“3D打印機”是“快速原型製造技術”具體(ti) 的運用,而快速原型製造技術,簡稱RP或RPM是於(yu) 90年代發展起來一種總合的先進製造技術,包含了現代“CAD/CAM繪圖/切銷技術”、“激光科技”、“電腦數字控製技術”、“精密服務器驅動技術”以及“新型複合材料技術”為(wei) 基礎上,這些技術總和的發揚光大。經常見到一般家庭所使用的印表機隻能把電腦上的圖片、文字等打印在一張紙上,而3D打印機打印出來的則是“3D的實體(ti) ”。更進一步的說明是3D打印機打印出來的東(dong) 西不僅(jin) 僅(jin) 隻是3D立體(ti) 的形體(ti) 而已,3D打印機打印出來的東(dong) 西甚至是可以當成物件使用的。
2012年初,越來越多小型開發團隊,借由網絡眾(zhong) 籌推出自行研發的3D打印機,技術多為(wei) FDM或DLP,比較簡單設計的有Rigidbot、Printrbot等等,更高一級的有B9Creator、Form1等等,有些開發團隊在市場上取得了相當良好的成績,但也有些開發團隊在成案後卻發生了許多問題(如專(zhuan) 利問題、不穩固問題等),但是更重要的是,這些相對“低價(jia) ”的FDM或DLP技術3D打印機台,在加上關(guan) 稅與(yu) 運費以後,總價(jia) 相當昂貴。
3D打印機過去一直以少量的形式銷售,大多銷往北美、西歐及亞(ya) 太成熟市場,這些也是主要科技服務供應商所在的國家。雖然北美與(yu) 西歐地區目前仍主導此一市場,但大中華區98.8%的年複合成長率將於(yu) 2017年超越北美、西歐地區達6個(ge) 百分點。在成熟的亞(ya) 太地區國家,3D打印機出貨量預期將於(yu) 2013年成長52.1%達3817台,至2017年則將超過7萬(wan) 台。由於(yu) 競爭(zheng) 壓力和3D打印機出貨量增加,3D打印機的單價(jia) 在未來幾年內(nei) 勢必下滑。Gartner預測,至2015年,全球前50大跨國零售業(ye) 者中,將有7~8家會(hui) 在其實體(ti) 及網絡店麵銷售3D打印機。
相信有很多人已經注意到,近來這一、兩(liang) 年3d打印技術日漸成熟,機械設備也逐漸平價(jia) 化,各種形式的“3D打印機”撲天蓋地席卷全世界,相關(guan) 的技術應用與(yu) 發明創作不勝枚舉(ju) ,就有如雨後春筍般不斷地在各地出現。這一個(ge) 潮流不但開始影響各個(ge) 產(chan) 業(ye) 的生產(chan) 製造模式,也慢慢地與(yu) 一般大眾(zhong) 的生活產(chan) 生了關(guan) 聯。3D打印技術,相較於(yu) 以往不但更新了生產(chan) 的流程,從(cong) 設計到製造之間的時間與(yu) 程序也大幅縮短,並且可以做出傳(chuan) 統工藝製程無法完成的複雜精細的形狀。將來跨國的製造業(ye) 者更有可能把超大型的工廠規模縮小,並將工廠分散至各國主要供應市場,即時提供平價(jia) 本地化產(chan) 品,如此才能迎合各地口味不同的市場產(chan) 品需求,也就是說競爭(zheng) 的立足點與(yu) 中小型企業(ye) 相當了。塑膠製造業(ye) 者更有機會(hui) 跨越與(yu) 通路商之間B2B的商業(ye) 模式,自主的創建B2C的定製化多樣性消費市場,是產(chan) 業(ye) 拓展全球市場的一大利器,所以中小型企業(ye) 需要重新思考如何利用3D打印技術建立全新的商業(ye) 模式。
3d打印的SWOT如下——
Strength(優(you) 勢):
1.低價(jia) 的機種,不用負擔高額的機械設備費用。
2.製作出來成品費用較低,可以多做嚐試。
3.無須模具,可以直接成型塑料,進行少量局部生產(chan) 。
4.可以低價(jia) 作出簡易模型,進行少量的量產(chan) 。
5.模型可以後續加工,拋光、上色。
Weakness(劣勢):
1.表麵較為(wei) 粗糙,而高價(jia) SLA的3D打印表麵較為(wei) 精致。
2.打印速度較慢,無法快速的製作模型。
3.無法製作出高剛性的模具,進行大量生產(chan) 。
4.不能直接打印多色樣品。
5.新型機種穩定性較低。
Opportunity(機會(hui) ):
1.屬於(yu) 剛開始發展的機種,將來改良的空間很大。
2.開發成本大幅度的下降,強力的提高研發能力。
3.比創意比設計能力而不必比財力。
4.改良後的機種很有可能支持生產(chan) 本地化。
5.處處有商機,隻要懂設計不怕沒生意。
Threat(威脅):
1.高價(jia) 機種市場穩定性仍在,需要相比較。
2.創意設計小型的公司可能大量設立,對手變多。
3.進入門檻非常低,設計很容易被抄襲。
4.機種仍未成熟,無法確立將來發展趨勢。
3d打印可能的商業(ye) 模式存在於(yu) 五個(ge) 層麵——“製造端”:3D打印機的製造業(ye) 者;“材料端”:塑膠供應商;“模具端”:模具業(ye) 者;“零售端”:銷售端人員;“樣品端”:研發人員。下麵根據3C(顧客Customer/競爭(zheng) Competition/變化Change)理論,來對這一全新挑戰做分析:
1、顧客(Customer)
顧客已經取得了買(mai) 賣雙方關(guan) 係中的主導權。由於(yu) 競爭(zheng) 的結果造成了商品多元化,使顧客對於(yu) 多元商品有了更大的選擇權;又伴隨著人類生活水平的日漸的提高,消費顧客麵對各種商品的服務和產(chan) 品的品質要求也更高一層了。
由於(yu) 3D打印可以提供完全定製化的產(chan) 品,這是以前大量生產(chan) 的工廠完全無法達到的境界,針對客戶量身訂做可以說就是最好的服務,所以將來的顧客能擁有一件而且是唯一最合身的物件將是有可能的。新的低價(jia) 3D打印首先需要尋找的顧客客群是尚未消費者,因為(wei) 舊的高價(jia) 3D打印產(chan) 品的特性是:隻限於(yu) 有足夠財力與(yu) 具備專(zhuan) 門技能或訓練的人才能購買(mai) 與(yu) 使用,於(yu) 是便存在大量的未消費者、喜歡設計與(yu) DIY的尚未消費者,他們(men) 的心理一定有必須做的事,但以前無法滿意地做,因為(wei) 市場上的舊有產(chan) 品並非針對他們(men) 而設計,他們(men) 被忽視,怎麽(me) 辦呢?要不花大錢請專(zhuan) 業(ye) 人員提供服務,或者是用舊市場上既有的高價(jia) 產(chan) 品與(yu) 服務勉強拚湊。但是有了新一代低價(jia) FDM(FusedDepositionModeling)“熱塑擠出法”的3D打印機,可以使得人人都買(mai) 得起,所有的顧客都能成為(wei) 設計師。
2、競爭(zheng) (Competition)
科技技術進步使得企業(ye) 之間的競爭(zheng) 手段和方式不斷改變,於(yu) 是就產(chan) 生了從(cong) 根本性的變化。越來越多的全球化公司跨出國界,在全球市場上各自展開各種形式的競爭(zheng) ,搶奪市場。以前最常見的競爭(zheng) 手段之一,就是降低勞動生產(chan) 成本,到工資較低的國家設廠。用大型設備,大量製造,以量製價(jia) ,這都是使用低成本競爭(zheng) 。
在“3D打印”的時代,由於(yu) 是屬於(yu) 新型式破壞創新,競爭(zheng) 性十足,不是使用舊有的一再降低成本(工資低、數量大)的製造方式,而是透過本地化、小型化拉近與(yu) 消費者的距離,采用新技術優(you) 化模具生產(chan) 成本與(yu) 效率,而獨有的定製化更是所向無敵的利器,小成本一樣可以成為(wei) 跨國公司。消費者可以直接麵度生產(chan) 者,資訊傳(chuan) 遞快又準,產(chan) 品信任度提高與(yu) 產(chan) 品優(you) 化周期縮短。產(chan) 業(ye) 本地化可以節省運輸成本,環保愛地球。
3、變化(Change)
自由市場的產(chan) 品需求日趨多變,產(chan) 品壽命周期越來越短,計量單位(unit)已由“年”慢慢地變成“月”,科學技術更新常常使得企業(ye) 在生產(chan) 與(yu) 服務的係統經常產(chan) 生變化,這一些經常發生的變化已經成為(wei) 常態。因此使用大量消費、大量生產(chan) 為(wei) 決(jue) 策下發展起來的傳(chuan) 統企業(ye) 經營管理模式常常遇到瓶頸,完全無法適應快速變化的新自由市場。
熱塑擠出法的3D打印技術就是屬於(yu) “破壞性創新”,破壞性創新就是一種變化,當然開始還不夠好,不足以迎合核心市場3D打印顧客對產(chan) 品性能的要求,但是破壞性創新者會(hui) 在本身的維持性創新軌跡上積極力爭(zheng) 上遊,不斷的改善精度與(yu) 材料,向更高階市場逼近。最終當破壞性創新好到足以符合在位者的大多數顧客的要求時,破壞性創新就會(hui) 為(wei) 產(chan) 業(ye) 的在位領導者造成困難,這些在以往高價(jia) 位的3D打印業(ye) 者麵臨(lin) 的決(jue) 擇是在持續改良現有產(chan) 品軌跡,或是投資於(yu) 破壞性創新。抉擇之所以困難,是因為(wei) 舊有3D打印業(ye) 者的眼中,維持性創新比破壞性創新更具吸引力,新的“熱塑擠出法”3D打印技術屬於(yu) 破壞性創新,能快速的反應市場變化,完全的定製化,應該能驅動更大的改變,更附合主流市場顧客的需求。
現代的企業(ye) 麵對這些“3C”挑戰,隻有進一步的在更高水平上繼續努力,進行一場企業(ye) 本質的改革與(yu) 創新,才有可能在“緩慢經濟成長”的時代中,增強企業(ye) 自身的競爭(zheng) 力。
至於(yu) 3d打印可能的關(guan) 鍵的成功因素,大致會(hui) 有:
1、3D打印機價(jia) 格下降
“創客運動”的最寶貴契機在於(yu) :3D打印即將走入主流製造方式之一,而最主要原因是“價(jia) 格降低”。3D打印技術的成本今後還是會(hui) 持續下降,讓一般的家庭也可以買(mai) 的起。”;創客的創新的事業(ye) :可以又小規模卻又國際化,可以工藝化又具有創新,高科技但又低成本,資本小卻又能成就大事。更重要的是,可以製造出全世界還沒有人知道、但消費者知道以後會(hui) 想要的商品。因為(wei) 這些產(chan) 品可以另辟蹊徑,不需要被主流經濟框架束縛。未來家喻戶曉的品牌,將可能會(hui) 銷聲匿跡。真正的商業(ye) 機會(hui) 將有如汪洋大海中的磷蝦,規模雖然很小,數量卻難以去估量計量,隻有有創意又聰明的人才懂得發掘善用並且從(cong) 中獲利。
2、網絡社群蓬勃發展
“創客運動”普及的最先要求的條件,必須先有完善的網絡社群,使用網絡社群互助學習(xi) 的力量來協助一般民眾(zhong) 全新的學習(xi) 設計,當學習(xi) 了這些設計的技能,才能有資格成為(wei) 一個(ge) 能夠單獨作業(ye) 的“Maker”(創客),在往後的數十年,會(hui) 大幅度的改變我們(men) 日常生活方式。
3、新材料的不斷研發
展望未來2至3年內(nei) 的3D打印發展趨勢,隨著低價(jia) 化趨勢,預期生產(chan) 3D打印機廠商將必須迎合玩家以及個(ge) 人工作室的進化需求,將會(hui) 推出塑膠、陶瓷、橡膠、尼龍、金屬、鑄造用臘等各式各樣的複合造型材料,而複合塑膠材料物性提升,技術慢慢地就由模型製造為(wei) 主的輔助功能,轉變為(wei) 真實產(chan) 品的直接生產(chan) ,這樣將來就能夠撼動舊有兩(liang) 次工業(ye) 革命以來的大量生產(chan) 模式,真正成為(wei) 名符其實的第三次工業(ye) 革命。
4、更友善的打印操作
如果你曾經操作過現今市場上銷售的FDM技術的3D打印機,你就會(hui) 發現常常會(hui) 想要拿錘子修理一下,這讓我想起早期讀卡機時代的電腦也是這一副德性,一點都不“友好”,這些都需要時間去改進,以本研究了解的有很多都需要優(you) 化:程序設計、模組選用、材料選擇、機械結構設計、進料出料係統,不一而足。
5、數字工藝教育普及
3D打印技術不需要長時間的工藝技巧訓練,輕易地就可以完成不可思異的立體(ti) 造型,將來電腦上的3D圖形可以變成實物,這就是新一代的工藝課。希望能很快地進入學校,讓每個(ge) 人的設計思想得到解放。現今的發明家,幾乎就是創業(ye) 家,“3D打印”可以幫助其努力紮根。
製造業(ye) 中永遠有“量產(chan) 市場的80/20法則”與(yu) “長尾理論所強調的利基市場”,兩(liang) 者是可以相容並存的,企業(ye) 在量產(chan) 市場中如何大量“製造”大多數人的需求與(yu) 在利基市場中如何善用“自造”提供完全的定製化,是很多人研究的話題。將來可能會(hui) 由於(yu) “3D打印”的日漸普及而慢慢的可以取代部份的大量製造,對中小型企業(ye) 會(hui) 有明顯的幫助,是值得關(guan) 注的領域。
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