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3D打印机走下“工业神坛”

  民用3D打印机已经从工业神坛上走了下来,一个低成本、规模化生产的3D时代即将到来

  如果你还在惊叹电影《十二生肖》打印兽首的高科技,那我告诉你,你已经落伍了,因为这项3D打印技术已经发展近30多年了,并且它很快就会走进你的生活。

  一年前在网上搜索3D打印机,搜到的结果还不是很多,但现在你可以搜到一千多万条相关信息。这一变化不是因为这一年来3D技术取得的研究成果,而是基于全球制造业整体出现低迷态势,许多人将制造业复兴的希望寄托于3D打印行业。《经济学人》杂志甚至预言3D打印将引发第三次工业革命。

  不少业内人士将2012年称为3D打印机元年,是一个崭新的市场从萌芽期进入成长期的转折点,如同1977年的个人计算机。在这一年,美国Stratasys和以色列objet两大世界级3D打印公司宣布合并,联姻后公司市值达30亿美元。

  国内的3D打印技术要追溯到上个世纪九十年代初,华中科技大学成立了快速制造中心,主要从事工业级3D打印机的研发与制造。随着近几年技术的提高和民用市场的需求,国内出现了许多研发制造民用3D打印机的企业。为推动我国3D打印技术产业化、市场化进程,加快与国际间的对话交流,促进3D打印技术与传统制造技术的有机结合,由亚洲制造业协会联合多家权威科研机构,同时和3D行业领先企业共同发起的中国3D打印技术产业联盟于2012年10月15日在北京宣告成立。这也标志着我国从事3D打印技术的科研机构和企业从此改变单打独斗的不利局面。

  进入2013年,在国家科学技术进步奖颁奖大会上,北京航空航天大学教授王华明以飞机钛合金大型复杂整体构件激光成形技术获国家技术发明奖一等奖。以中航重机、宏昌电子、南风股份等为代表的3D打印概念股风起云涌,掀起新一轮集体涨停狂潮。这又为2013年的3D打印机热潮添了一把火。

活跃的民用市场

  科技领域炒得沸沸扬扬,而国内普通民众却鲜有关注,似乎离自己的生活还很遥远。其主要原因是国内3D打印机生产企业多针对工业级3D打印市场,国内四大研发团队以研发工业级打印机为主,面对的是航空、医疗等市场。叁迪网负责人张乐奎称:快速成型技术不是一个新技术,早在上世纪90年代初就已经有了商业化的快速成型设备。进入国内市场是在2000年左右,主要以工业应用为主。目前在国内市场上,3D打印概念炒作得异常火热,但对于应用成熟的工业设计行业来说,这门技术已经不是新概念了。所以,国内市场购买3D打印机的主要群体还是集中在工业客户上,如商业交通工具、航空航天、电子消费品、教育、文创、医疗、制鞋、家电等行业。

  3D打印机的定位一直是研发设备,应用在新产品开发的前端,用来做手板模型。因此,现在市场上超过90%的装机客户都是工业(商用)客户。民用客户(个人3D打印机客户、家庭3D打印机客户)的数量虽然在递增,但是装机量还是非常少。

  尽管如此,民用市场的巨大潜力已经开始显现,隶属于清华大学的北京太尔时代科技有限公司很早之前就进入到桌面式3D打印机领域,借助于清华大学的科技优势,其产品质量已经非常稳定。它的客户群以高校为主,因此每年都有固定的装机量,尽管也面向市场销售,但没有做有力的推广,普通民众对其认知度并不是很高。这样的销售模式使得受众群体相对单一,对于推动市场化没有任何的优势。北京上拓科技有限公司董事长周美芳说:现在许多高校都在大力研发3D打印机方面的产品,他们拥有教育部经费和技术支持,但从行业多年的发展来看,依靠学校投资,企业规模和服务会受到制约,在中国市场上已经行不通了,规模化、稳定性和高质量的服务才是未来发展的必要条件。因此,要想进行市场化的运营,必须借助于民间资本的大力推动,让销售模式更加灵活。

  北京工业设计促进中心主任陈冬亮称,过去只是一些大中专院校投入3D打印机技术的研究,现在已经有很多民间资本进入到这个领域。比如,北京上拓科技有限公司已经批量化生产3D打印机,下一步上拓科技会把这一技术进行产业化。目前,民营企业、院校和风险投资人已经进入这个行业,并且不断地进行技术推广,北京市科学技术委员会会一直支持他们,让企业进行产业化生产。

  在陈冬亮看来,国内的3D打印机企业分四个层次,第一个层次是做国外产品的代理商,也是最初级的模式,随着全球几大3D打印机生产商代理门槛的提高,代理商的经营成本不断增加;第二个层次是做打印产品服务,而这部分服务主要是以工业为主,因为目前的民用市场还没有被完全激活;第三,应用别人的技术,企业自己生产设备,据金华市闪铸科技有限公司市场部经理陈铮铮介绍,目前3D打印机大多利用国际上开源的技术,生产商获得零部件,就可以进行设备组装;第四,在前三个层次的基础上,企业内部进行技术研发和创新。现在的一些民营桌面式3D打印生产商已经走到了第三个层次,如果市场能够被激活,那必将刺激生产商进行科技创新,就像笔记本电脑一样,会有一小部分大企业获得市场的认可。陈铮铮说:由于国内市场还不是很大,所以很多大企业还没有进入这个领域,全国每个月的装机量十几台到几百台不等,所以一些小的桌面式3D打印机企业才得以存活,这段时间也是它们迅速发展壮大的好时机。

  目前国际上的大企业也已经开始不断地并购,周美芳称,上拓科技本身也是Stratasys公司的中国代理,他们整个产业链也在不断地完善当中。2012年Stratasys通过并购的方式与Objet联合,因为Stratasys公司的FDM技术优势是材质能够达到客户的要求,使用与实际产品最接近的高强度材质打印,而Objet的喷墨式打印技术在加快打印速度的同时,还可以使打印品的表面更加光滑。因此在未来一段时间,中国也一定会走向这条道路,将上下游的产业链整合到一起。

  中国3D打印技术产业联盟已经成立,近期也在召开密集的会议,希望能够出台一些行业规范,以此提高3D打印机的质量。但在陈冬亮看来,行业标准一般都有一定的滞后性,对于一个新兴行业,过早地出台行业标准,反而会制约这个行业的发展,尤其是在桌面式3D打印机市场上,国内的发展潜力巨大,如果将门槛设得太高,会让发展初期的企业运营成本增加。在市场化的大背景下,还是要遵循市场规律,让企业有更自由的发展空间,这样整个民营市场活跃起来了,更多的民间资本才能够进入这个领域。

  尽管目前很多风险投资人看好这个行业,但面对投资时,他们还是比较谨慎,因为面临的问题也很多,投资需要看效益,但中国民用市场需要多久才能被激活,是他们担心的问题之一。另外一点,这个行业未来的发展方向并不明朗,因为目前还无法判断出消费者愿意购买服务,还是购买设备。

  陈铮铮告诉记者说:我们公司生产的桌面式3D打印机,主要是销往国外,同时也在淘宝网进行线上销售。由于国内对3D打印机的认知度不高,所以国内的购买人群主要是一些设计师和DIY发烧友。欧美市场的消费者对于它的认知度很高,我们的产品在同配置的情况下,要比国外品牌便宜一半。因此,我们产品的2/3销往海外。

民用从体验开始

  当国内企业正在为以何种商业模式推动产业发展发愁时,国外已经将体验式的商业模式应用在市场中,有些创新者甚至开始采取全新商业模式争夺桌面3D打印机市场,比如2009年在美国成立的MakerBot公司,他通过出售1,000美元左右的低端3D打印机、运营3D模型分享网站、开设线下体验店等一系列措施,创建了一个完整的商业体系,并且迅速赢得消费者青睐,其在2012年发布的第四代3D打印机也在今年的3月份上市。有业内人士预测桌面式3D打印机将是继苹果手机之后,人们追逐的另一项科技产品。

  从2012年初开始,国内的部分厂家也开始采用线上线下一体的销售模式。闪铸科技是国内第一家在淘宝网开设旗舰店的企业,他们的目标客户定位非常明确,即收入每月在6,000元左右的工程师或发烧友,并且在2012年4月率先降价,将其生产的部分桌面式3D打印机的价格降至3,999元,双喷头的3D打印机降到1万元以内,单月的最高销量超过了60台。尽管这不是很大的出货量,但这标志着桌面式3D打印机开始作为一种普通的科技产品走入中国公众视野。当然,随后一些问题也开始暴露出来,记者在一些网络社区与用户交流时发现,国内一些机器的稳定性和使用的方便程度都有所欠缺,甚至一些用户在使用两周后,就希望将自己的设备以半价售出。这样的结果让准备购买的消费者有所顾忌。陈铮铮称,出现这些问题的主要原因是,国内消费者对打印机的使用还不够熟练,在使用前需要对设备的水平面进行校对,如果没有校对好,在机器打印过程中就会出现故障。

  过去,如果消费者想感受3D打印的新体验,必须自己购买一台打印机,但是现在不用了,2013年1月15日3D打印体验馆在北京DRC基地开业,这是国内第一家3D打印体验馆,提供纯彩色3D打印照相服务,另外还包括3D设计、3D扫描、3D数据存数等全产业链的服务。而这家体验馆就是由北京上拓科技有限公司注资成立的。同时,体验馆的线上服务平台叁迪网也投入运营。

  在体验馆中,工作人员手中拿着扫描仪,为一位记者进行了全身扫描,花了约15分钟的时间,整个人的三维图像就清晰出现在电脑里。据工作人员称,数据扫描之后,还可以进行修图处理,或者进行二次设计,如果需要打印,则要先把数据进行处理,然后连接到桌面式3D打印机上,就可以打印出个人头像。

  国外一些网站专门销售组装桌面3D打印机的零部件,一些喜欢DIY的消费者可以在网站上自行购买所需要的产品,在家里进行组装,就像台式电脑一样,机器的配置可以根据自己的喜好进行任意搭配。3D打印体验馆内也有未组装好的产品,供客户自行选择组装。周美芳称,线下的体验馆主要是一种体验式的消费,和叁迪网形成一个很好的衔接,目前并没有考虑在线上进行零部件的销售,因为从我们的经验来看,很多客户并没有掌握打印机的组装和调试技术,至少现在还不是在国内出售零部件的时机。未来如果市场有需要,我们也会做结构性的调整。另外,北京的客户如果有时间可以到体验馆现场定制所需要的产品,外地的客户可在网上购买,我们会将产品打印出来后,邮寄到客户手中。未来两年,公司会在全国成立十家3D打印体验馆,为消费者提供更好的定制服务。

  作为叁迪网负责人,张乐奎说:为了服务客户,我们会将许多开源的三维数据搜集到一起,把它作为增值服务免费提供给网站会员,或者是购买我们机器的客户。唯有3D技术才能做到个性化定制,并且通过网络成为可能。在未来两三年内,希望叁迪网会员达到百万级,将叁迪网做成国内最大的、个性化的定制网站。

  有业内人士称,科技改变生活,桌面式3D打印机目前处在个性化定制和DIY玩偶阶段,这标志着其已经从工业走向人们的生活。而要想打印生活用品,仍面临诸多问题。首先,在价格方面,依然相对偏高,还不具有普及的条件;其次,产品的稳定性仍然有待提高,需要人们了解更多的工业产品制造知识,让大部分人可以进行简单维修;再次,打印时间很长,耗材价格昂贵,工业耗材几万元一公斤,即使是普通的ABS耗材也要几百元一公斤;最后,现在平板电脑或者PC机都可以免费安装与Auto CAD类似的三维数据处理软件,但使用起来并没有像Word这样方便,需要具备一些专业知识才能操作。

  有专家预测,在未来一段时间,3D打印机会先以社区的形式存在,在那里将个人数据进行扫描、存储,需要时可以在社区打印店中进行专业化定制,比如说衣服、帽子等。从现阶段来说,要实现这样的目标还有很长的路要走。不过,民用3D打印机已经从工业神坛上走了下来,一个低成本、规模化生产的3D时代即将到来。

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