3D打印2017年將迎爆發(fā)期

王雪銘

在經(jīng)歷了一年的外熱內(nèi)冷和行業(yè)深度調(diào)整后，3D打印2017年將在技術(shù)和產(chǎn)業(yè)應(yīng)用上迎來(lái)突破。

智能制造將是制造業(yè)發(fā)展的必然趨勢(shì)，是傳統(tǒng)產(chǎn)業(yè)轉(zhuǎn)型升級(jí)的必然方向。智能制造時(shí)代的顯著特征是“機(jī)器制造機(jī)器”，是信息化、網(wǎng)絡(luò)化、自動(dòng)化、集成化、數(shù)字化的綜合應(yīng)用，是信息技術(shù)與互聯(lián)網(wǎng)技術(shù)在工業(yè)領(lǐng)域的深度滲透。對(duì)于3D打印行業(yè)來(lái)說(shuō)，2017年將是迎來(lái)3D打印技術(shù)爆發(fā)的一年。一些3D打印龍頭企業(yè)已經(jīng)信心滿滿，有企業(yè)甚至宣稱(chēng)，被譽(yù)為“第三次工業(yè)革命的鑰匙”、“萬(wàn)能機(jī)”的3D打印技術(shù)即將要改變制造業(yè)、改變整個(gè)經(jīng)濟(jì)體。

2016年是3D打印行業(yè)深度調(diào)整的一年，也是外熱內(nèi)冷的一年。展望2017年，頭頂光環(huán)、吸引眼球、被資本市場(chǎng)爆炒的3D打印市場(chǎng)將呈現(xiàn)怎樣的發(fā)展趨勢(shì)？其商業(yè)價(jià)值將如何展現(xiàn)？在哪些領(lǐng)域會(huì)快速成長(zhǎng)和應(yīng)用？《中國(guó)經(jīng)濟(jì)信息》記者帶著這樣的疑問(wèn)采訪了多位專(zhuān)家和業(yè)內(nèi)著名企業(yè)。

3D打印市場(chǎng)預(yù)期不明確

作為工業(yè)4.0時(shí)代的一大標(biāo)簽，3D打印的發(fā)展無(wú)疑為中國(guó)制造提供了更好的助力。IBM商業(yè)價(jià)值研究院發(fā)布的《中國(guó)制造業(yè)走向2025》研究報(bào)告顯示：中國(guó)制造業(yè)企業(yè)同時(shí)面臨著內(nèi)部挑戰(zhàn)和外部環(huán)境變化的雙重壓力。從企業(yè)內(nèi)部看，生產(chǎn)成本上升、研發(fā)投入不足、生產(chǎn)組織方式較為傳統(tǒng)都是目前亟待解決的問(wèn)題。從外部環(huán)境看，跨界融合、制造業(yè)服務(wù)化的趨勢(shì)也日益顯著。在這樣的形勢(shì)下，3D打印行業(yè)在技術(shù)應(yīng)用和市場(chǎng)推廣方面還面臨不少的問(wèn)題。受材料、技術(shù)、成本、知識(shí)產(chǎn)權(quán)和專(zhuān)業(yè)級(jí)、工業(yè)級(jí)應(yīng)用技術(shù)欠缺等限制，3D打印行業(yè)尚未形成完整的產(chǎn)業(yè)體系，3D打印材料等關(guān)鍵核心技術(shù)基礎(chǔ)薄弱，產(chǎn)業(yè)化進(jìn)程也不明顯。

當(dāng)前，3D打印的商業(yè)價(jià)值主要體現(xiàn)在汽車(chē)、制造、醫(yī)療、航空航天、消費(fèi)電子、建筑、工程機(jī)械等領(lǐng)域的應(yīng)用上。然而，這些領(lǐng)域?qū)I(yè)級(jí)和工業(yè)級(jí)的3D打印技術(shù)應(yīng)用和市場(chǎng)成長(zhǎng)速度還很緩慢。數(shù)據(jù)顯示，2016年，全球3D打印市場(chǎng)尚未突破100億美元，占制造業(yè)產(chǎn)值的千分之一還不到，距離成為主流生產(chǎn)方式仍有很長(zhǎng)的路要走。行業(yè)機(jī)構(gòu)對(duì)工業(yè)級(jí)3D打印市場(chǎng)預(yù)期也不是十分明確。

材料、技術(shù)、市場(chǎng)成瓶頸

目前，高端工業(yè)打印可以實(shí)現(xiàn)塑料、金屬或者陶瓷打印，但其發(fā)展水平無(wú)法支持日常生活中所接觸到的各種各樣的材料，規(guī)模化生產(chǎn)的條件也不具備，在材料、技術(shù)、市場(chǎng)等方面還面臨著層層困難。

中國(guó)3D打印技術(shù)產(chǎn)業(yè)聯(lián)盟執(zhí)行理事長(zhǎng)羅軍表示，3D打印在各個(gè)行業(yè)仍處于“模型”或者應(yīng)用的初級(jí)階段。

材料是3D打印技術(shù)發(fā)展的物質(zhì)基礎(chǔ)，也是當(dāng)前制約3D打印產(chǎn)業(yè)化的關(guān)鍵因素。隨著3D打印需求的增加，3D打印材料種類(lèi)得到了迅速拓展，主要包括高分子材料、金屬材料、無(wú)機(jī)非金屬材料等三大類(lèi)，但與傳統(tǒng)材料相比，3D打印材料種類(lèi)依然偏少。

另外，3D打印對(duì)材料的形態(tài)也有著嚴(yán)格的要求，一般為粉末狀、絲狀、液體狀等，與普通材料價(jià)格相比較昂貴，根本無(wú)法滿足個(gè)人與工業(yè)化生產(chǎn)的需要。這就要求必須不斷地開(kāi)發(fā)新材料，使3D打印材料面向多元化發(fā)展，并建立相應(yīng)的材料供應(yīng)體系，拓寬3D打印技術(shù)應(yīng)用場(chǎng)合。

在商業(yè)市場(chǎng)方面，3D打印材料將成為研究開(kāi)發(fā)的焦點(diǎn)、資本涌入的風(fēng)口，材料種類(lèi)、形態(tài)將得到進(jìn)一步拓展，價(jià)格下降可期，精度、強(qiáng)度、穩(wěn)定性、安全性也更加有保障。

國(guó)泰控股集團(tuán)、廣西柳州國(guó)泰投資管理公司董事長(zhǎng)張濤告訴《中國(guó)經(jīng)濟(jì)信息》記者：“我們正在應(yīng)用的3D打印裝修比傳統(tǒng)裝修要便宜近一半。但是很多客戶持觀望態(tài)度，他們沒(méi)有體驗(yàn)過(guò)，甚至沒(méi)聽(tīng)過(guò)這個(gè)概念，目前市場(chǎng)推廣難度還是有的。比如，在西雙版納有個(gè)600幢別墅的裝修項(xiàng)目，目前開(kāi)發(fā)商只給我們6幢測(cè)試，要等通過(guò)了他們的驗(yàn)證，后面的項(xiàng)目才會(huì)全部給我們?nèi)プ觥?shí)際上，我們對(duì)自己的技術(shù)已經(jīng)非常的自信。”

產(chǎn)品創(chuàng)新速度加快 技術(shù)爆發(fā)成為可能

2016年12月23日，由中國(guó)科協(xié)科學(xué)技術(shù)傳播中心及北京市科協(xié)共同主辦，中關(guān)村天合科技成果轉(zhuǎn)化促進(jìn)中心承辦的“產(chǎn)業(yè)前沿技術(shù)大講堂”第10講—3D打印及增材制造技術(shù)及其產(chǎn)業(yè)應(yīng)用專(zhuān)場(chǎng)在京啟幕。一些業(yè)內(nèi)專(zhuān)家對(duì)2017年3月即將舉辦的亞洲3D打印、增材制造展覽會(huì)也充滿了期待，他們希望通過(guò)行業(yè)內(nèi)的技術(shù)交流盡快找到全新的、實(shí)用的工業(yè)級(jí)、大型化的3D打印設(shè)備解決方案。

隨著技術(shù)的逐漸成熟和成本的不斷降低，一些3D打印巨頭已經(jīng)紛紛轉(zhuǎn)向更賺錢(qián)的專(zhuān)業(yè)級(jí)和工業(yè)級(jí)市場(chǎng)。但是在汽車(chē)、制造、醫(yī)療、建筑、工程機(jī)械和航空航天、國(guó)防工業(yè)等領(lǐng)域，鈦合金、高強(qiáng)鋼、高溫合金以及鋁合金等大尺寸復(fù)雜精密構(gòu)件的制造有很高的要求，目前3D打印設(shè)備成形空間很難滿足。

不過(guò)，旺盛的市場(chǎng)需求擺在那里，工業(yè)級(jí)市場(chǎng)契合了智能制造的理念，開(kāi)發(fā)工業(yè)級(jí)、大型化的3D打印設(shè)備必將成為一個(gè)發(fā)展方向。

由于運(yùn)用3D打印的快速原型制造技術(shù)能夠縮短把概念產(chǎn)品轉(zhuǎn)化為成熟產(chǎn)品設(shè)計(jì)的時(shí)間，設(shè)計(jì)人員有足夠的動(dòng)力加速技術(shù)創(chuàng)新和新功能的開(kāi)發(fā)。

國(guó)泰控股集團(tuán)董事長(zhǎng)張濤認(rèn)為，目前3D打印技術(shù)發(fā)展趨勢(shì)基本是朝著低成本、高性能、高精度、高速度、多功能的方向進(jìn)行。2017年，3D打印技術(shù)創(chuàng)新將呈現(xiàn)爆發(fā)的態(tài)勢(shì)。

首臺(tái)多噴嘴熔融設(shè)備即將推出。該技術(shù)研發(fā)單位惠普日前公布，這項(xiàng)設(shè)備采用新的MJF技術(shù)（彩色多射流熔融），能基本滿足行業(yè)大大小小的需求。

高速燒結(jié)技術(shù)獲得突破。這是一種結(jié)合粉末床熔融工藝和噴墨打印的工藝，打印碳黑在粉末表層，炭黑表層先涂在打印床上的粉末上，然后一個(gè)紅外燈通過(guò)，只燒結(jié)披有碳黑的粉末，這使得整個(gè)層的物體燒結(jié)只需要幾秒鐘，這也使得打印速度會(huì)比現(xiàn)有技術(shù)快10-100倍。

連續(xù)液態(tài)表面打印技術(shù)基本成熟。這種技術(shù)采用光和氧氣，以便處理和抑制感光性的樹(shù)脂，使得打印物體的速度可以比現(xiàn)有的市面3D打印機(jī)快25-100倍。

陶瓷納米顆粒噴射技術(shù)具有革命性意義。業(yè)內(nèi)專(zhuān)家認(rèn)為，一旦該技術(shù)可打印高致密度金屬零件并實(shí)現(xiàn)商品化，3D打印對(duì)制造業(yè)的革命就開(kāi)始了。2016年11月15日，以色列3D打印巨頭XJet創(chuàng)始人兼首席行政官Hanan Gothait在德國(guó)法蘭克福國(guó)際精密成型及3D打印制造展覽會(huì)上展示說(shuō)道，“納米顆粒噴射是一種顛覆性的技術(shù)，它實(shí)現(xiàn)了全新的精度水平、材料特性和簡(jiǎn)易的后處理操作，你無(wú)需再忍受復(fù)雜的支撐結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)、去除過(guò)程。還可以實(shí)現(xiàn)個(gè)性定制部件和相對(duì)大批量的小型部件制造。”

“大規(guī)模制造”成為可能。3D System公司主要生產(chǎn)三維立體打印機(jī)，他們已經(jīng)在研究“大規(guī)模制造”的設(shè)備，據(jù)說(shuō)這種設(shè)備比普通設(shè)備快50倍。目前國(guó)內(nèi)也有一些3D打印企業(yè)也在專(zhuān)注該領(lǐng)域的研究，一些業(yè)內(nèi)專(zhuān)家認(rèn)為，能夠?qū)崿F(xiàn)“大規(guī)模制造”的3D打印設(shè)備將會(huì)改變制造業(yè)甚至改變整個(gè)經(jīng)濟(jì)體。不過(guò)，真正意義上的3D打印設(shè)備“大規(guī)模制造”技術(shù)要在2017年實(shí)現(xiàn)并不現(xiàn)實(shí)。

個(gè)性化生產(chǎn)成為常態(tài)

3D打印綜合應(yīng)用了信息技術(shù)、新材料技術(shù)、數(shù)字制造技術(shù)等諸多學(xué)科，適用于復(fù)雜構(gòu)件制造、個(gè)性化、定制化制造，它在縮短研發(fā)周期、降低制造成本、優(yōu)化零件結(jié)構(gòu)上有著無(wú)可比擬的優(yōu)勢(shì)。消費(fèi)者可以根據(jù)自己的需求量身定制產(chǎn)品，人人都是創(chuàng)造的主體，從而改變以集約式、標(biāo)準(zhǔn)化為代表的傳統(tǒng)大規(guī)模生產(chǎn)方式，使“社會(huì)化制造”及“分布式制造”成為可能。

用戶可以根據(jù)自己確切的具體信息進(jìn)行定制個(gè)性化的產(chǎn)品，通過(guò)3D打印技術(shù)，創(chuàng)新公司將憑借與競(jìng)爭(zhēng)對(duì)手的標(biāo)準(zhǔn)化產(chǎn)品相同的價(jià)格為用戶提供定制化體驗(yàn)，以此獲得競(jìng)爭(zhēng)優(yōu)勢(shì)。市場(chǎng)上，個(gè)性化定制設(shè)計(jì)目前很受歡迎，隨著3D打印技術(shù)的不斷發(fā)展與成本的降低，3D打印技術(shù)走入千家萬(wàn)戶是完全可能的。

徽西銳三維打印科技公司董事長(zhǎng)余金湖認(rèn)為，今后這個(gè)行業(yè)將更多地采用“云制造”的模式，人們把自己的需求發(fā)到網(wǎng)絡(luò)上，其他人將根據(jù)想法形成的創(chuàng)意設(shè)計(jì)反饋回來(lái)，經(jīng)過(guò)選擇和比價(jià)，成為一種新的個(gè)性化交易模式。

中國(guó)科學(xué)院寧波材料技術(shù)與工程研究所高級(jí)研究員張文武說(shuō)：“今后10年內(nèi)可能是3D打印技術(shù)快速發(fā)展的階段，無(wú)論是制造工藝還是材料方面，都會(huì)有大規(guī)模的成本下降和技術(shù)工藝的成熟”。

國(guó)泰控股集團(tuán)、廣西柳州國(guó)泰投資管理公司董事長(zhǎng)張濤向《中國(guó)經(jīng)濟(jì)信息》記者介紹：“我們借用高分子納米材料，將3D打印技術(shù)已經(jīng)應(yīng)用在了家裝領(lǐng)域。所采用的材料具備綠色環(huán)保健康的條件，我們可以根據(jù)客戶的需求量身定做打印材料，還具有防滑、抗壓、防腐蝕、防霉變等特殊功效，我們高分子的納米墻板可以水洗，20年不會(huì)褪色。最重要的是我們的技術(shù)可以極大化地降低成本。比如，100平米的房子大約13萬(wàn)元就能裝修的很豪華，還零甲醛。地板、墻壁、家具甚至廚衛(wèi)，我們都能提供整套的、個(gè)性化的3D打印裝修，效率非常高，20天就能空手入住，就這樣我還能利用我們的企業(yè)生態(tài)圈為客戶贈(zèng)送價(jià)值10萬(wàn)元的家電和生活用品。”

談到3D打印在裝修市場(chǎng)的前景時(shí)，張濤告訴《中國(guó)經(jīng)濟(jì)信息》記者：“只要品質(zhì)優(yōu)良、物美價(jià)廉，能滿足個(gè)性化的需求，以后根本就不愁打不開(kāi)市場(chǎng)。”據(jù)《中國(guó)經(jīng)濟(jì)信息》記者了解，目前他們剛剛還簽約了湖北巴菲小鎮(zhèn)的500套公寓、酒店裝修。