籠罩在3D打印身上的耀眼光環似乎有所暗淡。
全球制造業巨頭富士康董事長郭臺銘日前公開批評,被寄予“推動實現第三次工業革命”的3D打印根本是個噱頭,他聲稱,富士康投入3D打印多年,結果完全不行,并且放言,“如果3D打印真有用,我的‘郭’字倒過來寫”。這讓熱捧3D打印的投資者不免尷尬:現實遠不如想象中美好。
生存艱難
“不管是我們,還是國內其他生產3D打印機的企業,大家生存都很艱難。”成立于2008年的南京紫金立德電子有限公司,是國內涉足3D打印技術商業化應用最廣泛的企業,談及公司目前的運營狀況,總經理連寧坦言并不樂觀,“紫金立德的初期投資很大,目前的現金流和資金結構僅能維持企業正常運轉。”
連寧告訴《浙商》記者,3D打印機的市場主要還在國外,通過代理進行銷售,只能撈回部分成本,盡管可以借助國內銷售的利潤來彌補國際銷售,但是整體盈利空間小。“若要擴大規模、收回前期投資,基本上不可能。”
杭州銘展網絡科技有限公司致力于提供3D打印服務,然而公司營收目前卻主要來自于設備銷售,其總經理金濤驗證了上述說法。他表示,盡管中科院等科研機構已經研發出了工業級3D打印機,但能夠量產應用在商業領域的,大多還是進口設備。因為自主研發投入巨大,國內3D打印行業從業者傾向于做風險小、投入少的設備代理。
中國3D打印技術產業聯盟首席顧問、清華大學教授顏永年認為,問題癥結在于3D行業尚未形成成熟的商業模式。“傳統工業企業的商業模式是生產設備賣設備。而從目前情況看,國內3D打印企業還是在沿襲傳統工業的老路,先把打印機生產出來再去推銷,不注重將創新技術運用到大眾消費領域,這肯定走不通。”
事實如此,國內數家3D打印企業的公司網站主頁上,銷售負責人的手機號碼均不約而同地擺在醒目位置。頻繁現身各大3D打印產業論壇的某長三角公司華東區運營負責人黃總,接到《浙商》記者撥通的電話,張口即是“是要買設備嗎?”銷售迫切之心可見一斑。
進退兩難
任何一家3D打印企業的生產車間里,都會展現這樣的生產過程:一臺3D打印機接收到制作一個模型的指令,打印機中部的零件開始不斷吞食塑料(10705, 35.00, 0.33%)條,將它們熔化后再通過針頭擠出變成流質的原料。零件下方的托板則依照事先設定的程序,在四個方向活動,通過噴嘴擠出直徑0.1毫米的液態塑料絲,先層層拼接成面,再逐漸升高分層堆積出立體的形態。
這是3D打印方式中最便宜和流行的熔融擠出技術,除此之外,還有激光燒結技術和光固化燒結技術。熔融擠出和光固化燒結支持塑料材料,而激光燒結還可以使用金屬和高分子材料。模型打印尺寸的大小取決于托板的尺寸。按照深圳3D打印機品牌維示泰克每小時打印出15立方厘米物體的速度,一個手機結構的模型大約需要三到四個小時。
盡管3D打印技術在精度和速度上有著無可比擬的優勢,但是國內的3D打印產業正陷入進退兩難的境地:得益于世界制造業中心的角色,再小批量的生產,在中國都會有代工廠愿意承接,而居高不下的3D打印設備價格又讓大部分工業設計師和生產企業望而卻步。
全球3D打印行業研究機構Wohlers Associates近日發布的2013年報告顯示:2012年,全世界3D打印行業總產值增長了28%,達22億美元。3D打印機的全球銷量同比增長25%,其中38%產自美國,中國僅占8.5%。
長期從事先進制造技術研究的中國工程院院士盧秉恒,在今年5月舉行的“2013增材制造技術全球高峰論壇”上公布的數據顯示,2012年全球3D打印應用主要集中在消費電子產品(20.3%)、汽車制造業(19.5%)、醫療/口腔醫學(15.1%)、航空航天(12.1%)、工業/商用機器(10.8%)及學術研究、軍事項目等其他方面(22.2%)。
“3D打印技術的大規模商業應用目前主要集中在一些‘不計成本型’的領域。航空航天、醫療、汽車制造業這些行業定制的3D打印產品需求穩定,價格相對較高。”連寧說。
“杭州3D打印企業先臨三維就承接了上海大眾和一汽大眾的單子,投入大量資金購買國外設備,為后者提供打印產品樣板服務。如果汽車制造公司自己購買3D打印機,會由于模型少而造成利用率不足的浪費,所以不如交給3D打印企業做。”某業內資深人士說,“然而漫長的投資回報期不是一般3D打印企業所能承受的。”
新技術的局限性
不可否認3D打印技術的魅力:不需要復雜的工藝,不需要龐大的機床,不需要眾多的人力,直接從計算機圖形數據便可生成任何形狀的零件,使生產制造得以向更廣的人群延伸。“只要有合適的材料,3D打印機將來不是要取代某一個制造業,而是要取代所有的制造業。”世界首個公布3D打印機開源數據信息的英國工程科學家阿德里安曾經豪言。
3D打印“看上去很美”,然而身在其中的企業家感觸最深,連寧、金濤等業內人士均否認3D打印會顛覆制造業。原因之一就在于,相比傳統制模工藝,3D打印效率還是很低,成本依然很高。并且,打印效率與打印質量也呈現負相關關系,如果需要非常高的打印精度,打印速度就會變慢,效率則會很低
“基于這樣的打印特征,3D打印只能用于單件、個性化產品的生產,不能用于大批量產品的生產,如果是工業企業的規?;a,一定是選擇性價比最高的制模。”連寧說,“因而,3D打印與傳統制造業只可能是互補關系,不存在誰替代誰。”
“工業企業的手板制作和醫療領域比如牙齒骨骼,正契合3D打印的優勢,因此,行業都看好在這兩塊領域的應用。”連寧說。但他同時表示制約3D技術發展的材料問題,選擇局限性依然很大,“國內目前研發出的能適用3D打印的材料有限,比如,我們現在可以打印出一個塑料假牙模型,但不能給病人直接使用,因為我們的材料不是生物材料。”
“歐洲3D打印聯盟提出20年內要打印飛機,但打出來的只能是外殼模型,還需要增添電子元器件和成千上萬的零部件。”北京隆源自動成型系統公司總經理馮濤也表示,任何一項技術都不可能十全十美,優勢和劣勢往往并存。3D打印技術具有節約材料、節省時間、節能環保等諸多優點。但與傳統制造技術相比也有許多缺點,目前的技術尚無法使用能滿足各種功能需求的材料。
瓶頸階段
“3D打印涉及的領域太多,什么樣的材料能替代人體骨骼?機器和技術又要如何調整,來配合使用這類物理特性的材料?”連寧表示,如果單靠某一個學?;蚬S或研究機構單打獨斗,很難實現很好的突破,而這往往也是高端工業與基礎工業融合的怪圈。“就需要政府通過市場化的模式,聚集社會各種研發力量投身到這個產業中。”
“技術創新所帶來的經濟效益不會源自那些炫目的想法,而是源自正在趨于成熟的新興技術與存在了數十年的傳統技術的巧妙結合。3D打印與傳統加工工藝并不是取代關系,而是結合關系。金屬3D打印應與熱加工相結合,反過來熱加工也要與金屬3D打印相結合。”顏永年表示3D打印可行的發展方向,應該是與傳統技術充分配合、互相補充。#p#分頁標題#e#
中科院寧波材料所研究員張文武也持相同觀點,他認為,3D制造須與其他制造手段配合,才能充分發揮其技術潛力。“3D打印的出現,讓制造業的瓶頸越來越弱化。傳統制造業需要有廠房、設備各方面的投入,3D打印的普及使得設計者和創新者可以減少這方面的成本。3D打印也可以具備大工業生產的優點。3D打印目前被認為還只適合小批量、個性化生產。但是有一點沒有被引起重視的是,3D打印也是可以批量生產的,假如一個工廠擺上幾百臺、上千臺機器,它同樣可以標準化、批量化生產,并且成本是可控的,而又比傳統工業具備了個性化、復雜成形的能力。”
“正如其他新興技術的發展進程一樣,3D打印只是暫時遇到一些困難,只要市場對3D打印的認識進一步深入,這些困難都會迎刃而解。”連寧表示,與其說3D打印發展陷入了窘境,不如認為它正在經歷所有新科技都會碰到的瓶頸階段,要做的就是等待市場成熟。
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