3D打印技術(shù)究竟能夠做什么?它在“中國制造2025”戰(zhàn)略中將扮演什么樣的角色?
這幾乎是每一個(gè)3D打印從業(yè)者和研究者都會被問到,,也時(shí)常在思考的問題,。然而,,答案總是模糊而迷茫的,。這也是世界3D打印技術(shù)產(chǎn)生30年來,在產(chǎn)業(yè)應(yīng)用上的常態(tài)。
“無論是國外還是國內(nèi),對于3D打印的產(chǎn)業(yè)應(yīng)用都還在探索,都不是特別清晰,。”世界3D打印技術(shù)產(chǎn)業(yè)聯(lián)盟首席執(zhí)行官羅軍在接受《了望東方周刊》采訪時(shí)表示,。
他告訴本刊記者,,2014年全球3D打印市場規(guī)模為60億美元,是2013年的1.5倍,,但仍然不如一家大型企業(yè)的年產(chǎn)值,。
事實(shí)上,3D打印技術(shù)產(chǎn)生30年來,,其產(chǎn)業(yè)應(yīng)用始終推進(jìn)緩慢,。尤其是在中國,3D打印經(jīng)過20多年的發(fā)展,,與國外的差距不僅沒有縮小,,反而在不斷拉大。
越來越大的差距
1986年,,3D打印技術(shù)的發(fā)明者Charles Hull開發(fā)了第一臺商業(yè)3D打印機(jī),,開啟了全球的3D打印時(shí)代,那時(shí)還沒有3D打印的稱謂,,還叫快速成型,。
上個(gè)世紀(jì)90年代初,清華大學(xué)教授顏永年等赴美訪問期間,,參觀了美國的3D打印科研機(jī)構(gòu),。那是中國專家第一次接觸3D打印技術(shù),顏永年也因此被業(yè)界譽(yù)為“中國3D打印第一人”,。
細(xì)究起來,中美兩國進(jìn)入該領(lǐng)域的時(shí)間僅相隔五六年,。因此有研究者認(rèn)為,,中國與世界3D打印行業(yè)一樣,都處于產(chǎn)業(yè)化的起步階段,,面臨同樣的困難,,存在同樣的問題,差別不大,。甚至有評論認(rèn)為,,與發(fā)達(dá)國家相比,3D打印是中國唯一能夠與世界先進(jìn)技術(shù)保持同步的領(lǐng)域,。
然而,,數(shù)據(jù)顯示,,2013年中國的3D打印市場規(guī)模為3億美元,而美國則為15億美元,。
在羅軍看來,,雙方的差距十分明顯。更重要的是,,近幾年這種差距不僅沒有縮小,,反而在不斷拉大。
“比如,,目前關(guān)于3D打印的重要原創(chuàng)技術(shù),,沒有一項(xiàng)是在中國人手里的?!绷_軍說,,近年來,中國在3D打印技術(shù)上幾乎沒有取得任何重大突破,。
一位不愿透露姓名的業(yè)內(nèi)人士對此深有同感,。他告訴《了望東方周刊》,“目前,,金屬3D打印的設(shè)備和材料幾乎全部控制在國外制造商手中,,這也是一些復(fù)雜的3D打印產(chǎn)品價(jià)格昂貴的主要原因?!?/p>
世界3D打印技術(shù)產(chǎn)業(yè)聯(lián)盟的數(shù)據(jù)顯示,,目前新加入3D打印領(lǐng)域的企業(yè)中,80%以上都是從事最基礎(chǔ)的桌面機(jī)生產(chǎn),。
而造成差距擴(kuò)大的原因主要還是人才和資金投入的缺乏,。
與國外相比,中國少有專業(yè)的3D打印團(tuán)隊(duì)和人才進(jìn)行長期研究,,而企業(yè)也鮮少在科研上進(jìn)行持續(xù),、有計(jì)劃的投入。
“2014年以2億元人民幣的年銷量成為當(dāng)年銷售額最大的某3D打印企業(yè),,竟未在產(chǎn)品研發(fā)上進(jìn)行任何投入,。”羅軍說,。
而在美國,、德國等3D打印技術(shù)發(fā)達(dá)的國家,不僅有專業(yè)的研究機(jī)構(gòu)和人員進(jìn)行長期專業(yè)的研究,,一些大企業(yè)每年都要投入上億美元進(jìn)行產(chǎn)品和技術(shù)的研發(fā),。
實(shí)際上,目前中國90%以上的3D打印企業(yè)都是在售賣機(jī)器設(shè)備,而這其中又以技術(shù)含量不高的桌面機(jī)為主,。
“目前中國3D打印行業(yè)所處的時(shí)代,,同當(dāng)年的電腦組裝時(shí)代一樣,用的都是國外過了30年專利保護(hù)期的淘汰產(chǎn)品,?!绷_軍說。
“進(jìn)口3D打印機(jī)的精度和穩(wěn)定性確實(shí)要比國產(chǎn)的好得多,?!鳖佊滥旮嬖V《了望東方周刊》,以穩(wěn)定性而言,,一般進(jìn)口3D打印機(jī)連續(xù)工作的時(shí)間能達(dá)到400小時(shí),,而國產(chǎn)的一半都做不到。因此,,中國做3D打印加工和服務(wù)的投資商們也更愿意購買國外設(shè)備,。這就使得目前中國市場90%以上的3D打印設(shè)備銷售商在賣中高端的進(jìn)口設(shè)備。
在3D打印技術(shù)的商業(yè)應(yīng)用中,,材料問題也越來越突出,。以工業(yè)打印為例,其需要專門的金屬粉末材料才能打印出各種金屬零件,,而目前中國的金屬粉末材料大都依靠進(jìn)口,。
但是,顏永年認(rèn)為,,中國的3D打印技術(shù)之所以不及歐美國家,,更多的是因?yàn)檎麄€(gè)技術(shù)不系統(tǒng),所有的突破都是一個(gè)一個(gè)的點(diǎn),,沒有連成線,、形成面。
先機(jī)已失
科研和技術(shù)上的差距,,必然會制約3D打印在商業(yè)應(yīng)用上的發(fā)展,。
由于應(yīng)用面少,應(yīng)用渠道沒有打開,,3D打印在其技術(shù)產(chǎn)生后的20多年時(shí)間里,,一直作為一種高端而神秘的存在,默默發(fā)展,,尤其是在工業(yè)和大眾消費(fèi)的應(yīng)用領(lǐng)域。
直到2012年,,美國奧巴馬政府將3D打印技術(shù)作為美國未來15個(gè)制造業(yè)創(chuàng)新中心的首個(gè)項(xiàng)目推出;而英國的《經(jīng)濟(jì)學(xué)人》雜志則認(rèn)為,,3D打印技術(shù)將成為推動第三次工業(yè)革命的重要力量。
政府的推動和媒體的關(guān)注,使得3D打印迅速火爆,,成為全球熱點(diǎn),。
在中國,2015年2月,,工信部等三部委聯(lián)合發(fā)布《國家增材制造產(chǎn)業(yè)發(fā)展推進(jìn)計(jì)劃(2015~2016年)》,,提出了3D打印行業(yè)的推進(jìn)意見;5月發(fā)布的“中國制造2015戰(zhàn)略”,再次肯定了3D打印在智能制造中的重要作用,。
政策層面的重大利好刺激,,和對行業(yè)未來發(fā)展的信心,使各路資本紛紛進(jìn)入,,從而帶動產(chǎn)業(yè)應(yīng)用迅速發(fā)展,。
世界3D打印技術(shù)產(chǎn)業(yè)聯(lián)盟提供給《了望東方周刊》的數(shù)據(jù)顯示:2014年全球3D打印行業(yè)的產(chǎn)值是60億美元,比2013年增長了50%;其中2014年時(shí),,中國3D打印的產(chǎn)業(yè)規(guī)模已經(jīng)能夠占世界規(guī)模的10%,,同樣比2013年增長了50%左右。
從數(shù)字上來看,,中國3D打印產(chǎn)業(yè)正在與世界同步快速增長,。
然而,事實(shí)上,,受困于核心技術(shù)的缺乏和材料問題的障礙,,中國已經(jīng)失去了產(chǎn)業(yè)應(yīng)用發(fā)展的先機(jī)。如2014年中國3D打印行業(yè)40億元的產(chǎn)值,,國內(nèi)3D打印企業(yè)僅占不到15億元的份額,。
羅軍介紹說,美國,、德國等3D打印技術(shù)發(fā)達(dá)國家的企業(yè)規(guī)模一般較大,,年銷售收入在10億元左右。其中有十多家大企業(yè)已經(jīng)完成了在中國主要城市的戰(zhàn)略布局,,“目前,,歐洲的幾家大型3D打印企業(yè)在中國的各主要城市都有自己的代理商?!绷_軍說,。
未來一旦中國3D打印應(yīng)用市場發(fā)展起來,這些企業(yè)依靠其品牌影響力和已經(jīng)搭建好的銷售渠道及網(wǎng)絡(luò),,就可以迅速實(shí)現(xiàn)對中國市場的占領(lǐng),,屆時(shí)中國企業(yè)再想發(fā)展便是難上加難。
反觀中國,,大部分3D打印企業(yè)的銷售規(guī)模都保持在2000萬~3000萬元的水平,,而且沒有一家企業(yè)完成全國市場的戰(zhàn)略布局,,更遑論走出國門了。
商業(yè)模式單一
與傳統(tǒng)工業(yè)不同,,個(gè)性化才是3D打印技術(shù)的精髓,。其本身就不是替代性很強(qiáng)的技術(shù),要解決的也不是替代傳統(tǒng)制造業(yè),,實(shí)現(xiàn)批量生產(chǎn)的問題,,而是要解決復(fù)雜的高難度制造難題。
這就決定了3D打印不可能成為一個(gè)大眾市場,,其商業(yè)應(yīng)用面也十分有限,,目前已經(jīng)明確的應(yīng)用領(lǐng)域有大眾消費(fèi)領(lǐng)域、工業(yè)領(lǐng)域和生物工程領(lǐng)域,。
即便是在這些業(yè)已明確的應(yīng)用領(lǐng)域,,目前仍然缺乏成熟的商業(yè)模式。
“在商業(yè)模式上,,中國3D打印行業(yè)的發(fā)展還是沿襲的傳統(tǒng)工業(yè)的老路,。”羅軍說,,盡管國外也大多是同樣的模式,,但他們掌握有核心技術(shù)。
所謂傳統(tǒng)工業(yè)的老路就是生產(chǎn)設(shè)備,、賣設(shè)備,。上游的設(shè)備生產(chǎn)者不管用戶市場是否打開了,更多地是想把自己的設(shè)備生產(chǎn)出來,,賣出去,。
據(jù)羅軍介紹,目前中國100多家3D打印相關(guān)的企業(yè)中,,95%以上的是在售賣設(shè)備,,只有不到5%的企業(yè)在做加工和服務(wù)。而銷售的3D打印設(shè)備又以進(jìn)口機(jī)為主,。
公開數(shù)據(jù)顯示,,截止到2011年,全球累計(jì)銷售的工業(yè)3D打印機(jī)有4.9萬臺,,其中近75%是由美國制造,,中國生產(chǎn)的僅占3.6%。
與傳統(tǒng)工業(yè)不同的是,,3D打印技術(shù)雖然已經(jīng)產(chǎn)生了30年,,但是事實(shí)上很多下游的設(shè)備買家只知道3D打印的概念,而并不了解3D打印技術(shù),,也不懂如何更好地使用這些設(shè)備,。
“一臺工業(yè)打印機(jī)動輒數(shù)百萬元,,甚至上千萬元,,誰也不會在不了解如何使用的情況去購買,。這也是我們的用戶市場打不開的原因?!绷_軍說,。
單一的商業(yè)模式下,上游把風(fēng)險(xiǎn)傳導(dǎo)給下游,,而下游的設(shè)備使用者同樣不愿承擔(dān)這種風(fēng)險(xiǎn),,最終影響的是整個(gè)行業(yè)的發(fā)展。
這使得目前3D打印從業(yè)者既對行業(yè)前景充滿信心,,又看不到眼前的市場在哪里,。
因此,在羅軍看來,,行業(yè)發(fā)展還有許多基礎(chǔ)性的工作需要完成,。在歐美國家,一般是通過建立3D打印技術(shù)服務(wù)中心,,通過提供3D打印的加工服務(wù)來擴(kuò)大科普力度,,啟動市場需求,探索更多的3D打印應(yīng)用領(lǐng)域,。
“只有市場需求起來了,,行業(yè)才能發(fā)展?!绷_軍說,。
目前,世界3D打印技術(shù)產(chǎn)業(yè)聯(lián)盟已經(jīng)在探索更豐富的3D打印生態(tài)圈,,希望通過推動建立3D打印技術(shù)推廣平臺,,將服務(wù)前置,通過技術(shù)分享,,讓下游的市場用戶更多地了解3D打印技術(shù),,形成推動行業(yè)發(fā)展的需求力量,打破目前3D打印行業(yè)“看得見遠(yuǎn)景,,摸不著市場”的迷局,。