3D打印: 低端制造业的“骇客”

标签:3D打印

访客:26684  发表于:2015-03-13 08:35:58

【导读】无论是原料的多元化,还是3D扫描、打印技术的整合,色彩的丰富,都是在完善3D打印的生态系统。

3D打印: 低端制造业的“骇客”

3D打印+淘宝,将会是怎样的情形?
在三纬国际公司(XYZprinting)董事长沈轼荣看来,这将是快则5年至多10年就将能实现的。虽然现在的3D打印还只是极客的玩具、少数设计专业人士的工具,比如打印“奥巴马”立体人像之类的,这都还只是站在现在的角度看现在的世界。沈轼荣所理解的3D打印的应用范围,将是能够取代我们生活中的某些用品制造,尤其是低加工层次的产品,很容易被3D打印取代。今天我们看到的是蛋糕、披萨等吃的,衣服、鞋子等穿的,可以被3D打印,未来会否我们生活所需的一切都能3D打印呢?
这将会是一个新时代的来临。这也是为什么已经有二三十年历史的3D打印技术,会在当下“热启动”。就像《连线》杂志前主编Chris Anderson在2012年底出版的《创客》一书中讲到的,“互联网革命的真正意义不在于我们能够有更多选择,购买更多产品,而在于我们能够制造自己的产品供其他人消费”。

三个挑战

丹麦曲奇饼干抽成精致的圆圈状,放进普通烤箱里烘焙后,口感酥脆,浓郁的椰子味里又带有一丝酪乳的香气。这是三纬国际在2015年CES大会上展出的XYZ食品打印机,该款3D打印机即将于今年第二季度开始销售,具体价格尚未公布。三纬国际属于台湾代工大厂新金宝集团,于2012年中期开始研究3D打印技术,并投资3D打印领域。
三纬国际董事长沈轼荣介绍,该款打印机能够将配料变成半成品的食物,无论是巧克力、生面团或是其他固体物品,目前打印的以饼干或蛋糕装饰物为主,打印后需要烘焙方可食用。
如果说在一年前,还只有类似美国3D打印设备巨头3D Systems,以单枪匹马之势推出3D食品打印机,售价在5000美元~1万美元,今年则有三纬国际等诸位新加入者,且价格会更具优势,来推动“3D打印的,能吃的”这件“接地气”的事。
“我为什么需要3D打印”,是包括三纬国际沈轼荣在内的从业者经常会被问及的话题,在他看来,虽然现在的3D打印市场还处于“看热闹的”阶段,但随着三个尚存挑战的问题逐一被解决,3D打印市场的规模化将只是时间问题,“我真的相信,随着时间的演进,它一定会进入到你的生活当中”。
首先是用于3D打印机的材料目前比较单一,真正意义上的多材料混合还没有。沈轼荣透露,今年年初,三纬国际会推出弹性塑料原料,这样一来他们的3D打印机可以打印小朋友的拖鞋、甚至是步行鞋,因为弹性塑料的推出,3D打印机有了更丰富的应用场景,比如打印饰品、手表表带、手机壳等等。
但是,不论是环保塑材、弹性塑材,还是仿木纹的塑材,仅有这些材料还是不够,它们都还是塑料的范畴,沈轼荣更期待3D打印机可以打印食品、金属、陶瓷、纺织品,而且是被产品化的、量产化的,这样一来,3D打印将真正覆盖我们生活中绝大部分所用到的东西。
事实上,这也是3D打印从业者在极力推动的事情。
MakerBot在 2015年CES上展示了由三种新研发的3D打印纤维做出的样品,可分别模拟铁、石灰岩和槭木的外观、质感和部分特性,虽然这三种纤维本质上还是PLA塑料,但由于添加了复合材料,因而具备一些其他材料的特质。它们有望在今年后期面市。如果说塑料纤维让3D打印品看起来总像玩具的话,那么用铁、石灰岩和木头做出来的,就是实打实的零件和工具了。
Airwolf已经能将尼龙、橡胶、透明化工玻璃等材料打印成衣服、项链、头饰,在2015年CES大会上,这些3D打印品都已经穿在模特身上,与之拍照的参观者络绎不绝。当然,用塑料橡胶材质打印、拼接制成的贴身衣物,在舒适性方面还有很大改进空间。我们甚至可以畅想:逛街时看到一件喜欢的衣服,我们会先在保存着自己尺寸的网站上看3D试穿效果,再用3D打印机把它打印出来!
除了原料,再有就是图档问题。如果用户不会画图怎么办?那就不能使用3D打印?现在的解决方案之一是从云端来下载图档,此外,是把3D扫描整合到3D打印机里。3D打印普及面临的另一个挑战是:多彩。不过,沈轼荣相信,这个问题在3~5年后就会在量产阶段得到很好解决。事实上,目前已经有创业团队在尝试单喷头打出多彩模型的3D打印机。中国一家名为DFRobot的团队,已经在Kickstarter 上众筹这款被命名为Overlord的单喷头多彩3D打印机。如此一来,我们就可以用 3D 打印创造出更丰富的作品,比如地形图、彩色玩具等等。
无论是原料的多元化,还是3D扫描、打印技术的整合,色彩的丰富,都是在完善3D打印的生态系统:一方面使得3D打印有更丰富自如的使用场景,另一方面是降低单件3D打印品的成本(与传统大规模生产比较)。

从娃娃抓起

3D打印在美国相对普及——DIY动手的乐趣、个性化需求得以满足,与此不同的是,包括中国在内的亚洲消费者,似乎更乐于购买成型的产品。
沈轼荣介绍,三纬国际从2014年开始全球销售3D打印机,全年销售近4万台,美国市场现占到其销售总额的40%~50%。但是他相信,在中国大陆市场,机会才刚刚开始。
三纬国际目前主要的销售对象还是工程师、设计师等专业人士和学校(学校直接采购的数量很大,而且也可以带动学生家庭购买)。沈轼荣相信,在中国大陆,学校学生市场应该会有大的增长。
市场的成熟,价格、消费习惯是两大重要影响因素。现在三纬国际推出的3D打印机的价格远低于其他同类产品,但是消费习惯将如何被影响甚至改变?

沈轼荣介绍,在美国,政府大力支持3D打印技术的发展,奥巴马政府认为3D打印技术的发展是美国制造业提高竞争力的一条捷径, 在政府的推动下,更多的创客空间也受到了鼓励,美国政府已经开展了一个新项目,计划到2016年在1000所美国学校引入创客空间,配备3D打印机和激光切割机等数字制造工具,以培养新一代的系统设计师和生产创新者。
通过学校教育来培育3D打印的消费意识和习惯,这一做法已经延续到韩国、中国台湾等地。台湾已经把3D打印机编入科学与生活的教材中,从2015年开始几乎每一个台湾的学校都会有3D打印机。
事实上,包括三纬国际在内的企业也正在中国大陆进行这样的尝试。沈轼荣介绍,已经有数个学校购买了三纬国际几十台的3D打印机,他们主要是高校的商业设计系、室内设计系、以及动漫创作系。无独有偶。AOD,一家由清华大学博士和硕士团队创建的3D打印设备提供商,已经在北京各大高中推广他们的 3D 打印教学课程,3D 打印课堂教学已经初具规模。
“把3D打印放入教材里”,这一举措对该技术的应用普及的意义,沈轼荣认为就如同二三十年前,在学校教育里面推广PC使用一样。在他看来,“3D打印技术的成熟市场应该在10年后15年后,我们应该关注那时成为消费者主流的人群,也就是现在10岁到15岁的孩子怎么想。他们才是3D打印未来的消费者,他们的世界跟我们的世界是完全不同的”。站在现在看未来,他们的世界里应该:没有paper printing,而有3D打印,人们现在需要租房子或卖房子,未来他们可以自己3D打印房子;汽车应该是无人驾驶的;人是可以相对自由地出入太空的。
在此之前,3D打印技术经过二三十年的发展依旧不温不火,最直接最主要的原因是价格过高,它在个人、小企业端市场没有普及,缺乏足够的用户量,而百万元、数百万元价格的工业级设备对大型企业提供的价值有限,用于模型制造的设备需求量难有爆发性增长。
沈轼荣介绍,三纬国际将3D打印市场分为四层:一是普通消费者端;二是工程师、设计师等专业人士、达人端,已经于今年1月份推出Nobel系列的产品,用镭射激光固化液态的塑胶(光敏树脂),以解决打印精度、表面光滑度问题;三是办公室商业用端,计划在2015年中期推出相应产品;四是工业级企业用端,目前三纬国际还不打算投入,一方面这个细分市场还比较小,另外对3D打印设备的各方面指标要求都更高、技术难度更大。这个方向,则是打印机巨头惠普正在发力的。惠普公司透露,正在研发的3D工业打印机将于今年进行全面测试,并于2016年发布,该款产品打印速度更快、价格也更便宜,从10万美元到100万美元不等。
这是战略选择的不同。在三纬国际等一波3D打印从业者看来,诸如玩具、食品、鞋子、衣服、饰品等加工层次越低的东西,越容易被3D打印取代,这个市场的成熟速度和规模化值得期待。
同一台3D打印机,既能打印穿的、又能打印戴的、吃的,这是沈轼荣退休之前的目标。“一个产品取代一个产业,比一个产品取代一种应用,更可怕。3D打印能做到,它取代不只是一种制造业。”他认为,这种机会点是过去二十多年所没有的。就像Anderson在《创客》中所表达的,3D打印技术将让DIY制造业成为潮流,这不仅意味着互联网开始在真正意义上深刻影响到了传统商业中最坚固的基石——制造业,同时3D打印机将成为新一次工业革命的必备元素。

·3D打印机市场自2015年起将可望大幅增长

Gartner研究副总裁Pete Basiliere表示,3D打印机市场正处于转折点,自30年前3D打印机被发明以来,单位出货量每年的增长率都停留在个位数到十位数的低水平,但2015年起将可望大幅增长。

·消费、企业级两个市场皆有望增长

Gartner指出,“消费”3D打印机市场的主要增长驱动力来自于低廉的价格、提升的性能以及在全球各地都能买得到。而“企业级”3D打印机市场的主要增长驱动力则是可通过3D打印技术进行原型设计并生产成品,再加上3D打印机成本下降、品质提升,且可用材料日益多元。

·材料挤制成型打印机与光聚合固化打印机的平均售价可望下降

Gartner进一步指出,特别值得留意的包括价格最低的1~1000美元区间,还有多半采用材料挤制成型技术的1001至2500美元价格区间。2014年,价格低于1000美元的3D打印机占整体价格区间的11.6%,但到2018年,在1至2500美元价格区间的占比将增加至28.1%。由于消费与企业用市场逐渐采用3D打印机,Gartner预测,随着越来越多企业组织采用低端与中端打印机来进行测试与实验,像这样价格区间增长速度大不相同的情况将逐渐弱化。

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本文系IT经理世界/经理+原创,作者:贺文,转载请注明出处和作者名

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