據(jù)《沃勒斯報告2012》顯示,截至2011年,全球累計銷售4.9萬臺工業(yè)級3D打印機,其中近四分之三由美國制造,以色列和歐洲各國的份額分別為9.3%和10.2%,中國生產(chǎn)的設備僅占3.6%,與日本相當。2012年,世界3D打印行業(yè)的產(chǎn)值約100億元人民幣,國內(nèi)大概是3億多元人民幣;預計2015年,3D打印行業(yè)銷售額將增加至37億美元;到2019年,該行業(yè)的收入將達69億美元,其中成品產(chǎn)值預計將占80%。
3D打印技術(shù)現(xiàn)已廣泛應用于航空航天、軍工與武器、汽車與賽車、電子、生物醫(yī)學、牙科、首飾、游戲、消費品和日用品、食品、建筑、教育等眾多領(lǐng)域??梢灶A見,該技術(shù)將更趨向于日常消費品制造、功能零件制造及組織與結(jié)構(gòu)一體化制造的方向。
3D打印將對傳統(tǒng)制造業(yè)產(chǎn)生顛覆性變革,主要表現(xiàn)在:
從操作工序上來說,傳統(tǒng)的制造工藝是對原材料進行剪裁、拼接后連接而成,而3D打印是通過軟件設計,一層一層堆積材料把產(chǎn)品做出來。3D打印通過將材料層層電解沉積的方法直接制造復雜的塑料、金屬和合金元件,而不是像以前那樣對材料切割、鍛打、彎曲,不再需要工序麻煩地制作很多不同的元件去組裝它,可以不用傳統(tǒng)的大規(guī)模機床來制造小型的部件。
從制造模式來說,過去是生產(chǎn)線規(guī)?;a(chǎn),今后則可能更多的是個性化的定制生產(chǎn),產(chǎn)品上市時間縮短,同時不再需要庫存大量零部件,也不需要大量生產(chǎn)。3D打印適應越來越苛刻的個性化消費需求。傳統(tǒng)的大批量制造生產(chǎn)幾乎能夠提供任何人最基本的吃穿住行玩等消費產(chǎn)品,但是這些產(chǎn)品都是標準化的,比較千篇一律,在個性化方面已經(jīng)無法滿足人們?nèi)找嬖鲩L的需求。而手工生產(chǎn)的個性化東西雖然地道,品質(zhì)精良,內(nèi)涵豐富,但是手工制造耗時巨大。而3D打印技術(shù)既可以滿足人們對個性化產(chǎn)品的追求欲,市面上買不到某件產(chǎn)品,3D打印機或許可以滿足你的心愿,還可以大大提高產(chǎn)品的生產(chǎn)效率。
從生產(chǎn)成本來說,3D打印無需機械加工或任何模具,就能直接從計算機圖形數(shù)據(jù)中生成任何形狀的零件,從而極大地縮短產(chǎn)品的研制周期,大幅減少材料耗費,提高生產(chǎn)效率和降低生產(chǎn)成本。它還可以制造出傳統(tǒng)生產(chǎn)技術(shù)無法制造的外形。3D打印極大地釋放勞動力,一個技術(shù)工人可以看管數(shù)臺打印機,就像紡織工人看管多臺織機一樣,可以節(jié)省大量的勞動力,而勞動效率卻有數(shù)倍甚至數(shù)十倍的提高。
3D打印技術(shù)是依托于信息技術(shù)、精密機械以及材料科學等多學科發(fā)展起來的尖端技術(shù),其學術(shù)名稱為快速成型技術(shù),也叫增材制造技術(shù),誕生于上世紀80年代。
3D打印是對傳統(tǒng)制造業(yè)的一種顛覆性變革,已成為引領(lǐng)未來全球制造業(yè)發(fā)展趨勢的關(guān)鍵詞。正如蒸汽機之于第一次工業(yè)革命,電力之于第二次工業(yè)革命一樣,3D打印技術(shù)是第三次工業(yè)革命的標志性技術(shù)。
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控制公司合并:Stratasys以4億美元收購MakerBot
MakerBot成立于 2009 年,主要提供的是桌面級 3D 打印服務,想把 3D 打印滲透到大眾消費市場。MakerBot 稱自成立以來,已經(jīng)售出 2 萬多臺 3D 打印機。去年 MakerBot 還把體驗店開到紐約,用戶可在線下打出自己的 3D 頭像。
而Stratasys之前在工業(yè)級 3D 打印市場上占領(lǐng)先地位,這次收購則彌補了 Stratasys 在大眾消費級市場的短板。
另一種聲音:
被神化的3D打印技術(shù)
最近一段時間,一項從上個世紀80年代末就開始的技術(shù)“3D打印”,被廣告宣傳得天花亂墜,但事實上,3D打印技術(shù)的應用主要還是集中在設計領(lǐng)域,并非人們所想的“無所不能”。
前不久,一則全球首支3D打印手槍的CAD制作文件在網(wǎng)絡上被下載了超過10萬次的消息引起了人們的恐慌。據(jù)報道,手機的打印設備,是Stratasys公司的Dimension SST型3D打印機。人們之所以恐慌,是因為按照這個道理,只需一臺3D打印機就可以把槍制造出來,安全如何保障?
但事實上,這只是理論上強大的3D打印——通過這項專業(yè)技術(shù),任何東西無論結(jié)構(gòu)多復雜,都可以通過3D打印制造出來。而在具體的操作中,遠沒有那么簡單。首先,不僅3D打印機非常昂貴,連每次打印所需的材料也價格不菲,完全沒有到“可入尋常百姓家”的地步。所以,目前購買使用3D打印設備的大多為搞研究的科研院校、或是大公司設計團隊等,至于3D打印的家庭化或者個體化之路,八字還沒一撇。
其次,雖然3D打印已涵蓋汽車、航天航空、日常消費品、醫(yī)療、教育、建筑設計、玩具等領(lǐng)域,但由于打印材料的局限性,產(chǎn)品多停留在模型制作層面。也就是說,目前3D打印技術(shù)的優(yōu)勢主要是縮短設計階段的時間,使得設計者的模型實現(xiàn)起來比較便利。譬如,在傳統(tǒng)的制造業(yè)流程中,不管什么行業(yè),設計師的圖紙,需要在拆分為各個元素后,去開模,然后再組裝,其弊病就是花費的周期比較長。而當設計師對模型做出調(diào)整后,相同的步驟又得重復一遍,循環(huán)往復。而有了3D打印,設計師的圖紙可以快速變成實體的東西,然后開模,進行規(guī)?;笊a(chǎn)。 3D打印技術(shù)的意義,更在于設計環(huán)節(jié)的時間成本的節(jié)約。
當然,如果不計成本,3D打印可以適用于終端制造業(yè),比如異形的東西。現(xiàn)在大規(guī)模生產(chǎn)方式使得所有東西都一模一樣,而3D打印可以制造小批量、高價值的物品,如定制珠寶或者個性化禮物。大部分3D打印產(chǎn)品是可以做到個性化定制的,理論上,每個人的構(gòu)想,通過3D打印技術(shù)轉(zhuǎn)化為獨特產(chǎn)品,只是個頭的大小直接影響3D打印的難度——假如我們想要兩倍大的東西,就要花費8倍的材料和8倍的時間,想要3倍大的東西,就要花27倍的材料和時間。
值得一提的是,3D打印領(lǐng)域的領(lǐng)導者、Stratasys公司中國區(qū)經(jīng)理汪祥艮日前指出,中國的3D打印業(yè)務正以常人無法想象的速度在增長,但與國外的應用情況相比較,中國目前的3D打印技術(shù)在應用領(lǐng)域和深度上還有相當差距。比如說,威克弗里斯特大學的安東尼·阿塔拉博士已經(jīng)用該技術(shù)打印皮膚組織,進而移植到皮膚燒傷的人身上,還成功打印并移植了人的尿道。而在中國,這樣的案例還沒有。這不禁讓人聯(lián)想到,物聯(lián)網(wǎng)的概念一到中國,就引發(fā)極大的興奮,一時間各地大興土木辦起了各自的物聯(lián)網(wǎng)產(chǎn)業(yè)園區(qū),但那些所謂的物聯(lián)網(wǎng)相關(guān)企業(yè),大多在生產(chǎn)諸如超市里面的掃描儀一類的產(chǎn)品,這并非物聯(lián)網(wǎng)的核心,和真正意義上的感知器件和設備也有相當?shù)牟罹?。同樣是在國外先行?D打印技術(shù),現(xiàn)在還遠遠不到“無所不能”的境地,建議國內(nèi)的看客們理性對待。



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