9月24日,廣州國際模具展,為數(shù)眾多的新興3D打印廠商成為明星。幾十萬、上百萬的工業(yè)級3D打印機(jī)跳過了多個傳統(tǒng)的生產(chǎn)流程,可以用ABS、金屬等材料打印精度極高的物件,從圖紙到實(shí)物一氣呵成;而現(xiàn)場演示3D打印的國產(chǎn)桌面級3D打印機(jī)則更引人注目,只需6000元左右,就可以帶回家,讓你體驗(yàn)一把硬件DIY的樂趣,吸引了眾多參展者圍觀。

3D打印無疑是2013年最受吹捧的新概念之一,這在中國內(nèi)地表現(xiàn)得尤為突出。據(jù)說未來3年,3D打印可以創(chuàng)造一個規(guī)模上百億的市場。為實(shí)現(xiàn)傳統(tǒng)制造業(yè)升級,珠海、青島、武漢、成都等城市開始興建3D打印產(chǎn)業(yè)園,并在資金、土地、配套政策上給予支持。而在民用領(lǐng)域,在京東,美國進(jìn)口的Cube3D打印機(jī)售價僅為1.3萬元,通過搭配的軟件,不需要任何專業(yè)培訓(xùn)就可以使用,連孩童都可以在家里進(jìn)行3D打印。3D打印似乎除了要顛覆傳統(tǒng)的制造業(yè),更像十幾年前的個人電腦一樣,做好了走入千家萬戶的準(zhǔn)備,說不定在不久的將來,每個家庭就是一個DIY的小工廠。
但3D打印也可能任何東西都顛覆不了。全球制造業(yè)巨頭富士康掌門人郭臺銘今年公開表示:“如果3D打印真有用,我的‘郭’字倒過來寫。”他認(rèn)為,“推動實(shí)現(xiàn)第三次工業(yè)革命”的3D打印根本只是一個噱頭,鴻海早在30年前就使用3D打印技術(shù),但此項(xiàng)技術(shù)無法大量生產(chǎn),沒有商業(yè)用途和商業(yè)價值。有可能這不是傳統(tǒng)制造業(yè)大佬的危言聳聽,而是對3D打印的深刻洞察。
3D打印的市場在哪里
在傳統(tǒng)制造業(yè),一個工業(yè)產(chǎn)品從最初的技術(shù)調(diào)研到最后的大批量上市,要經(jīng)過14個環(huán)節(jié)之多的工業(yè)設(shè)計流程。其中一個環(huán)節(jié)叫做“手板制作”,所謂的手板,是指在沒有開模具的情況下,根據(jù)產(chǎn)品圖紙做出產(chǎn)品樣板,主要用于驗(yàn)證產(chǎn)品,包括外觀、結(jié)構(gòu)和功能。由于更早的時候,手板只能依靠經(jīng)驗(yàn)豐富的技師手工制作,因此被人稱為“手板”,目前制造業(yè)主要依靠數(shù)控機(jī)床制作。
近兩年3D打印火紅了以后,使手板制作多了一項(xiàng)前沿技術(shù)。制作手板也成為3D打印廠商主要的業(yè)務(wù)來源。甚至有深圳的3D打印服務(wù)商表示,其99%的訂單來自打印手板。可以說,目前3D打印主要是為工廠手板制作業(yè)務(wù)服務(wù)的。3D打印不需要模具,由圖紙直接生成物件,而且好的3D打印機(jī)精度很高,無疑是手板制作的理想方式。有設(shè)計公司的老板表示:“3D打印出來的樣品,絕不僅僅只是看個樣子,它必須是第一個產(chǎn)品,具有這個產(chǎn)品應(yīng)該有的一切。”傳統(tǒng)的機(jī)床制作的手板,只能無限逼近產(chǎn)品原型,誤差比較大,而3D打印機(jī)輸出的則是產(chǎn)品實(shí)物,對制造商來說,沒有比拿產(chǎn)品實(shí)物試錯更好的了。
此外,相對于耗時數(shù)天的傳統(tǒng)手板制作,3D打印的速度快,按照深圳3D打印機(jī)品牌維示泰克每小時打印15立方厘米物體的速度,一個手機(jī)結(jié)構(gòu)的模型大約需要打印三四個小時,為制造商開發(fā)產(chǎn)品節(jié)約了大量的時間,也更有利于優(yōu)化產(chǎn)品設(shè)計。例如中興手機(jī)已開始用3 D打印機(jī)制作手機(jī)手板。傳統(tǒng)的生產(chǎn)方式,手板制作一般是由專門的手板廠完成,全手工制作,大約需要兩周時間,成本在3000元以上。如果采用3D打印,只需三四個小時,成本不過幾十元。
而對于一些特殊產(chǎn)品,比如用特殊金屬制造的鎖具,3D打印技術(shù)進(jìn)入手板制作之前,傳統(tǒng)手板只能用ABS等塑料,無法驗(yàn)證鎖具設(shè)計的合理性,工廠不得不繞過手板制作流程,直接制作模具,一旦設(shè)計出現(xiàn)了問題,整套幾十萬元的模具都要報廢,讓制造商付出巨大的“沉沒成本”。有了3D打印技術(shù)以后,高端的工業(yè)級3D打印機(jī)可以直接打印金屬材質(zhì),避免了大量的潛在損失。目前,能夠被運(yùn)用到3D打印中的材料包括薄膜、樹脂、石蠟、石膏、尼龍絲、鈦合金、陶瓷等十幾種。
但3D打印顛覆了制造業(yè)嗎?沒有,3D打印連手板制作也沒有顛覆。
據(jù)粗略統(tǒng)計,目前國內(nèi)只有10%的手板制作運(yùn)用了3D打印技術(shù),說到底還是成本問題。
目前,3D打印技術(shù)的大規(guī)模應(yīng)用主要集中在一些‘不計成本’的領(lǐng)域。航空航天、醫(yī)療、汽車制造業(yè)定制的3D打印產(chǎn)品需求穩(wěn)定,價格相對較高。”一家3D打印企業(yè)的經(jīng)理表示,上海大眾、一汽大眾等都選擇3D打印制作產(chǎn)品樣板,如果自己購買3D打印機(jī),由于模型少致使其利用率不高,還不如交給3D打印企業(yè)做。但要接這些大訂單,3D打印企業(yè)要投入大量的資金購買國外設(shè)備,漫長的投資回報期,不是一般的3D打印企業(yè)可以承受的。
而對于普通的手板制作,3D打印完全是誕生在一片殘酷廝殺的紅海里。目前,任何一家3D打印企業(yè),都會向準(zhǔn)客戶打印各種各樣的鏤空物品以展示機(jī)器的性能,而這正是3D打印機(jī)所擅長的--打印材料少而結(jié)構(gòu)復(fù)雜的部件。但要打印這種復(fù)雜精美的部件,往往需要百萬元級別的進(jìn)口工業(yè)級3D打印機(jī),打印材料也要全部進(jìn)口,甚至要請國外的工程師調(diào)試設(shè)備、調(diào)配粘合劑等,是名副其實(shí)的“土豪”服務(wù)。
而要求較低的手板制作呢?在制造業(yè)發(fā)達(dá)的中國,傳統(tǒng)模板技術(shù)已相當(dāng)成熟,技術(shù)人才充足,競爭激烈,價格便宜?,F(xiàn)在,最普通的3D打印材料ABS價格都高達(dá)7000元/公斤,用國產(chǎn)桌面3D打印機(jī)打印一個粗糙的小部件,費(fèi)用都比找專業(yè)加工廠做要貴得多。
3D打印還有一個重要的缺點(diǎn),是技術(shù)進(jìn)步也改善不了的——假如我們想打印2倍大的東西,就要用8倍的材料、時間;想打印3倍大的東西,就要用27倍的材料、時間。因此,3D打印雖然不受復(fù)雜性的限制,卻受到產(chǎn)量的限制,企業(yè)要制作的手板越多、越大,成本就會指數(shù)級地上升。
而在手板以外的行業(yè)呢?目前3D打印基本上為工廠手版制作服務(wù),一方面很少有企業(yè)試水大眾消費(fèi)領(lǐng)域,另一方面高昂的價格也讓大眾領(lǐng)域的3D打印市場潛力變得可疑。對于輸出產(chǎn)品精美的工業(yè)級打印服務(wù),打印一次動輒幾千元、幾萬元,只有汽車企業(yè)等“土豪”才玩得起;家庭用的桌面級3D打印機(jī),雖然機(jī)器只賣幾千塊,材料、維護(hù)等后續(xù)費(fèi)用卻不是家庭消費(fèi)者能消受得起的,打印出來的成品也粗糙得多。