3D打印快速自實(shí)驗(yàn)室走向應(yīng)用 國(guó)內(nèi)制造業(yè)或彎道超車
來(lái)源：中證網(wǎng)
近日，美國(guó)亞利桑那州的local Motors公司創(chuàng)造的3D打印汽車，是一輛雙門雙座敞篷小車，名為Strati。它是一款電動(dòng)車，后輪驅(qū)動(dòng)。根據(jù)官方消息，它的最高速度為80Km/h，搭載6.1kWh電池，續(xù)航里程大約為100Km。
8月初，一個(gè)9歲女孩右耳廓先天發(fā)育不全，首例以3D打印輔助的耳廓塑型再造手術(shù)，讓女孩再造出一個(gè)正常的新耳朵。
近年來(lái)，3D打印技術(shù)全面開(kāi)花，隔兩天就會(huì)聽(tīng)到3D打印引領(lǐng)發(fā)展潮流的相關(guān)報(bào)道。事實(shí)上，3D打印技術(shù)席卷各行業(yè)領(lǐng)域，主要包括制作、醫(yī)療、教育、考古、建筑和軍事等領(lǐng)域，3D打印技術(shù)已從實(shí)驗(yàn)室快速走向?qū)嶋H應(yīng)用。而隨著技術(shù)的成熟，3D打印將會(huì)應(yīng)用在更多領(lǐng)域，為人類生活提供更多便利。
從實(shí)驗(yàn)室走向應(yīng)用
3D打印出現(xiàn)在20世紀(jì)80年代，作為一種革命性制造方式，以數(shù)字模型文件為基礎(chǔ)，運(yùn)用粉末狀金屬或塑料等可黏合材料，通過(guò)逐層打印方式構(gòu)造物體。目前已從原型制造發(fā)展到打印功能的2.0時(shí)代，未來(lái)即將步入智能化3.0時(shí)代。
3D打印2.0時(shí)代首輛3D打印汽車近期推出，這輛車在美國(guó)田納西州橡樹(shù)國(guó)家公園制造出來(lái)，而不是沿用一百多年前傳承下來(lái)的造車技術(shù)。傳統(tǒng)生產(chǎn)汽車過(guò)程中，采用的是與1915年類似的造車方式。就是在生產(chǎn)線上，組裝上千個(gè)零件，才能完成一輛汽車的生產(chǎn)工作。而Local Motors公司卻用3D打印技術(shù)生產(chǎn)一輛汽車。據(jù)報(bào)道，Strati的設(shè)計(jì)還是很粗糙，它的儀表盤看上去像用填縫槍一層一層粘起來(lái)的。不過(guò)，側(cè)面車身很光滑，與BMW i3（寶馬）碳纖維外殼感覺(jué)很類似。local Motors公司負(fù)責(zé)人介紹，車身是打磨后效果，為給大家看到碳纖維材料能達(dá)到的效果，其他地方則沒(méi)有打磨。
據(jù)悉，3D打印是把碳纖維原料，通過(guò)一層一層噴射出來(lái)的方式完成車身制造，所以可以直接打印出復(fù)雜的車身結(jié)構(gòu)，比如帶有能量吸收單元的車身，也可以把連接安全帶掛鉤直接內(nèi)嵌到車體中，這樣掛鉤會(huì)更牢固。如果在事故中車輛被損壞，只需把發(fā)動(dòng)機(jī)和懸掛等裝置拆下來(lái)，然后把車體融化掉，再重新打印一輛車就行。
目前，采用一體式碳纖維車身的車子邁凱輪650S，市場(chǎng)價(jià)格是30萬(wàn)美元，而是Strati只需要5000美元。雖Strati不像是邁凱輪那樣的豪華車，但據(jù)媒體報(bào)道，這款車很可能代替摩托車成為人們?nèi)粘５拇浇煌üぞ摺?/p>
3D打印現(xiàn)已在醫(yī)療領(lǐng)域開(kāi)始較為廣泛應(yīng)用。8月初，一個(gè)9歲女孩右耳廓先天發(fā)育不全，首例以3D打印輔助的耳廓塑型再造手術(shù)，讓女孩再造出一個(gè)正常的新耳朵。去年11月前后，通過(guò)3D打印技術(shù)，一個(gè)患有復(fù)雜瘤頸腹主動(dòng)脈瘤老年患者成功實(shí)施手術(shù)，另一位多節(jié)段頸椎間盤突出伴椎管狹窄的患者也成功手術(shù)。
艾瑞咨詢分析師指出，3D打印技術(shù)席卷各行業(yè)領(lǐng)域，主要包括制作、醫(yī)療、教育、考古、建筑和軍事等領(lǐng)域，3D打印技術(shù)已從實(shí)驗(yàn)室快速走向?qū)嶋H應(yīng)用。而隨著技術(shù)的成熟，3D打印將會(huì)應(yīng)用在更多領(lǐng)域，為人類生活提供更多便利。
3D打印市場(chǎng)爆發(fā)
當(dāng)3D打印從實(shí)驗(yàn)室走向應(yīng)用，直接推動(dòng)的是打印機(jī)市場(chǎng)的發(fā)展。根據(jù)艾媒咨詢數(shù)據(jù)顯示，2014年，全球3D打印機(jī)市場(chǎng)規(guī)模達(dá)到38.5億美元，預(yù)計(jì)2018年，市場(chǎng)規(guī)模將增長(zhǎng)到125.8億美元。艾媒咨詢分析師認(rèn)為，技術(shù)體系的完善、應(yīng)用領(lǐng)域的拓展及產(chǎn)業(yè)鏈的形成，將推動(dòng)全球3D打印市場(chǎng)實(shí)現(xiàn)爆發(fā)式增長(zhǎng)。
3D打印需求端主要分為工業(yè)打印機(jī)和桌面打印機(jī)。工業(yè)打印機(jī)需求主要表現(xiàn)在航空航天、汽車工業(yè)領(lǐng)域；桌面打印機(jī)價(jià)格逐步平民化，加上技術(shù)的突破、產(chǎn)品性能的提升促使桌面打印機(jī)需求不斷擴(kuò)大，尤其在醫(yī)療領(lǐng)域和個(gè)人消費(fèi)市場(chǎng)。
海通證券分析師認(rèn)為，上一輪工業(yè)革命中，制造業(yè)主要通過(guò)批量化流水線制造和集約生產(chǎn)來(lái)降低生產(chǎn)成本，實(shí)現(xiàn)規(guī)模效益，3D打印將使得制造業(yè)產(chǎn)業(yè)組織形態(tài)和供應(yīng)鏈模式重新構(gòu)建，讓制造商與消費(fèi)者合為一體，由此帶來(lái)制造業(yè)的顛覆式重構(gòu)，帶來(lái)無(wú)窮創(chuàng)新空間。
據(jù)悉，2014年，工業(yè)級(jí)應(yīng)用在全球3D打印機(jī)的應(yīng)用領(lǐng)域分布中占比達(dá)到20.2%。艾媒咨詢分析師認(rèn)為，隨著工業(yè)級(jí)設(shè)備的盈利預(yù)期，新進(jìn)入廠商將會(huì)增加，工業(yè)級(jí)打印機(jī)價(jià)格將會(huì)進(jìn)一步下降，預(yù)計(jì)未來(lái)大規(guī)模工業(yè)級(jí)應(yīng)用將迎來(lái)爆發(fā)式增長(zhǎng)。
桌面打印市場(chǎng)同樣廣闊，醫(yī)療領(lǐng)域等應(yīng)用已有所預(yù)期，而在個(gè)人消費(fèi)市場(chǎng)上，國(guó)際工業(yè)設(shè)計(jì)協(xié)會(huì)聯(lián)合會(huì)第27屆主席李淳寅表示：“未來(lái)3D打印技術(shù)會(huì)從為服務(wù)而設(shè)計(jì)轉(zhuǎn)向?yàn)樽约合硎芏O(shè)計(jì)?！?/p>
據(jù)悉，5月美國(guó)利用3D打印技術(shù)制成世界上首件4D打印連衣裙，所謂4D打印就是在3D打印基礎(chǔ)上增加時(shí)間緯度，該連衣裙成本約1.8萬(wàn)元，用時(shí)48小時(shí)制成。
這也意味著，隨著3D打印產(chǎn)業(yè)的快速發(fā)展，未來(lái)的3D打印會(huì)更加注重龐大的消費(fèi)者市場(chǎng)，更多追求用戶體驗(yàn)和用戶追求，其發(fā)展趨勢(shì)是每個(gè)家庭都能擁有3D打印機(jī)。
國(guó)內(nèi)企業(yè)或可彎道超車
國(guó)內(nèi)3D打印產(chǎn)業(yè)發(fā)展則更為火爆，近年來(lái)，中國(guó)3D打印市場(chǎng)規(guī)模均保持較高增長(zhǎng)速度，遠(yuǎn)遠(yuǎn)高于全球平均水平；預(yù)計(jì)2018年中國(guó)3D打印市場(chǎng)規(guī)模將超過(guò)200億元；作為全球重要制造基地，中國(guó)3D打印市場(chǎng)潛在需求旺盛，未來(lái)中國(guó)將迎來(lái)3D打印發(fā)展的春天。
同時(shí)也要注意到，我國(guó)3D打印市場(chǎng)在發(fā)展成熟之前也存在很多問(wèn)題，痛點(diǎn)與成長(zhǎng)并存：缺少原創(chuàng)的核心技術(shù)，現(xiàn)階段企業(yè)研發(fā)投入欠缺，與產(chǎn)業(yè)發(fā)展要求不匹配；國(guó)內(nèi)3D打印企業(yè)小而散，處于“單打獨(dú)斗”初步發(fā)展階段，產(chǎn)業(yè)整合度較低，企業(yè)較分散社會(huì)影響力有限；降低原材料成本難度大，3D打印產(chǎn)業(yè)化受阻。
5月19日，國(guó)務(wù)院最新公布《中國(guó)制造2025》行動(dòng)綱領(lǐng)，提出現(xiàn)階段各國(guó)都在加大科技創(chuàng)新力度，推動(dòng)三維(3D)打印、移動(dòng)互聯(lián)網(wǎng)、云計(jì)算、大數(shù)據(jù)、生物工程、新能源、新材料等領(lǐng)域取得新突破。綱領(lǐng)提出九大戰(zhàn)略任務(wù)和重點(diǎn)，而3D打印就是一個(gè)重點(diǎn)領(lǐng)域。
從戰(zhàn)略層面看，3D打印可幫助國(guó)內(nèi)企業(yè)從設(shè)計(jì)、制造層面實(shí)現(xiàn)彎道超車；鑒于其可以規(guī)避規(guī)?；a(chǎn)部分缺點(diǎn)如強(qiáng)周期波動(dòng)、產(chǎn)品同質(zhì)化等，在某些領(lǐng)域可能成為未來(lái)“分布式制造”基石。
在政府大力引導(dǎo)下，全國(guó)各地積極響應(yīng)對(duì)3D產(chǎn)業(yè)布局熱情愈發(fā)濃烈,3D打印產(chǎn)業(yè)園百花齊放。目前A股公司中，銀邦股份、銀禧科技、金運(yùn)激光等眾多公司涉足3D產(chǎn)業(yè)。