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来源: 理财周刊    2019-08-05 08:40

       3D打印被认为是引领第四次工业革命的技术,环保、节能、高效、灵活,让少量的按需生产、定制生产变得可行,高度自动化也体现了降低人力成本的优势,还将推动分布式生产的发展。

 

       近日,一家名叫盈创科技的建筑科技公司宣布,将在上海青浦区建设全球最大的3D打印建筑群。这个建筑群由7幢五层楼组成,预计将在一年内建成,建设全程将只使用9名工人和3台机器(3D打印机、吊机和挖机)。

 

       3D打印的相关新闻时常出现在我们眼前,实属网红科技。曾被认为是引领第三次工业革命的技术,也遭受过泡沫化的质疑,现在仍然有许多3D打印创业者在尝试着将不能可能变为可能。

 

       3D打印30年

 

       3D打印也叫增材制造,是快速成型技术的一种,基本原理是通过逐层打印、叠加来构造物体。上世纪80年代,美国科学家开发了第一台商业3D印刷机。在短短30多年间,3D打印已经分化出很多不同的技术。

 

       熔融堆积成型(Fused deposition modeling,FDM)技术将各种热熔性的丝状材料加热熔化再成形。FDM是在公众中最早普及的3D打印技术,不需要激光器,相对来说简单易用,因而受到很多个人爱好者和设计师的喜爱。立体光固化(Stereo Lithography Apparatus,SLA)技术使用液态光敏树脂材料,激光聚焦后在液面上按计算机指令逐点扫描聚合,由点到面完成一层特定的形状和图像,然后层层叠加形成整个三维物件,可以表现准确和平滑的表面,在工业设备上应用广泛。选择性激光烧结(Selective Laser Sintering,SLS)技术用激光照射材料粉末,将其中的特殊添加材料融化后起到粘结的作用,使粉末结合成型。此外还有选择性激光熔融(Selective Laser Melting,SLM)、数字光处理(Digital Light Processing,DLP)等很多种技术类型。

 

       上世纪90年代,清华大学颜永年教授赴美访问,中国研究人员第一次接触到3D打印技术,他被称为“中国3D打印第一人”。随后,中国院校也开始了3D打印技术的开发研究。

 

       我国从2013年开始,对3D打印的支持逐步加强。比如,工信部等多个部门联合研究制定了《国家增材制造产业发展推进计划(2015-2016年)》《增材制造产业发展行动计划(2017-2020年)》。第二份计划中明确提出,到2020年,我国增材制造产业年销售收入超过200亿元,年均增速在30%以上,关键核心技术达到国际同步发展水平,工艺装备基本满足行业应用需求,生态体系建设显著完善,在部分领域实现规模化应用,国际发展能力明显提升。《中国制造2025》同样肯定了3D打印在智能制造中的重要作用。

 

花式打印无所不能

 

       现在,全世界的3D打印公司都在寻找更多的拓展空间,各种新鲜事每天刷新人们的想象。

 

       最近,荷兰研究与设计工作室The New Raw想利用3D打印技术来拯救垃圾,以减轻环境负担。他们发起了一个名叫“打印你的城市”(Print Your City)的项目,把塑料垃圾转化成打印材料,再根据市民的想法打印成特定的物品。例如海洋中的废弃渔网,The New Raw将收集来的渔网分类处理,做成彩色的3D打印塑料,然后用3D打印机制作成工艺品、装饰品。

 

       一直困扰着人们的材料问题也在不断地获得新的答案。不只是塑料,金属、陶瓷、混凝土都能成为3D打印的耗材。近日,哥伦比亚大学的研究者还开发出了木质打印技术,可以用木材废料制成木丝来打印,而且能重建木材特有的纹理,模仿实木效果。

 

       3D打印在软性材料上也有发挥。比如,近日有研究者通过普渡大学的技术商业化办公室研发了一种3D打印软性机器人。研究者用一种定制算法将生物启发模型转换成3D架构软性机器人模型,打印出来的软性机器人配上微型马达可以模仿人类动作。

 

       3D打印也引起了时髦女孩的注意。在今年的米兰设计周上,毕业于耶路撒冷比撒列艺术与设计学院时装设计专业的加尼特•戈尔茨坦(Ganit Goldstein)在3D打印巨头公司Stratasys的支持下,推出了一系列3D打印单品,包含7件结合了施华洛世奇水晶的珠宝和两双3D打印鞋。此前,她还曾有3D打印机开发编织工艺。

 

       作为一件新鲜玩意儿,3D打印机已经进入了许多学校、娱乐场所甚至家庭。便宜的3D打印设备价格可以低至千元以下,还有3D打印笔小巧轻便,随身携带也没有问题。同时,阻碍着普通用户的建模问题也有了简易的解决之道,TinkerCAD、123D Design、3DSlash等入门级软件都是为入门级用户准备的。

 

泡沫还是变革?

 

       一切听起来都是那么的美好。

 

       但是,2016年、2017年左右,有不少3D打印公司倒下,警惕3D打印泡沫的声音不绝于耳。大部分杀进来的创业者都在做着最基础的桌面机生产。一些个体老板当年买下几部千元级的桌面设备,自学了3D打印软件,就开始生产小玩具卖。然而,低端设备的成品粗糙不堪,不如传统工艺做出来的玩具精致,除了主打3D打印,几乎没有别的卖点。

 

       人们渐渐发现,3D打印玩起来容易,要谈创业还需要更深远的考虑,技术、资金、战略上都必须有充分的准备。比桌面设备高级一点的准工业级的设备可以打印机械零件,需要更快的速度和更高的打印稳定性,还要能长时间工作,价格在数万元以上。至于工业级设备或者纯进口设备,则需要更多的资金投入。而且,用3D打印直接生产C端消费品并不实际,大部分发展较好的企业是面向B端市场的设备商、加工服务商,或者结合专业设计团队的高级定制生产企业,创业门槛还是比较高的。

 

其实,不只是中小公司难过,最广为人知的两大3D打印巨头公司美国Stratasys和3D Systems也都已经风光不再。在2014年巅峰时期,两家公司市值达到百亿美元级别,而现在都萎缩到了10亿美元上下。

 

       根据国际咨询机构沃勒斯发布的3D打印产业2019年年度报告,2018年全球3D打印产业规模为96.8亿美金,不过相当于一家大型企业的年产值。

 

       3D打印只有30多年的历史,还是一项年轻的技术,需要更多的成长。泡沫几乎在任何新产业的发展历程中都会出现,难以避免,泡沫化在客观上依然会推动进步。有了资金、人才、关注度,技术上取得创新的可能性也就更大了。总有盲目进场的投资者、创业者会出局,但是留下来的还在力争突破和爆发,机会并没有消失。

 

       至今仍然活跃着的创业者们相信,3D打印的未来一定能行。早在2012年,英国《经济学人》杂志发表了一个著名的专题,论述了当今全球范围内正在经历的第三次工业革命,特别对3D打印做了重点介绍。文章认为,3D打印技术在环保、节能、效率、分布式、个性化等方面大有优势,将颠覆传统的机械和模具制造及其伴随的规模化、集中化工业生产模式,少量地按需生产、定制生产变得可行,高度自动化也体现了降低人力成本的优势。从更长远的眼光看,随着分布式、自由式生产时代的到来,3D打印还能促进信息与人的平等自由。

 

       可以看到,Carbon 3d、Desktop Metal等靠创新技术起家的新公司有着不错的发展势头。国内方面,西安铂力特首批登陆科创板,是中国第一只全产业链3D打印股,杭州先临三维科技申请IPO也有了积极进展。

 

“不专业”也能自学

 

       做3D打印技术的开发的确需要具备前沿的专业水平和深厚的技术研究,例如国内院校的颜永年教授、王华明院士、卢秉恒院士等专家的团队已经在3D打印领域深耕多年。但是,进入3D打印相关行业工作和创业不一定要有对口的专业背景。

 

       过去,在技工院校中并没有3D打印相应专业。2018年3月份,人社部印发了《人力资源社会保障部关于颁布<全国技工院校专业目录(2018年修订)>的通知》,增加了一些新专业,其中就包括机械类的3D打印技术应用。

 

       业内达人告诉我们,3D打印是一种综合的技术,本质上仍然是基于机电、控制、软件、材料等基础专业,有很多角度可以切入。特别是3D打印的应用,几乎是各行各业都可以找到适合自己的方式。上海联泰科技总经理马劲松表示,新人对3D打印有了认识以后,再把本专业的东西输送进来,形成系统知识,在工作和市场中学习也是可行的。

 

       本期我们采访了3位3D打印领域的代表。他们有的从事设备生产和销售,有的探索材料,有的专注于大尺寸打印,都是大浪淘沙之下奋斗着的3D打印创业者。身处行业第一线,他们对于3D打印有深厚的感情,对未来技术和行业的发展有着自己的理解。

 

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