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如何正确认识3D打印的价值路线_6

2019-06-18 14:08编辑:admin人气:


  历史经验反复证明,在全球经济陷入衰退之时,正是新经济萌芽和新技术诞生之时。之所以全球经济萎靡不振,表明传统的生产关系已经阻碍了生产力的发展,变革将成为生产发展新的动力。

  2012年以来,对第三次工业革命的探讨达到高潮。美国学者杰里米里夫金称,互联网与新能源的结合,将会产生新一轮工业革命。而英国《经济学人》指出:3D打印技术市场潜力巨大,势必成为引领未来制造业趋势的众多突破之一。这些突破将使工厂彻底告别车床、钻头、冲压机、制模机等传统工具,改由更加灵巧的电脑软件主宰,这便是第三次工业革命到来的标志。

  无论是里夫金主张的新能源与互联网结合,还是经济学人主张的3D打印技术等观点,都有一个共同特点:都是绿色产业、新兴产业,其技术目前并不完全成熟,但是市场空间巨大,对传统产业的改造和提升具有积极的意义和作用。

  商业模式待考

  有人认为,3D打印技术是最近20年来世界制造技术领域的一次重大突破,是机械工程(精密制造)、计算机技术(软件开发)、数控技术、材料科学等多学科技术的集成,它能将已具数学几何模型的设计迅速、自动地打印出具有一定结构和功能的原型或零件。

  3D打印技术的优点是无需模具就能够成型,也不需要机械加工,就能直接依照设计好的三维图形数据打印出任何形状的物体。而传统的制造工艺最核心的一个环节就是建模,很多高端产品能够设计出来,但是生产不出来,原因就出在建模环节。

  3D打印可分为三大类:一是大众消费级(桌面级),用于工业设计、工艺设计、珠宝、玩具、文化创意等领域。二是工业级,一个方面是原型制造,主要用于模具、模型等行业,另外是产品制造,包括大型金属结构件的直接制造和小型金属零部件的直接制造。三是生物工程级,如打印牙齿、骨骼、细胞、器官、软组织等。

  目前,3D打印技术在大众消费、工业和生物工程等领域的运用已经开始,并有了不同程度的产业基础。在欧洲和美国,3D打印的普及程度要比中国高,2012年,世界3D打印行业的产值是120亿~130亿元,而中国在10亿元左右。美国和德国3D打印实现的产值,大概占行业总收入的80%。中国的市场规模与日本相当。

  在大众消费级领域,3D照相馆、3D创客正在国内推开,杭州、北京、西安、上海等城市都有3D照相馆陆续开张。对于如何将3D打印技术运用到大众消费领域,目前还缺乏一个成熟的商业模式。不仅在大众消费级,在工业级、在生物工程级,都同样存在这个问题。

  传统工业企业的商业模式是生产设备卖设备,不管市场用户的需求的多寡,都先把设备生产出来再去推销。目前,3D打印行业还是沿袭了传统工业的老路。看来这条路子是走不通的,否则3D打印技术全球市场产值怎么才20多亿美元?

  难取代传统制造

  3D打印要全面替代传统制造业,以后就不用工厂、不用车间、不用工人,不用出门,自己就能在家打印想要的任何东西、通过3D打印机可以打印自行车、飞机,3D打印将使工厂彻底告别车床、钻头、冲压机、制模机等传统工具,改由更加灵巧的电脑软件主宰这是不少人的观点,也经常被一些媒体引用。

  按照3D打印技术的原理,不可否认3D打印的确可以打印设计出来的任何东西。打印出来的杯子一定是杯子,不会是其他的东西;打印的飞机一定是电脑上设计好的飞机;按照影像打印出来的人像连头发丝细的皱纹都能够体现,而且颜色也能够做到与实物一样。可是,打印出来的杯子能喝水吗?飞机能够飞起来吗?自行车能够骑行吗?真的就可以使工厂彻底告别车床、钻头等传统工具吗?

  3D打印出来的只是模型,大多数并不是真正的产品。即使是真实的杯子,也并不意味着可以用来喝水。传统方式生产的杯子,首先要考虑材料是否环保,是否对人的身体有副作用。但是,3D打印要做到这点并不容易,一是材料还做不到,还没有办法提供数目众多,能够满足各种功能需求的材料,二是缺乏用于家庭的质量检测手段。而打印的飞机、自行车也仅仅只是一个外壳或者一个模型,电子元器件和成千上万个零部件是根本不可能一下子打印出来的。打印的飞机、自行车等,都不可能直接使用,还需要增添各种零部件和功能件。

  即使3D打印的东西满足了环保要求,不同的东西需要不同的材料,每个家庭为此成为一家工厂,要准备成百上千种材料,还要几乎占用生活中全部的时间,忙于设计、打印各种用品。这样的成本算下来将远远高于传统生产方式制造的产品。

  从成本核算、材料约束、工艺水平等多方面综合比较看,3D打印并不能够替代传统的生产方式,其达不到规模化的要求,成本并不划算。3D打印也无法使工厂彻底告别车床、钻头、冲压机、制模机等传统工具。

  当然,在传统制造业领域,开模是一件令人头疼的事情,耗时长、难度大、成本高。而3D打印技术在产品设计(模型设计)方面应用广泛,凡是能够设计出来的、复杂的个性化产品,都能够通过3D打印技术把模型打印出来,甚至直接生产制造出产品。

  因此,3D打印核心的意义体现在两个方面:一是传统生产方式不能生产制造的个性化、高复杂度的产品,通过3D打印技术能够直接制造;二是虽然传统方式能够生产制造,但是投入成本太大,周期太长,而通过3D打印技术可以实现快捷、方便、缩短周期、降低成本的目的。3D打印技术作为传统生产方式的一次重大变革,是传统生产方式有益的补充。

  关键在应用市场

  3D打印技术在中国还未完全普及,产业形态正在悄然形成,当前不鼓励大家都一窝蜂地去做3D打印机。市场需求起来了,反过来会带动3D打印装备、软件等产业的快速发展。如果市场需求没有启动,生产大量3D打印机卖给谁?而且3D设备还未成熟,生产大批设备可能成为一堆废铁。

  只有中国3D打印市场发展起来了,中国3D打印技术产业才能发展,中国3D打印技术在巨大市场需求的情况下,才可能超越国际同行。就像机器人,美国上世纪60年代就生产出工业机器人,技术全球领先。但是,美国国内市场很小,使用机器人的企业很少。日本在二战以后劳动力短缺,开始购买美国的机器人。上世纪70年代,日本企业开始模仿美国机器人技术大量生产机器人,后来日本开发出的机器人超过美国,直到今天日本的机器人技术还领先美国。

  基于产业发展现状,建议集中优势,先在国内主要工业城市建设3D打印技术产业创新中心。目前珠海、青岛、潍坊、南京等城市已经达成合作共识,计划在3年内建成20个3D打印技术创新中心。近年内至少将有2个创新中心对外开放并正式营业。

  创新中心主要担负四项功能:一是展览展示中心,将集中展览展示所有会员企业的产品(设备),并设置3D打印技术体验中心、创意中心,提供开放式的参观和了解3D打印技术的平台。二是科普教育和培训中心,配合3D打印技术产业研究院,开展科普、教育、培训业务,培训3D打印技术的应用人才。三是加工服务中心,使之成为用户市场的有效载体,逐步打开当地及周边产业的应用市场。四是通过创新中心与当地传统产业进行有机结合,开发适合当地产业需求的新产品、新材料、新工艺。

(来源:未知)

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