3D打印量產(chǎn)時代

距離廣州30公里外的佛山大瀝鎮(zhèn)，是粵港澳大灣區(qū)的制造重鎮(zhèn)，一個“3D打印無人工廠”悄然開始了運營。在這個名為蘭灣智能.惠普3D打印技術批量化定制中心里，十套惠普黑色工業(yè)打印機整齊地排列開來，以前所未有的業(yè)態(tài)試圖改變制造業(yè)的未來趨勢。

全球經(jīng)濟中沒有哪個行業(yè)的轉型力度能夠超過價值12萬億美元的制造業(yè)市場。事實上，在經(jīng)歷了幾年的市場低谷后，3D打印技術的更迭可能已經(jīng)超出了供應鏈經(jīng)理們的想象，其收益與成本比例正在以每年翻番的速度提升。

“你聽說過蓋特納的‘技術成熟度曲線嗎？它適用于很多領域，例如電子、網(wǎng)絡，也包括3D打印。幾年前，3D打印曾引發(fā)熱潮，大家想象任何東西都可以被打印出來。現(xiàn)在，3D打印處在一個低谷期，要讓3D打印進一步成長發(fā)展離不開生產(chǎn)，生產(chǎn)離不開質量、速度、成本、性能。低谷可能是一件好事，讓人們有恰當?shù)念A判并作出正確的決定，這樣3D打印才能有所發(fā)展?！被萜展?D打印總裁Stephen Nigro在接受《21CBR》專訪時說。

3D打印特別適合某一種數(shù)量或者類型的產(chǎn)品，比如較為復雜的零部件，可以減少組裝，比如開模成本較高但生產(chǎn)數(shù)量不大的零件，或者與傳統(tǒng)的注塑等生產(chǎn)方式形成互補。根據(jù)不同零件和解決方案，目前每臺惠普3D打印機每周的產(chǎn)能在300-1000個零件不等。一套具備工業(yè)生產(chǎn)級能力的惠普3D打印設備主要由一臺打印機和一臺快速冷卻加工站組成，售價在百萬級別以上。

佛山是目前中國唯一的制造業(yè)轉型升級綜合改革試點城市，惠普此次部署的工業(yè)級3D打印工廠也是亞太及日本地區(qū)規(guī)模最大的。Stephen Nigro毫不猶豫地說，這樣的3D打印工廠在中國會越來越多，規(guī)模會越來越大。

21CBR：當您給新客戶介紹3D打印時，最困難的部分是什么？

Stephen Nigro：3D打印產(chǎn)品的銷售前期工作非常長，每當我們跟客戶討論3D打印應用于工業(yè)級生產(chǎn)時，往往最先被問及的是能否提供3D打印階段性數(shù)據(jù)，來衡量投入產(chǎn)出比，證明這項技術所帶來的效益。

想要說服一些傳統(tǒng)的企業(yè)接受這項新技術，我們必須要證明3D打印比現(xiàn)有的方式更好，包括更優(yōu)化的設計，滿足所有產(chǎn)品性能需求，同時成本還會降低。這是一個階段性數(shù)據(jù)衡量的過程，幾乎每一個客戶在做決定前都進行過測試。假設你是汽車公司，我們會幫你打印出你想要的零件，然后企業(yè)再從商業(yè)角度測試需要買多少，得到什么收入回報，經(jīng)過漫長的過程后，客戶才決定最終是否會用3D打印來生產(chǎn)這些零件。

21CBR：哪些國家在3D打印的技術和應用上比較強？中國處于怎樣的發(fā)展階段？

Stephen Nigro：美國和西歐，特別是德國，在3D打印技術上比較領先，他們在研究如何投入生產(chǎn)。因為這兩個國家勞動力比較昂貴，手工制造業(yè)沒有那么發(fā)達，所以一直在通過3D打印技術為本土制造探尋更多機會，帶來創(chuàng)新。還有一個大家可能意想不到的國家是意大利，意大利有很多創(chuàng)新型小企業(yè)，擁有強大的市場。

整體來說，3D打印在中國還是新興產(chǎn)業(yè)。但中國擁有全球最多的人口，是全球第二大經(jīng)濟體系，擁有強大的制造業(yè)基礎，毫無疑問它一定會成為最大的3D打印市場。

21CBR：惠普的3D打印解決方案強調速度更快和成本更低，這是如何做到的？在金屬3D打印方面，有什么進展？

Stephen Nigro：很簡單，就是創(chuàng)新，我們發(fā)明了新的3D打印技術。市場上其他幾種主流技術，比如激光燒結技術（SLS），是將打印材料一層層疊加起來的增材制造，用激光一次又一次掃過每一層上所有的點，零件密度越大，花費的時間越長。

而惠普的3D打印技術（MJF）不同，噴出打印材料（塑料）之后再噴射惠普特有的精細劑，無論什么材料都能實現(xiàn)每8秒打印一層，高效簡潔。比起其他3D打印技術，我們這項核心技術要快10倍，而且不會犧牲部件的精細度。

今年晚些時候我們也會分享金屬打印的進展，是完全突破性的。塑料打印已經(jīng)實現(xiàn)了質量高，成本低，速度快，我們將用同樣標準來要求金屬打印。在惠普內部，我們是一個非常幸運的新部門，跟其他3D打印創(chuàng)業(yè)公司相比我們各方面都很完善?；萜沼谐^30年的專業(yè)沉淀，我們在傳統(tǒng)打印領域積累了大量的專利技術和市場運營經(jīng)驗，在業(yè)界有舉足輕重的地位和優(yōu)勢，這些東西都繼承到了新的3D打印業(yè)務上。

21CBR：惠普3D打印的成本平衡點在不斷提升，它的迭代速度是否有類似于“摩爾定律”的規(guī)律？

Stephen Nigro：摩爾定律指的是當價格不變時，集成電路上可容納的元器件數(shù)目每隔18-24個月便會增加一倍。而“inkjet摩爾定律”指的是，從1984年惠普第一臺噴墨式打印機誕生以來，噴墨打印機的打印速度每18個月就會翻一倍。我們用每秒的噴墨量來定義噴墨速度，惠普第一臺噴墨打印機一秒噴墨量是1.8萬滴，而現(xiàn)在HP Jet Fusion 4200 3D打印機一秒鐘的原料噴射量是3.4億滴。

從數(shù)據(jù)可以看到，我們一直遵循著“inkjet摩爾定律”，而且在未來依然會遵循。我們追求的是打印速度越來越快，因為打印速度決定了成本平衡點的高低。我們會讓這個平衡點越來越高，在下一階段翻倍，以贏得更多機會。

21CBR：如果要達到工業(yè)制造大規(guī)模應用的目標，這個成本平衡點要達到什么數(shù)值？

Stephen Nigro：傳統(tǒng)的注塑生產(chǎn)適用于大批量生產(chǎn)，因為開模費用很貴，成本曲線是一條曲線，小批量的生產(chǎn)用注塑成型就不劃算;而3D打印由于使用增材制造，不需要開模，成本曲線是一條直線，在某一個交叉點的地方就是平衡點，在這個點以下用3D打印制造會成本更低。

去年我們用MJF技術生產(chǎn)標準零部件時的成本平衡點為5.5萬件，今年已經(jīng)翻倍到11萬件，而且單件生產(chǎn)成本比其他3D打印技術低很多。這些數(shù)據(jù)會根據(jù)打印的零件不同而變化，平衡點可以從1000到10萬不等。未來我們希望這個數(shù)值可以超過100萬，那時我們將擁有巨大的市場。