3D打印中國大躍進

9月24日，廣州國際模具展，為數眾多的新興3D打印廠商成為明星。幾十萬、上百萬的工業級3D打印機跳過了多個傳統的生產流程，可以用ABS、金屬等材料打印精度極高的物件，從圖紙到實物一氣呵成；而現場演示3D打印的國產桌面級3D打印機則更引人注目，只需6000元左右，就可以帶回家，讓你體驗一把硬件DIY的樂趣，吸引了眾多參展者圍觀。

3D打印無疑是2013年最受吹捧的新概念之一，這在中國內地表現得尤為突出。據說未來3年，3D打印可以創造一個規模上百億的市場。為實現傳統制造業升級，珠海、青島、武漢、成都等城市開始興建3D打印產業園，并在資金、土地、配套政策上給予支持。而在民用領域，在京東，美國進口的Cube3D打印機售價僅為1.3萬元，通過搭配的軟件，不需要任何專業培訓就可以使用，連孩童都可以在家里進行3D打印。3D打印似乎除了要顛覆傳統的制造業，更像十幾年前的個人電腦一樣，做好了走入千家萬戶的準備，說不定在不久的將來，每個家庭就是一個DIY的小工廠。

但3D打印也可能任何東西都顛覆不了。全球制造業巨頭富士康掌門人郭臺銘今年公開表示：“如果3D打印真有用，我的‘郭’字倒過來寫。”他認為，“推動實現第三次工業革命”的3D打印根本只是一個噱頭，鴻海早在30年前就使用3D打印技術，但此項技術無法大量生產，沒有商業用途和商業價值。有可能這不是傳統制造業大佬的危言聳聽，而是對3D打印的深刻洞察。

3D打印的市場在哪里

在傳統制造業，一個工業產品從最初的技術調研到最后的大批量上市，要經過14個環節之多的工業設計流程。其中一個環節叫做“手板制作”，所謂的手板，是指在沒有開模具的情況下，根據產品圖紙做出產品樣板，主要用于驗證產品，包括外觀、結構和功能。由于更早的時候，手板只能依靠經驗豐富的技師手工制作，因此被人稱為“手板”，目前制造業主要依靠數控機床制作。

近兩年3D打印火紅了以后，使手板制作多了一項前沿技術。制作手板也成為3D打印廠商主要的業務來源。甚至有深圳的3D打印服務商表示，其99%的訂單來自打印手板。可以說，目前3D打印主要是為工廠手板制作業務服務的。3D打印不需要模具，由圖紙直接生成物件，而且好的3D打印機精度很高，無疑是手板制作的理想方式。有設計公司的老板表示：“3D打印出來的樣品，絕不僅僅只是看個樣子，它必須是第一個產品，具有這個產品應該有的一切。”傳統的機床制作的手板，只能無限逼近產品原型，誤差比較大，而3D打印機輸出的則是產品實物，對制造商來說，沒有比拿產品實物試錯更好的了。

此外，相對于耗時數天的傳統手板制作，3D打印的速度快，按照深圳3D打印機品牌維示泰克每小時打印15立方厘米物體的速度，一個手機結構的模型大約需要打印三四個小時，為制造商開發產品節約了大量的時間，也更有利于優化產品設計。例如中興手機已開始用3 D打印機制作手機手板。傳統的生產方式，手板制作一般是由專門的手板廠完成，全手工制作，大約需要兩周時間，成本在3000元以上。如果采用3D 打印，只需三四個小時，成本不過幾十元。

而對于一些特殊產品，比如用特殊金屬制造的鎖具，3D打印技術進入手板制作之前，傳統手板只能用ABS等塑料，無法驗證鎖具設計的合理性，工廠不得不繞過手板制作流程，直接制作模具，一旦設計出現了問題，整套幾十萬元的模具都要報廢，讓制造商付出巨大的“沉沒成本”。有了3D打印技術以后，高端的工業級3D打印機可以直接打印金屬材質，避免了大量的潛在損失。目前，能夠被運用到3D打印中的材料包括薄膜、樹脂、石蠟、石膏、尼龍絲、鈦合金、陶瓷等十幾種。

但3D打印顛覆了制造業嗎？沒有，3D打印連手板制作也沒有顛覆。

據粗略統計，目前國內只有10%的手板制作運用了3D打印技術，說到底還是成本問題。

目前，3D打印技術的大規模應用主要集中在一些‘不計成本’的領域。航空航天、醫療、汽車制造業定制的3D打印產品需求穩定，價格相對較高。”一家3D打印企業的經理表示，上海大眾、一汽大眾等都選擇3D打印制作產品樣板，如果自己購買3D打印機，由于模型少致使其利用率不高，還不如交給3D打印企業做。但要接這些大訂單，3D打印企業要投入大量的資金購買國外設備，漫長的投資回報期，不是一般的3D打印企業可以承受的。

而對于普通的手板制作，3D打印完全是誕生在一片殘酷廝殺的紅海里。目前，任何一家3D打印企業，都會向準客戶打印各種各樣的鏤空物品以展示機器的性能，而這正是3D打印機所擅長的--打印材料少而結構復雜的部件。但要打印這種復雜精美的部件，往往需要百萬元級別的進口工業級3D打印機，打印材料也要全部進口，甚至要請國外的工程師調試設備、調配粘合劑等，是名副其實的“土豪”服務。

而要求較低的手板制作呢？在制造業發達的中國，傳統模板技術已相當成熟，技術人才充足，競爭激烈，價格便宜。現在，最普通的3D打印材料ABS價格都高達7000元/公斤，用國產桌面3D打印機打印一個粗糙的小部件，費用都比找專業加工廠做要貴得多。

3D打印還有一個重要的缺點，是技術進步也改善不了的——假如我們想打印2倍大的東西，就要用8倍的材料、時間；想打印3倍大的東西，就要用27倍的材料、時間。因此，3D打印雖然不受復雜性的限制，卻受到產量的限制，企業要制作的手板越多、越大，成本就會指數級地上升。

而在手板以外的行業呢？目前3D打印基本上為工廠手版制作服務，一方面很少有企業試水大眾消費領域，另一方面高昂的價格也讓大眾領域的3D打印市場潛力變得可疑。對于輸出產品精美的工業級打印服務，打印一次動輒幾千元、幾萬元，只有汽車企業等“土豪”才玩得起；家庭用的桌面級3D打印機，雖然機器只賣幾千塊，材料、維護等后續費用卻不是家庭消費者能消受得起的，打印出來的成品也粗糙得多。

3D打印是怎么火起來的

實際上，3D打印并非新技術，早在上個世紀80年代，就在美國和日本誕生。這種成熟的工業技術，卻在近兩年重新奪回人們的眼球。去年4月，《經濟學人》雜志刊登封面文章《第三次工業革命》，把3D打印與工廠的出現相提并論，《福布斯》、《紐約時報》、《連線》等西方主流財經媒體也先后在頭版吹捧3D打印，甚至連奧巴馬也提議要投資10億美元建立制造業創新研究所。無怪乎今年3D打印的春風吹到了中國，相關概念股紛紛大漲。

3D打印的老樹開花與幾項核心專利的到期密切相關。2009年，由于FDM（熔融沉積成型）專利到期，一時間出現了大量的開源3D打印廠商，一臺3D打印機的價格從以往的上萬美元降到現在的幾百美元。這些初創的3D打印廠商，已經把產品銷售給了中國京東、亞馬遜等B2C電商。

而即將在2014年解禁的幾項核心專利，進一步引爆了3D打印熱潮。激光燒結專利將于2014年1月到期，到時3D打印的成本將進一步降低。激光燒結技術可以實現3個維度的高度解析打印，出來的產品商品化程度很高，廉價的激光燒結3D打印機有可能具有大規模制造高質量塑料產品的能力，由此引爆了世界各國的財經媒體，也引爆了中國3D打印產業。

2012年，為將3D打印打造成一個蓬勃發展的產業，工信部發起投資計劃，資助相關部門專門研究3D打印，更不用說A股概念股的保障，以及一些地方政府對3D打印科技園的巨額投資。

但國內3D打印企業的經營狀況讓人擔憂，3D打印會成為下一個光伏行業嗎？此前媒體報道揭露了國內3D打印廠商的主流經營模式：由于很多核心專利從2009年開始都已經過期，因此在國外的開源硬件社區，3D打印機的設計圖、原料表、執行軟件等都已經授權出來，很容易免費獲得。3D打印創業者投資十幾萬元，請“懂英文的大學生”從國外開源硬件社區下載設計圖紙、規格說明書、控制軟件、說明文檔……所謂的3D打印自有品牌就華麗誕生了。如果這樣還嫌麻煩，甚至可以直接購買國外開源3D打印機廠商的解決方案，一步到位。

國內大量充斥的山寨3D打印機雖然價格低廉，然而沒有知識產權，技術水平不高，打印質量差，廠家甚至沒有能力指導消費者使用、維護打印機，只能提供國外開源硬件社區的網址，讓用戶自己解決。山寨3D打印機和山寨手機一樣，主要是想趁概念熱門，趁機炒作撈快錢。中國3D產業聯盟秘書長唐斌表示，目前3D打印行業已經出現了泡沫，100%的企業虧本。

不過，無論如何，3D打印依然是一項前途無量的技術，最前沿的3D打印甚至可以打印人體器官。在美國，科學家已經成功利用3D打印制造耳朵、腎臟、血管、皮膚、骨頭五種器官，能夠與人體完美地吻合在一起。而目前國內從地方政府到民間創業者的大量炒作行為，不僅不利于3D打印技術進步，而且很有可能使3D打印成為下一個光伏行業，泡沫迅速膨脹然后破滅。