年到2018年間，工業(yè)3D打印領(lǐng)域的投資總額僅為15.3億美元，遠(yuǎn)不及工業(yè)物聯(lián)網(wǎng)、工業(yè)機(jī)器人等同屬先進(jìn)制造領(lǐng)域的細(xì)分市場(chǎng);總體來(lái)說(shuō)就是3D打印市場(chǎng)確實(shí)呈快速增長(zhǎng)態(tài)勢(shì)，但總體體量偏小是硬傷。另一個(gè)尷尬的細(xì)節(jié)是，一項(xiàng)調(diào)查表明，有90%的工程師不會(huì)考慮將3D打印用于超過(guò)100個(gè)零件的生產(chǎn)。

3D打印需求的分布差異性較大。在2018年全球訂購(gòu)的75萬(wàn)個(gè)3D打印零部件中，美國(guó)和歐洲分別占據(jù)了超過(guò)40%的份額，亞太地區(qū)僅有剩下不足10%的份額。一份報(bào)告顯示，工業(yè)級(jí)金屬和聚合物3D打印機(jī)的出貨量持續(xù)增長(zhǎng)，“較低成本的金屬3D打印機(jī)不僅適用于工廠用途，也適用于辦公室使用，不一定與傳統(tǒng)的金屬3D打印機(jī)競(jìng)爭(zhēng)，傳統(tǒng)的金屬3D打印機(jī)一般使用激光熔化粉末來(lái)打印金屬件，比如GE Additive，EOS，SLM Solutions，3D Systems的設(shè)備等?！?/p>

只是，對(duì)大多數(shù)傳統(tǒng)制造商來(lái)說(shuō)，采用3D打印確實(shí)可以省去高昂的沖模成本，大量節(jié)省原材料的使用，但一臺(tái)工業(yè)3D打印機(jī)價(jià)格可能是傳統(tǒng)銑床價(jià)格的十余倍，采用的塑料或金屬粉末的成本價(jià)格最高可為傳統(tǒng)材料的60倍。

并且，業(yè)界對(duì)3D打印技術(shù)的新鮮感甫一過(guò)去，一個(gè)疑慮便揮之不去，“3D打印產(chǎn)品的質(zhì)量是否可靠？”然而答案并不確定，按其釋義，“以數(shù)字模型文件為基礎(chǔ)，運(yùn)用粉末狀金屬或塑料等可粘合材料，通過(guò)逐層打印的方式來(lái)構(gòu)造物體的技術(shù)”，一個(gè)不爭(zhēng)的事實(shí)是，3D打印所使用的材料與大千世界的種種天然材料以及種種復(fù)合材料（并非所有復(fù)合材料都可用于3D打?。┫啾?，相差甚遠(yuǎn)，盡管新材料技術(shù)的發(fā)展使得3D打印成本下降，但并未完全將材料質(zhì)地差異抹平。也可以說(shuō)，新材料的快速發(fā)展是促進(jìn)3D打印產(chǎn)業(yè)快速發(fā)展的重要推動(dòng)力，比如一家工業(yè)3D打印中的著名企業(yè)就擁有業(yè)內(nèi)最多的130種3D打印材料，但這仍不足以讓各界停下繼續(xù)研發(fā)以求最佳效果的腳步。

工業(yè)3D打印是為主流

阿迪達(dá)斯推出3D打印運(yùn)動(dòng)鞋，香奈兒推出3D打印化妝刷，牙科方面有3D打印矯正器，3D打印智能手機(jī)也已面市，3D照相館里打印出迷你“自己”……全民設(shè)計(jì)、量身定制的風(fēng)潮經(jīng)久不息，似乎借力3D打印，每個(gè)人都能將個(gè)人的設(shè)計(jì)理念轉(zhuǎn)化成獨(dú)一無(wú)二的實(shí)體產(chǎn)品，甚至有說(shuō)法認(rèn)為未來(lái)3D打印技術(shù)將按照個(gè)人需求實(shí)現(xiàn)真正的“私人訂制”?？梢?，3D打印旨在顛覆人們創(chuàng)造產(chǎn)品的能力而非顛覆某一個(gè)行業(yè)。從這個(gè)角度而言，消費(fèi)還是工業(yè)，哪一方才是3D打印的未來(lái)之詰問(wèn)就不難回答。

有專家于世界3D打印技術(shù)產(chǎn)業(yè)大會(huì)上宣稱，“打印未來(lái)離我們不遠(yuǎn)矣”，然而這一幕的實(shí)現(xiàn)實(shí)則還有些距離。雖然著名的古根海姆實(shí)驗(yàn)室早年間就指出，“3D打印機(jī)近年的急速崛起，將個(gè)人層面的創(chuàng)意大眾化，這轉(zhuǎn)折點(diǎn)正激進(jìn)地改變我們理解及建構(gòu)世界的方式。”但更多時(shí)候，3D打印在工業(yè)領(lǐng)域才更有用武之地。依然以數(shù)據(jù)佐證，2018年全球在線3D打印行業(yè)需求中，工業(yè)領(lǐng)域和電氣領(lǐng)域攜手占據(jù)超過(guò)5成的份額，而消費(fèi)品行業(yè)比例不到15%。有人不無(wú)調(diào)侃地表示，3D打印盡管在日常消費(fèi)領(lǐng)域打出酷炫牌，真正的大規(guī)模應(yīng)用還是得在電氣、汽車、航空航天、醫(yī)療等領(lǐng)域發(fā)揮價(jià)值。

慣常來(lái)說(shuō)，3D打印被分為個(gè)人級(jí)與工業(yè)級(jí)，前者直觀印刻3D打印技術(shù)的工藝原理，后者多為快速原型制造和直接產(chǎn)品制造兩種模式。國(guó)內(nèi)某3D打印企業(yè)負(fù)責(zé)人認(rèn)為，“制約3D打印技術(shù)商業(yè)化的因素之一是材料。新材料的發(fā)展，對(duì)3D打印機(jī)設(shè)備公司尤為關(guān)鍵?！备苯右稽c(diǎn)就是，是否有3D打印材料供應(yīng)商，且該供應(yīng)商實(shí)力如何決定了3D打印產(chǎn)業(yè)的發(fā)展水平高低。

在航空航天領(lǐng)域，采用3D打印技術(shù)可使飛機(jī)零部件的設(shè)計(jì)及修改變得更加方便，對(duì)飛機(jī)零部件的制造精度和強(qiáng)度也更有把控效果。汽車制造領(lǐng)域，采用3D打印不止于對(duì)汽車零部件設(shè)計(jì)和制造有益，汽車掛件和內(nèi)飾等同樣可以借力，更顯前衛(wèi)和時(shí)尚感。歷數(shù)知名3D打印企業(yè)的客戶名單，波音、福特、寶馬、卡特彼勒等巨頭悉數(shù)在列。

歐洲產(chǎn)業(yè)界之所以把3D打印視為本地區(qū)未來(lái)工業(yè)的關(guān)鍵，因?yàn)槠淠堋翱s短供應(yīng)鏈，減少開發(fā)、設(shè)計(jì)和測(cè)試新產(chǎn)品的時(shí)間和成本”，并且還可“通過(guò)減少材料浪費(fèi)和促進(jìn)按需（甚至是本地化）生產(chǎn)，為更可持續(xù)的工業(yè)實(shí)踐創(chuàng)造機(jī)會(huì)”。眼下，不少國(guó)家已將3D打印視為產(chǎn)業(yè)布局重點(diǎn)，給予政策、資金等方面的大力支持，使這一前沿技術(shù)研發(fā)提速，熱點(diǎn)應(yīng)用不斷出現(xiàn)。我國(guó)3D打印產(chǎn)業(yè)已形成以環(huán)渤海、長(zhǎng)三角、珠三角為核心，以中西部部分地區(qū)為紐帶的產(chǎn)業(yè)空間發(fā)展格局，部分企業(yè)在前沿技術(shù)研發(fā)和新款產(chǎn)品制造方面取得不俗成績(jī)。不過(guò)，在工業(yè)3D打印機(jī)領(lǐng)域，中國(guó)企業(yè)并未躋身第一集團(tuán)。