在資本和技術(shù)的雙重推動之下,3D打印新應(yīng)用層出不窮。在日前閉幕的美國芝加哥2014國際制造科技大展上,LocalMotors公司推出了全球首款3D打印電動車—Strati。此前,GE航空公司表示,將建立新的工廠,用3D打印方式大規(guī)模生產(chǎn)LEAP渦扇噴氣發(fā)動機金屬零件。
IDC今年3月發(fā)布的一份報告指出,3D打印已由一種新興技術(shù)逐漸發(fā)展成為主流技術(shù),很多企業(yè)開始認(rèn)可并接受該技術(shù)帶來的成本和生產(chǎn)效益。IDC預(yù)測,從2012年到2017年,全球3D打印市場將出現(xiàn)出貨量和銷售額的巨大增長,復(fù)合年增長率將分別達(dá)到59%和29%。
在市場快速發(fā)展的同時,3D打印正越來越深刻地改變著傳統(tǒng)制造業(yè)。
3D打印改變了什么
2008年爆發(fā)國際金融危機至今,世界經(jīng)濟復(fù)蘇仍然乏力,亟須制造業(yè)等傳統(tǒng)產(chǎn)業(yè)轉(zhuǎn)型升級,成為新的經(jīng)濟增長點。而在這一過程中,新興技術(shù)和新興產(chǎn)業(yè)將發(fā)揮主導(dǎo)作用,成為傳統(tǒng)產(chǎn)業(yè)轉(zhuǎn)型升級的重要推動力。
3D打印技術(shù)無疑為傳統(tǒng)制造業(yè)的發(fā)展帶來了新契機。以3D打印技術(shù)為代表的數(shù)字化制造模式,被英國《經(jīng)濟學(xué)人》雜志認(rèn)為是“第三次工業(yè)革命最具標(biāo)志性的生產(chǎn)工具”。
那么,3D打印究竟將如何改變傳統(tǒng)制造業(yè)?
在媒體的熱炒之下,3D打印的概念已經(jīng)被越來越多的人所熟知,并對其優(yōu)勢有了初步了解:3D打印所采用的增材制造技術(shù),比傳統(tǒng)的減材制造技術(shù)更節(jié)省材料,同時,3D打印可以制造出傳統(tǒng)制造方法難以勝任的復(fù)雜部件。
不過,3D打印顯然還有更深遠(yuǎn)的影響。
比如,在材料方面,亞洲制造業(yè)協(xié)會CEO兼秘書長羅軍指出,3D打印提高了難加工材料的可加工性,拓展了材料的應(yīng)用領(lǐng)域,并帶動了材料、軟件開發(fā)等龐大的新興產(chǎn)業(yè)的崛起。
在制造方面,3D打印則推動了傳統(tǒng)制造生產(chǎn)模式的變革,培育出了新的制造體系。
比利時Materialise公司駐中國首席代表Kim告訴記者,目前國外已經(jīng)出現(xiàn)了“云制造”的案例,即建立一個3D打印的加工服務(wù)中心,進行生產(chǎn)工作,然后將3D打印與云計算技術(shù)進行結(jié)合,這樣用戶在任何位置都可以進行3D打印。
技術(shù)在進步
不過,3D打印作為一項先進的技術(shù),市場規(guī)模卻比較有限。2013年,全球3D打印市場規(guī)模約40億美元,較2012年翻了一番,尚不如一家大型互聯(lián)網(wǎng)上市公司的市值。
Stratasys中國區(qū)總經(jīng)理汪良艮告訴記者,由于3D打印技術(shù)自身的特點和優(yōu)勢,更適合用于設(shè)計環(huán)節(jié)。“通過3D打印技術(shù),設(shè)計師的理念不需要經(jīng)過開模,就可以把原型做出來,并對外觀進行測試,驗證設(shè)計方案和設(shè)計理念。”汪良艮說。
據(jù)汪良艮介紹,目前設(shè)計環(huán)節(jié)的應(yīng)用,占據(jù)了3D打印市場80%之多。而在大規(guī)模生產(chǎn)方面,3D打印在成本和效率上則被認(rèn)為缺乏優(yōu)勢。
不過,隨著技術(shù)的進步,上述現(xiàn)狀正在發(fā)生改變。
汪良艮告訴記者,一方面,材料的種類越來越多,讓3D打印更有用武之地。另外,在一些領(lǐng)域,3D打印也已經(jīng)用于直接生產(chǎn)產(chǎn)品。比如,Stratasys公司專門成立了一個團隊,進行數(shù)碼直接制造。
LocalMotors公司推出的全球首款3D打印電動汽車—Strati更是一個典型的例子。據(jù)了解,這款汽車有很多零件直接經(jīng)3D打印而成。同時,一部汽車大概由2萬個零部件組成,但Strati則僅由不到50個零部件組成。LocalMotors公司總裁約翰·羅杰斯表示,新工業(yè)減少了加工和安裝的工作量,同時也避免了材料浪費。
應(yīng)用在行動
在技術(shù)進步的同時,3D打印的應(yīng)用市場也需要進一步打開。
“3D打印的發(fā)展關(guān)鍵在應(yīng)用。未來三到五年是3D打印產(chǎn)業(yè)發(fā)展的關(guān)鍵期,如果不能把應(yīng)用市場打開,那么3D打印的前景將會更加撲朔迷離。”羅軍說。
羅軍還援引工業(yè)機器人發(fā)展的歷史,來說明應(yīng)用對產(chǎn)業(yè)發(fā)展的重要性。他告訴記者,工業(yè)機器人最早誕生于美國,但二戰(zhàn)之后,日本勞動力大量缺失,于是大量采購美國的工業(yè)機器人。到了上世紀(jì)70年代,由于日本在工業(yè)機器人的應(yīng)用中不斷發(fā)現(xiàn)、完善和解決問題,因此在技術(shù)水平上超越了美國。“應(yīng)用市場決定了產(chǎn)業(yè)發(fā)展。”羅軍說。
在推動3D打印應(yīng)用方面,由羅軍擔(dān)任秘書長的中國3D打印技術(shù)產(chǎn)業(yè)聯(lián)盟正在積極行動。據(jù)羅軍介紹,目前該聯(lián)盟主要從以下三方面展開工作,首先是集納會員企業(yè)的設(shè)備,打造展覽展示中心,通過開放的環(huán)境,讓用戶對3D打印技術(shù)有全面的認(rèn)識和了解。其次是加強科普,最后是開展加工服務(wù)業(yè)務(wù)。
據(jù)了解,目前中國3D打印創(chuàng)新服務(wù)中心總部已落戶山東青島。該中心包括展示體驗中心、加工服務(wù)中心及技術(shù)研發(fā)中心。在工業(yè)領(lǐng)域的應(yīng)用目前瞄準(zhǔn)的是磨具模型,在文化創(chuàng)意領(lǐng)域的應(yīng)用則是與時尚相結(jié)合。此外,還將成立文物俱樂部和云工廠。
根據(jù)3D打印技術(shù)產(chǎn)業(yè)聯(lián)盟的規(guī)劃,未來三年內(nèi),將再建立10個分中心,以推進3D打印的應(yīng)用發(fā)展。“應(yīng)用市場只要撕開一條口子,3D打印的發(fā)展一定是幾何級數(shù)的增長。”羅軍說。