“你能給我打印一個(ge) 披薩嗎?”3D打印工程師們(men) 常常被問到類似“哭笑不得”的問題。人們(men) 也幻想打印出整輛汽車,甚至一棟房子。人人都對3D打印很感興(xing) 趣,可是對此概念又了解多少呢?
近日,北京展覽館門前排起了長龍,德國漢諾威工業(ye) 博覽會(hui) 旗下的2013北京國際工業(ye) 智能及自動化展覽會(hui) (IA BEIJING)正在舉(ju) 行。與(yu) 這座始建於(yu) 1954年的俄羅斯風格建築形成鮮明對比的是,占地麵積2萬(wan) 平方米的展會(hui) 囊括了機器人應用技術、傳(chuan) 感器連接器及運動控製技術和3D打印四大高科技展覽。
在3D打印展示區,Stratasys公司占據了最顯眼的位置。橙白兩(liang) 色背景的展台上,“歡迎來到3D世界”的英文標識闡釋了全場核心。作為(wei) 全球3D打印和增材製造業(ye) 的領導者,Stratasys有資格為(wei) 3D打印代言。一周前,它宣布與(yu) 全球桌麵型3D打印領導者MakerBot公司簽訂合並協議,後者以桌麵3D打印機及生態係統見長,將彌補Stratasys以工業(ye) 3D 打印機為(wei) 主的短板。
作為(wei) Stratasys的創始人和董事會(hui) 主席,身高超過2米的大個(ge) 子美國人斯科特·克倫(lun) 普(Scott Crump)最近比任何時候都要繁忙。斯科特被譽為(wei) “3D打印之父”,1988年,他發明了熔融沉積成型法(FDM)並成立了Stratasys公司。作為(wei) 全球最大的3D打印機公司之一,過去20年間,Stratasys隻不過賣出3萬(wan) 台3D打印機。其2012年全年營收3.59億(yi) 美元,比起蘋果公司的360億(yi) 美元,不足後者的百分之一。
但近幾年,在互聯網推動下,3D 打印行業(ye) 的發展如同一架急速前行的列車。市場規模從(cong) 誕生到10億(yi) 美元花了20年時間,但達到20億(yi) 隻用了短短5年。2010年,全球3D打印市場規模約為(wei) 13.25億(yi) 美元,2012年已到達22.04億(yi) 美元,增長了60%。除了媒體(ti) 諸如“第三次工業(ye) 革命”等概念的推波助瀾,政府亦成為(wei) 這一產(chan) 業(ye) 的催化劑。奧巴馬曾提議投資10億(yi) 美元建立15家製造業(ye) 創新研究所,美國國家航空航天局(NASA)則計劃使用3D打印技術在月球上打印一個(ge) 太空基地。沃勒斯報告預測,3D打印市場2017年將達60億(yi) 美元,2021年則可達108億(yi) 。
伴隨3D打印快速發展的是外界從(cong) 未停止的質疑。最近在一次公開場合,台灣商人郭台銘語出驚人:“如果3D打印真的是第三次工業(ye) 革命,那我的‘郭’字倒過來寫(xie) 。”更有甚者表示:一旦武器可以打印,是否會(hui) 造成世界恐慌?設計師的設計被輕易打印並迅速貶值,知識產(chan) 權何以維護?當今體(ti) 力勞動者的需求本身就在減少,3D打印機的出現是否會(hui) 加速勞動力過剩?
盡管爭(zheng) 議重重,3D打印在中國仍被賦厚眾(zhong) 望。從(cong) 擁有工業(ye) 3D打印機台數來看,目前排在前三名的是美國、日本和德國,分別占據38%、9.7%和9.4%的全球份額。緊隨其後的中國占8.7%。Stratasys亞(ya) 太與(yu) 日本地區總經理喬(qiao) 納森·嘉格隆(Jonathan Jaglom)表示,中國是全球增長最快的市場,雖然Stratasys是一家全球公司,但已做好充分準備服務於(yu) 本地區的客戶。“中國未來在3D打印領域扮演的角色絕對是一個(ge) 領導者,而不是跟隨者。”斯科特表示。對症誤區
在美國人胡迪·利普森(Hod Lipson)的《3D打印:從(cong) 想象到現實》一書(shu) 中如此描寫(xie) :“當你第一次向祖父展示食品打印機時,他認為(wei) 這是自動蛋糕機—20世紀80年代起風靡廚房的美食家電。他不明白,為(wei) 什麽(me) 直到他結婚紀念日當天,你才想起要打印加工食品。為(wei) 了慶祝這一紀念日,你不惜代價(jia) 準備了豪華食品‘墨盒’,為(wei) 他和祖母打印慶祝晚餐,包括新鮮的金槍魚排、蒸粗麥粉和每片都不同的螺旋形巧克力摩卡樹莓奶油蛋糕......”人們(men) 對3D打印的想象力真的過分嗎?
作為(wei) 快速成型技術的一種,3D打印以數字模型文件為(wei) 基礎,運用粉末狀金屬或塑料等可粘合材料,通過逐層打印來構造物體(ti) 。受製於(yu) 材料、技術和應用領域的發展,至今3D 打印主要集中在珠寶、鞋類、工業(ye) 設計、 汽車、醫療和教育等部分領域,耗材則限定在熱塑性材料、光敏樹脂等材質(Stratasys約有130種材質)。
的確,沒有任何企業(ye) 可以輕視中國這塊沃土,但問題是,Stratasys怎麽(me) 做?
事實上,早在1996年Stratasys就已潛入中國市場,其足跡從(cong) 香港進入中國南部,再到上海、北京等地。高校和研究院成為(wei) Stratasys最早傳(chuan) 教的沃土。2003年起,Stratasys開始為(wei) 北京建工大學、中央美術學院等高校提供相關(guan) 3D打印設備,一方麵,幫助那些學習(xi) 工業(ye) 設計或者機械、機電的學生實現想法和創意,同時對設計功能和結構進行驗證;另一方麵則是逆向思維,即應用於(yu) 工藝美術領域,進行藝術品複製。3D打印讓學生們(men) 的想法實現變得便利,創作不再需流水線,單台設備即可完成整個(ge) 工藝過程,形成終端產(chan) 品。
根據Stratasys的統計,近年來,其在高校的銷售比例接近25%。“教育領域的溝通最容易。一是老師和學生的知識豐(feng) 富;二是學校真正的實踐需要與(yu) 企業(ye) 聯合。”Stratasys中國區總經理汪祥艮表示,“3D打印技術讓理念在實驗室裏就變成了現實。”
汪祥艮在過去幾年裏經常收到一些郵件,詢問他3D打印的用途,以及打印所用材料,對應比如耐高溫、韌性、強度、表麵細節程度等要求。對這些問題,他一一解答,並與(yu) 潛在客戶進行細致溝通,他還會(hui) 邀請對方到上海展示廳親(qin) 身體(ti) 驗3D打印技術。“這種溝通可能持續幾個(ge) 月時間,對方會(hui) 感覺到確實獲得了一些價(jia) 值,彌補了一些空缺,解決(jue) 了一些瓶頸。這種情況下,他們(men) 就會(hui) 決(jue) 定是今天投入一台3D打印機,還是未來投入一台。”汪說。高校領域的成功實踐讓Stratasys開始向工業(ye) 部門延展。核心用途即幫助後者進行產(chan) 品的概念成型、原型製作、甚至最終生產(chan) 。醫療產(chan) 業(ye) 得到較快的發展源於(yu) 人們(men) 對此領域的特別關(guan) 注。比如,常有報道指出,3D打印機可以打印出一顆牙齒、一個(ge) 耳朵、甚至一個(ge) 假肢。然而,這裏卻存在很多誤區。
人們(men) 很容易看到3D 打印的精密頭蓋骨,或者完全仿真的牙齒。但是,這些3D 產(chan) 品並非用到終端。舉(ju) 例來說,一顆3D牙齒的意義(yi) 並不在於(yu) 為(wei) 患者造一顆漂亮的牙齒安裝到口腔裏,而是中間過渡環節的需要。即3D打印工藝省略了過去根據石膏咬合做牙模的過程,根據手持式口腔掃描儀(yi) 的數據,直接可以快速打印一套牙模,根據這個(ge) 原型做假牙或牙套相當便捷。
企業(ye) 客戶中最大的占比來自消費領域,即製造前端。過去設計師最缺乏產(chan) 品原型,為(wei) 了一個(ge) 想法要開模、修正,反複實踐後才能批量生產(chan) 。現在,完成一隻3D 打印的鞋子隻需10個(ge) 小時。在國內(nei) ,Stratasys就有百麗(li) 、特步等合作夥(huo) 伴。舉(ju) 例來說,特步需要一台3D打印機,不僅(jin) 做鞋底,解決(jue) 造型以及人體(ti) 工學問題,還要做鞋幫,材質有硬有軟。對於(yu) 這樣的需求,要把一隻完整的鞋子打印出來,需要多種材料。2007年,Objet公司在全球率先推出Connex多材料三維打印技術。在收購Objet之後,Stratasys已有20多種單體(ti) 材料進行混合。換句話說,最後在一隻鞋子上可能合成軟硬不同的七八種數碼材料。#p#分頁標題#e#
另一客戶海爾則購置了FDM和PolyJet兩(liang) 種技術的設備,FDM的特性在於(yu) 優(you) 質的細節、大於(yu) 120種材料的多樣性,以及多材料的製作;PolyJet則適合多種熱塑性材料選擇、精確並且耐用。海爾采用3D打印主要用來製作冰箱外殼,而這兩(liang) 種類型的技術,不僅(jin) 可以打印出硬度要求高的大部件,也可打印出精度要求高的小部件。
“大家可以想象一下你擁有這樣的能力,可以在幾小時之內(nei) 把產(chan) 品打印出來,然後對它進行測試,接著和團隊一起對它進行優(you) 化。從(cong) 這個(ge) 角度看,3D打印可以帶給行業(ye) 的價(jia) 值是本身成本的十倍。”喬(qiao) 納森說。而斯科特則表示,“長期來說,你是要更便宜的價(jia) 格,還是要更快的產(chan) 品?就像走路和開車,買(mai) 一輛車肯定會(hui) 增加成本,開車卻可以節約很多時間。”
3D的另一個(ge) 誤區是終端工業(ye) 自動化。去年,極光飛行科學公司使用Stratasys的3D打印技術打造了第一台無人駕駛飛機的機翼。汪祥艮認為(wei) ,原則上可以打印出終端產(chan) 品,但目前其最大利用價(jia) 值仍然是製造前端的快速原型,這也解釋了郭台銘對3D打印終端產(chan) 品的質疑,“我們(men) 現在經常自問,快速製造很重要,但是,真的需要快速製造嗎”?競爭(zheng) 力
如果說一台價(jia) 格動輒數百萬(wan) 元的大型工業(ye) 級3D打印機還隻是停留在教育、醫療、消費品製造和機械加工等專(zhuan) 業(ye) 領域,那麽(me) 價(jia) 格低廉、使用方便的桌麵型3D 打印機無疑是普及這一行業(ye) 的最佳捷徑。從(cong) 這個(ge) 角度而言,一批被稱為(wei) “中國創客”的3D打印機生產(chan) 者甚至造出了價(jia) 格低至四五千元的產(chan) 品。
在北京國際工業(ye) 智能及自動化展會(hui) 現場可以嗅出市場競爭(zheng) 的激烈程度。3D打印展廳裏,除了Stratasys,其餘(yu) 20餘(yu) 家公司大多來自本土3D打印製造商。陝西恒通智能機器有限公司總經理助理楊鋒表示,其所在公司孵化自西安交通大學,從(cong) 1997年就開始投身3D打印行列,是國內(nei) 3D 打印“三校一企”之一。幾家單位各具特色:清華大學主要聚焦熔融沉積造型(FDM),華中科技大學聚焦粉末燒結,而西安交大為(wei) SLA立體(ti) 光固化成型法,另一家企業(ye) 北京隆源自動成型係統有限公司則采用激光燒結。
除了一些展示的桌麵級產(chan) 品,陝西恒通主要業(ye) 務依然是工業(ye) 級3D打印。一台百十來萬(wan) 元的大機器去年賣出了七八十台。楊鋒坦言,與(yu) 美國公司相比,國外產(chan) 品的設備穩定性要優(you) 於(yu) 國內(nei) 產(chan) 品,但性價(jia) 比卻差之甚遠。
對此,喬(qiao) 納森卻並未感到壓力。在他看來,3D 打印市場麵臨(lin) 的最大、最基本的挑戰不是競爭(zheng) ,也不是平台價(jia) 格,而是如何獲得更多人的認識和了解。
Stratasys強調打造一隻本地團隊的重要性,要求他們(men) 會(hui) 講本地語言、擁有本地知識。作為(wei) 最早進入中國的國外3D打印商,Stratasys目前已在亞(ya) 太地區設有6家辦事處,並將在北京新增一家。渠道是Stratasys的根基,每季度公司為(wei) 區域經理召開培訓會(hui) 議,把行業(ye) 最新知識及時傳(chuan) 播給合作夥(huo) 伴和渠道。另外,Stratasys專(zhuan) 門設置針對教育行業(ye) 產(chan) 品和設備的打包促銷計劃。在他們(men) 看來,這些在大學中接觸了前沿產(chan) 品的未來工程師,最有可能發揮長尾效應。
過去20年間,斯科特總結出自己的一套創新實踐法。在美國,一個(ge) 稱之為(wei) Spark的項目即由五個(ge) 項目實驗室組成,工程師一旦冒出好的想法馬上到這裏實驗,沒有任何銷售目標和現實約束,每個(ge) 人可以自下而上地創新。而事實上,斯科特估計,這一方法最終可為(wei) 公司帶來50%的收入。
為(wei) 了迎合移動時代發展,Stratasys為(wei) 銷售人員製作了專(zhuan) 門的APP,一旦經銷商看到他的目標客戶屬於(yu) 某一個(ge) 群體(ti) 的話,可以立刻從(cong) 中找到相關(guan) 知識和講解內(nei) 容。
很顯然,對於(yu) 3D打印市場的培育必然是一場持久戰。喬(qiao) 納森告訴本刊,在機器即將安裝時,Stratasys會(hui) 給客戶進行三天包括係統和應用的培訓;安裝後,則要提供持續的課程,讓客戶知道未來如何使用 。而現在這已成為(wei) 整個(ge) 3D打印行業(ye) 的銷售慣例,楊鋒表示,通常賣一台機器會(hui) 贈送兩(liang) 年的服務。
客戶的問題也在督促3D打印技術不斷前行,斯科特告訴本刊,工業(ye) 和商業(ye) 客戶的需求是希望使用更多不同材料,除了FDM、PolyJet傳(chuan) 統材料以外,還希望使用如金屬、數碼材料等數字混合材料。這亦是其努力方向。成長煩惱
盡管用了20年的時間才脫離默默無聞的發展時期,但斯科特並不願用“艱難”來形容自己對產(chan) 業(ye) 成熟的等待,“如果你要讓夢想、願景和長期目標實現,有時候是很有挑戰性的事情。”斯科特說。
斯科特出生在美國康涅狄格州,父親(qin) 是一位化學工程師也是一位企業(ye) 家,他從(cong) 小便對科技與(yu) 商業(ye) 有著濃厚興(xing) 趣。1988年,他想用聚乙烯和燭蠟混合物裝進噴膠槍,通過層層疊加的方式為(wei) 他的小女兒(er) 做一隻玩具青蛙。由此,他在1989年獲得了FDM(熔融沉積成型)技術的專(zhuan) 利,並成立了Stratasys公司。不過直到三年後,他才賣出第一台自己的機器。
對斯科特而言,整個(ge) 公司發展中最大的瓶頸就是資金問題。在那段日子裏,他有一半時間都用於(yu) 籌措資金,而不是推動銷售、改善技術。在當時,沒有2D、3D的計算機輔助技術,如果一個(ge) 投資者對此技術感興(xing) 趣,他必須嚐試給投資人描繪一個(ge) 美好的願景。而直到接觸了75家創投基金後,他才獲得第一筆大規模資金。“可能是對此非常看好,也可能是他們(men) 當時犯了一個(ge) 錯誤。”斯科特打趣道。
3D打印行業(ye) 在近幾年有了巨大轉折,而對Stratasys而言,最大的轉折則來源於(yu) 去年對Objet以及今年6月對MakerBot公司的合並—前者在業(ye) 內(nei) 領先推出多種材料的3D 打印技術,而後者則是桌麵打印機的市場領導者,並建有一套完善的生態係統。喬(qiao) 納森則認為(wei) ,MakerBot的加入,給整個(ge) Stratasys的生態係統帶來了激動人心的內(nei) 容,這可以幫助Stratasys打造一個(ge) 像穀歌安卓這樣的開放生態鏈。
不過不論如何,以Stratasys為(wei) 代表的3D打印企業(ye) 正在推動整個(ge) 行業(ye) 不斷前行,而對於(yu) 他們(men) 尤為(wei) 看重的中國市場,事實上也產(chan) 生了潛移默化的推動作用。
楊鋒表示,陝西恒通就在嚐試建立一個(ge) 圖庫,為(wei) 那些初級用戶提供基本功能,比如一個(ge) 米老鼠,可以讓它增大耳朵鼻子,或者穿上盔甲,DIY組裝後進行打印。另外,可針對企業(ye) 工業(ye) 化,做一個(ge) 整套的解決(jue) 方案,與(yu) 企業(ye) 一起解決(jue) 合作問題,形成合作關(guan) 係。
北京隆源自動成型係統有限公司副總經理孫建民則表示,3D打印目前在國內(nei) 的最大難點是產(chan) 業(ye) 化。目前尚缺乏企業(ye) 能把每一條工藝做熟,在好技術的前提下,如何給企業(ye) 應用,做好一套工具十分必要。
大批創業(ye) 者正在闖入這一領域。除了銘展、閃鑄這樣的3D打印機生產(chan) 商,還包括渴求從(cong) 該領域挖掘商機的年輕人。移動互聯網創業(ye) 者郝亞(ya) 偉(wei) 計劃開一家3D打印店,專(zhuan) 門定製個(ge) 性化工藝品。然而,剛一開始他就接連遇到困難:打印速度慢,打印一個(ge) 產(chan) 品需要大半天;成功率不高,經常打印出一些奇怪的東(dong) 西;用戶體(ti) 驗並不友好。郝也嚐試用3D打印工藝筆,但發現使用過程的加熱和冷卻很慢,總結下來,郝亞(ya) 偉(wei) 認為(wei) “用它畫東(dong) 西或者做點藝術品不太靠譜”。#p#分頁標題#e#
“最大的問題是大家對3D打印的認識,以及采用率都不高。”這是斯科特的憂慮。很顯然,對於(yu) 中國這個(ge) 廣闊的市場,接下來他必須花更多時間走一走。
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