在資本和技術的雙重推動之下,3D打印新應用層出不窮。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打印方式大規模生產LEAP渦扇噴氣發動機金屬零件。
IDC今年3月發布的一份報告指出,3D打印已由一種新興技術逐漸發展成為主流技術,很多企業開始認可并接受該技術帶來的成本和生產效益。IDC預測,從2012年到2017年,全球3D打印市場將出現出貨量和銷售額的巨大增長,復合年增長率將分別達到59%和29%。
在市場快速發展的同時,3D打印正越來越深刻地改變著傳統制造業。
3D打印改變了什么
2008年爆發國際金融危機至今,世界經濟復蘇仍然乏力,亟須制造業等傳統產業轉型升級,成為新的經濟增長點。而在這一過程中,新興技術和新興產業將發揮主導作用,成為傳統產業轉型升級的重要推動力。
3D打印技術無疑為傳統制造業的發展帶來了新契機。以3D打印技術為代表的數字化制造模式,被英國《經濟學人》雜志認為是“第三次工業革命最具標志性的生產工具”。
那么,3D打印究竟將如何改變傳統制造業?
在媒體的熱炒之下,3D打印的概念已經被越來越多的人所熟知,并對其優勢有了初步了解:3D打印所采用的增材制造技術,比傳統的減材制造技術更節省材料,同時,3D打印可以制造出傳統制造方法難以勝任的復雜部件。
不過,3D打印顯然還有更深遠的影響。
比如,在材料方面,亞洲制造業協會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,拓展了材料的應用領域,并帶動了材料、軟件開發等龐大的新興產業的崛起。
在制造方面,3D打印則推動了傳統制造生產模式的變革,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,目前國外已經出現了“云制造”的案例,即建立一個3D打印的加工服務中心,進行生產工作,然后將3D打印與云計算技術進行結合,這樣用戶在任何位置都可以進行3D打印。
技術在進步
不過,3D打印作為一項先進的技術,市場規模卻比較有限。2013年,全球3D打印市場規模約40億美元,較2012年翻了一番,尚不如一家大型互聯網上市公司的市值。
Stratasys中國區總經理汪良艮告訴記者,由于3D打印技術自身的特點和優勢,更適合用于設計環節。“通過3D打印技術,設計師的理念不需要經過開模,就可以把原型做出來,并對外觀進行測試,驗證設計方案和設計理念。”汪良艮說。
據汪良艮介紹,目前設計環節的應用,占據了3D打印市場80%之多。而在大規模生產方面,3D打印在成本和效率上則被認為缺乏優勢。
不過,隨著技術的進步,上述現狀正在發生改變。
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,在一些領域,3D打印也已經用于直接生產產品。比如,Stratasys公司專門成立了一個團隊,進行數碼直接制造。
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。據了解,這款汽車有很多零件直接經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,新工業減少了加工和安裝的工作量,同時也避免了材料浪費。
應用在行動
在技術進步的同時,3D打印的應用市場也需要進一步打開。
“3D打印的發展關鍵在應用。未來三到五年是3D打印產業發展的關鍵期,如果不能把應用市場打開,那么3D打印的前景將會更加撲朔迷離。”羅軍說。
羅軍還援引工業機器人發展的歷史,來說明應用對產業發展的重要性。他告訴記者,工業機器人最早誕生于美國,但二戰之后,日本勞動力大量缺失,于是大量采購美國的工業機器人。到了上世紀70年代,由于日本在工業機器人的應用中不斷發現、完善和解決問題,因此在技術水平上超越了美國。“應用市場決定了產業發展。”羅軍說。
在推動3D打印應用方面,由羅軍擔任秘書長的中國3D打印技術產業聯盟正在積極行動。據羅軍介紹,目前該聯盟主要從以下三方面展開工作,首先是集納會員企業的設備,打造展覽展示中心,通過開放的環境,讓用戶對3D打印技術有全面的認識和了解。其次是加強科普,最后是開展加工服務業務。
據了解,目前中國3D打印創新服務中心總部已落戶山東青島。該中心包括展示體驗中心、加工服務中心及技術研發中心。在工業領域的應用目前瞄準的是磨具模型,在文化創意領域的應用則是與時尚相結合。此外,還將成立文物俱樂部和云工廠。
根據3D打印技術產業聯盟的規劃,未來三年內,將再建立10個分中心,以推進3D打印的應用發展。“應用市場只要撕開一條口子,3D打印的發展一定是幾何級數的增長。”羅軍說。