3D打印：技術到產業的一步之遙？

 　　你能想象汽車從打印機里打印出來嗎？你能相信巧克力也可以打印嗎？你能做到手機也可以直接打印？是不是感覺像科幻？像做夢？但是，3D打印機確實給人類帶來了前所未有的震撼！

  　　3D打印的“前世”與“今生”   　　如果當初西游的時候，八戒也帶上這樣一臺3D打印機，他是否會摸著滾圓的肚皮說：“師父，以后吃穿不愁了，也不用大師兄出去化緣了。”   　　3D打印機真的如此神奇嗎？3D打印機到底是何方神圣？3D打印的“前世”與“今生”又是如何的呢？   　　3D打印機，即快速成形技術的一種機器。   　　它有三個最基本的要素：第一，需要數字模型文件為基礎，簡稱“印前建模”；第二，需要粉末狀金屬或塑料等可粘合材料，簡稱“打印原料”；第三，打印機通過逐層打印的方式來構造物體，簡稱“3D原理”。簡單地說，就是把數據和原料放進3D打印機中，機器會按照程序把產品一層層造出來。由此可見，對于八戒來說，大師兄還是需要出去化緣的，因為缺乏足夠的“打印原料”。而“印前建模”則可完全省去，因為八戒對食物的造型大概沒有太高的要求。   　　3D打印源自100多年前美國研究的照相雕塑和地貌成形技術，上世紀80年代已有雛形，其學名為“快速成型”。到20世紀80年代后期3D打印技術發展成熟并被廣泛應用。1995年，麻省理工創造了“三維打印”（3D打印）一詞，當時的畢業生Jim Bredt和Tim Anderson修改了噴墨打印機方案，變為把約束溶劑擠壓到粉末床的解決方案，而不是把墨水擠壓在紙張上的方案。   　　2003年以來三維打印機的銷售逐漸擴大。2013年5月22日，NASA已選中總部位于得克薩斯州的系統和材料研究公司，向其投資12．5萬美元，研發能為宇航員制造“營養可口”食品的3D打印機。   　　越往后看，我們越覺得科幻、瘋狂，但是3D打印機的確潛力無限，否則，不會上至企業政府下至販夫走卒都對它興致盎然。它的整個發展歷程向我們表明，它是“19世紀的思想，20世紀的技術，21世紀的市場”。   　　3D打印技術發展到如今，席卷了歐美市場，并逐漸深入到亞太地區，尤其是中國。 2013年9月全球兩大3D打印之一的Stratasys公司與素以辦公用品聞名的臺灣震旦集團展開戰略合作，拓展中國3D打印市場；另一家德國設計導向集成（e－Manufacturing）科技公司EOS也在華建立總部及研發中心。兩大打印巨頭的投資和布局絕不是盲目和偶然的，他們發現了一個驚人的趨勢：亞太地區的3D打印市場正經歷從無到有的過程——由于3D打印誕生于美國，在美國發展20多年以后，第一波的嘗鮮需求可能日益飽和，未來滲透率的提高主要依靠更高性打印設備和耗材對3D打印應用邊界的拓展，以及與云制造相關的商業模式的再創新。但亞太地區市場規模正處于從無到有的擴張階段，未來有望保持60％以上的高速增長。這兩大3D巨頭正是看到了中國地區巨大的財富和市場契機，于是，在中國3D市場萌芽階段就迅速布局，以掘得第一桶金。中國企業若還不動手，只怕以后連“喝湯”的機會都沒有了。在市場營銷這場沒有硝煙的戰爭中，搶占市場機會有著至關重要的作用。   　　根據WohlersAssociates的數據顯示：2012年，全球3D打印產業的銷售收入規模已達22．04億美元，比去年增長28．6％，如果從1993年算起，年均復合增速為17．7％，最近兩年同比增速升至25％。以這個速度發展，我們沒有理由懷疑中國3D打印是否有市場，而只是不清楚這個市場未來將發展到多大規模。根據現有發展趨勢和資料數據，我們可以肯定的是：3D打印必將在中國的市場上占據一個重要地位，它將是21世紀中國市場的“新寵”！   　　產業化呼喚3D打印   　　1、工業生產變革的需要   　　3D打印技術能帶來工業生產的變革。   　　3D打印技術最突出的優點是無需機械加工或任何已有模具，就能直接從計算機模型數據中生成任何形狀的零件，從而極大地縮短產品的研制周期，提高生產效率并降低生產成本。   　　與傳統打印技術相比，3D打印技術通過摒棄生產線而降低了成本并大幅減少了材料浪費；它還可以制造出傳統生產技術無法制造出的外形，讓人們可以更有效地設計出美觀實用的物品；另外，在具有良好設計概念和設計過程的情況下，3D打印技術還可以簡化生產制造過程，快速有效又廉價地生產出單個物品；在3D打印技術中，原材料能全部運用到生產所需要的產品上，它生產出的零件更加精細輕盈，與機器制造出的零件相比，打印出來的產品的重量要輕60％，并且同樣堅固。   　　簡而言之，3D打印技術能幫助工業生產縮短生產周期，節省生產材料，并能生產出“個性化”、無形狀限制的產品或零件，還能保證產品的質量。3D打印技術是否能顛覆傳統產業，現在還很難說，但它的確為工業生產帶來了有力的變革，尤其是工業技術的變革。   　　眾所周知，中國正處于工業轉型升級的關鍵時期，3D打印技術的發展為中國帶來了巨大機遇，產業運用3D打印技術可享受更快捷和高效的制造過程。正如震旦集團所稱道的，在打樣、開模階段，平均可降低約50％的制造費用，縮短70％的加工周期，并能將復雜設計制造一體化。2013年10月17－19日在珠海航展館舉行的3D打印應用及數碼圖文快印展覽會成功吸引多家中國3D打印的龍頭企業參展，試問，如果3D打印在中國沒有什么市場，為什么如此多的企業會蠢蠢欲動，欲分3D打印市場的一杯羹？   　　2、個性化生活消費的需要   　　3D打印技術的“個性化”定制能更好地滿足人們的需求。   　　市場與銷售，最終都要回歸到消費者的需求。   　　上海首家3D照相館＂EPOCH時光機＂于2013年5月5日現身上海。該照相館由一群“80后海歸”共同創立，引進國際最先進的工業級全彩3D打印設備，運用最前沿的3D科技及獨創的后期制作工藝，記錄與重現最重要的時光。在整個3D體驗過程中，設計師會將顧客的全身外形掃描至電腦，再根據顧客的設想進行定制化設計，并通過全彩3D打印及一系列精細的手工雕琢，最終呈現出擁有顧客獨特印記并能表達自我與內心的作品。為了讓顧客與獨立設計師一起進行靈感創作，＂EPOCH時光機＂采用定制化理念，通過藝術和科技結合的方式更純粹地展現顧客的想法，每天只接受10位顧客預約。對EPOCH而言，顧客的體驗和心靈的碰撞與作品本身一樣重要。3D打印技術脫離了傳統二維的空間束縛，進入到三維空間，這是EPOCH能進行定制化設計的技術保證。在定制化設計過程中，前期精準的數據建模，后期耐心的精雕細琢是個性化產品優質的保證。而整個環節中起決定作用的是顧客與設計師的全程、全面的互動，正是這種互動，使消費者最直接最清晰地表達出自己對產品的想法與要求，而設計者也在第一時間最清晰地理解了客戶的需求，使他能做出最有益于顧客的調整。   　　還有蘇州的華漫信息服務公司旗下的漫品印象就是專注于3D形象服務的品牌。華漫信息服務成立于2009年，是由來自中科院、清華、浙大等著名高校的一群博士組成的技術創業型公司。創始人彭博士是在國內最早開展人臉體征識別的研究者，華漫公司將人臉識別建模與3D技術結合在一起，研制出具有領先的DTC3D照相系統及系列產品。“漫品印象”為華漫旗下3D照相館品牌，秉承為用科技與藝術的智慧創造生活樂趣理念服務消費者，已成為國內3D照相行業的開拓者，并致力于成為個性化3D形象領先的服務商。 由此可見，未來中國3D打印的個性定制化這塊要做好兩個方面的事情：第一，“硬件”技術要過關，無論是3D打印技術本身還是后期的雕琢技術；第二，“軟件”服務要到位，這是重心，指的是互動。然而，無論是硬件還是軟件，它們所指向的中心卻只有一個——消費者的需求，只是個性化定制能夠更大程度地滿足消費者需求，能黏住更多忠實的客戶。   　　由此可見，3D打印技術對中國是一種立體式的滲透，它并不局限于哪一個行業，這讓人想起了第一次工業革命時蒸汽機的廣泛運用，也讓人想起了第二次工業革命時電力的廣泛運用一樣。3D打印是否會成為第三次工業革命的標志，我們還要拭目以待，然而不可否認的是，它對中國乃至世界各行各業已經造成不可小覷的影響。   　　從技術到產業的關鍵一步   　　據麥肯錫研究報告表明，到2025年，3D打印產生的經濟影響將達2300億美元。在我國，3D打印已列入國家科技計劃，目前主要應用在航空、汽車，醫療等行業。未來幾年內，航天軍工、民用消費、模具設計三駕馬車將驅動我國3D打印需求跨越式增長，3D打印即將拉開與發達國家競爭的序幕。   　　全球經濟形勢不斷回暖，全球3D打印市場多年的積累并持續不斷地向亞太地區滲透，以及中國市場對3D打印技術的內在需求和政策、資金的支持，我們完全有理由相信：中國3D打印市場的春天即將到來，關鍵要看中國企業是否能把握住機會，是否有勇氣和魄力摘下這個市場的皇冠。   　　所以，3D打印在中國的夢想與現實的距離并不太遙遠，但是，也面臨許多重要的挑戰，關鍵的關鍵就是產業化和市場化，比如3D打印技術有待進一步改進、“打印原料”價格偏高、缺乏強大金融支持等。   　　從技術上來說，3D打印技術能否在精度上，達到傳統機械加工零件需達到的微米級別，同時還要以同樣高的效率生產出來，這都是技術難題。而“批量化”生產對3D打印技術來說，正是它的“軟肋”，與傳統的工業技術相比，在規模化生產上，它完全不占優勢。   　　從原材料上來看，低端3D打印機市場上，人們普遍采用的是單色熱塑性擠出技術，這種方法是通過打印頭將少量高溫加熱的ABS塑料絲擠出，進而塑造成立體模型。但這種方法存在很多弊端，其中最大的一個問題就是原材料成本太高，ABS塑料的價格目前仍在34美元～45美元／公斤上下浮動。而高端3D打印機市場上，高精度、高強度、能夠長期應用、耐疲勞的“打印原料”以及工藝標準都存在巨大問題和挑戰。   　　從資金鏈上來說，3D打印產業的發展不僅取決于技術、原料，還取決于金融支持，目前急需整合資源、資金鏈條。這就需要國內良好的政策導向、金融支持和規模投資。資金一旦跟得上3D打印產業發展的腳步，那么，技術與原料上存在的壓力將會得到有效的緩解，實現3D打印產業的良性發展。