【滨城智库】胡说八道主题研讨:如何看待3D打印未来的发展趋势

 

编者按:3D打印是颠覆性的工业变革。如何看待3D产业和传统制造的关系?3D打印的应用场景和发展趋势如何?本期...



编者按:3D打印是颠覆性的工业变革。如何看待3D产业和传统制造的关系?3D打印的应用场景和发展趋势如何?本期滨城智库,从3D打印市场发展的视角,进一步剖析,希望有所启迪和思考。

主持人:杨晓猛,西岗区政协常委,大连市委党校经济学主任、教授;大连市跨境电商协会常务副秘书长;

本期嘉宾:阳烨,沙河口区工商联执委,优克多维(大连)科技有限公司总经理;王克峰,大连神航三垒科技有限公司总经理,英国帝国理工大学研究员,日本东京工业大学教授;汲广超、王冠群,大连格林普建筑科技有限公司,联合创始人;贾继林,大连钉子科技团队创始人;韩东鹏、于奄虎,大连硕远科技,联合创始人;张剑锋,大连思攀科技有限公司总经理;宋闯,大连木每三维打印有限公司总经理;侯东岳,大连市委党校金融学博士、副教授;姜宝泉,大连市金融协会秘书长;

3D打印代表着工业的颠覆性变革,但是,并没有像几年前的无人机“火”起来,其应用领域及规模相当有限。如何看待3D打印未来的发展趋势?

3D打印的应用场景与价值体现

有人讲,只要换了材料,3D打印什么都能打,如香烟、房子、打火机等等。考虑到材料成本或材料获取、打印时间及市场进入壁垒等因素,人们真的会买3D打印出来的香烟或其他产品吗?3D打印的无所不能,什么都可以做,恰恰是制约其发展的最大误区,人们不会因为3D打印能做,就会不计代价地抛弃原有的传统制造方式,购买3D打印出来的鞋子、香烟等普通消费品。3D打印的价值如何体现?3D打印的系统没有发展到完整的地步时,要找好应用场景,在其中的一个方面做小、做精。

一是涉及国家战略安全的高精尖领域。诸如,增材制造是新的工业革命,其技术趋向成熟,和资本、市场充分结合,将更好地应用于航天航空、医疗领域等多个工业领域。结合中国制造2025和东北老工业基地全面振兴,针对高端市场的关键设备修复、工业修复等场景,有很大的成长空间。二是新奇特的复杂性场景。诸如,3D打印,应用于建筑、陶瓷等工业领域,能够提高建筑施工效率、降低复杂设计的成本,可以直接打印复杂形状的各类建筑曲面,在自动化、嵌入式技术应用中没有“壁垒”。三是社会大众的普及性教育。诸如,3D打印的三维立体式教具等,丰富儿童对多维立体空间的理解,培育科学兴趣、增强想象性和创造性。从总体看,由于3D打印建模软件比较复杂,专业人士可用模型内容较少;颜色单一且强度不足,并没有大面积推展开来。

3D打印的灵活性与创意性

3D打印是新的颠覆式工业革命,完全不同于传统生产加工技术。人们日益关注大数据、云技术、虚拟现实、人工智能等应用,3D打印则推动了三网融合(通讯网、无线网、有限电视等)形成的产品网络与产品链的有机连接。受材料、形状等限制,3D打印不一定完全替代传统制造加工,可以基于五轴联动增减材复合加工工艺,通过提供CAD(交互式图纸设计)和CAM(交互式计算机辅助生产)一体化的服务支持,实现仿真技术和实体加工的有机结合。还可以作为胶凝材料,与水泥、沙浆等混合,提高建筑的凝固度。

2013年以来,3D打印对于外来者充满了“好奇”,对于从业者则是发展的“迷茫”。如何正确看待3D打印?作为一种新型的工具,要找到最适用的场景,而不是打印一个杯子、一双鞋子等等。因此,3D打印不是颠覆所有的传统制造,而是传统制造的加速器,与传统制造互为补充、共同发展。3D打印的应用领域,不在于大规模生产,而在于它的灵活性、创意性,找到市场的“接口”和适合3D打印的生存空间。诸如,打印更加复杂的六股流体换热流道;采用3D打印笔进行艺术创作等等。

3D打印的产业链与盈利点

3D打印好比竹笋一样,破土迎风长。2015年,我国3D打印市场规模约70亿元人民币,预期2016年将扩大到100亿人民币。近三年,3D打印年平均增速达到27%,未来3-5年发展非常快,未来5-8年将迎来3D打印的“爆发”期。

保持持续增长的利润点,必须认清3D打印的产业链,主要涉及软件类建模、机器软件开发、打印技术开发、控制系统等;设备打印、各种耗材;加工服务类平台等。通过找到行业链条的一个点、及时调整方向,构建属于企业的核心竞争力。诸如,南方快速成型的工厂一个镇已达到200多家,恶性竞争、利润持续下降,但是,机械研发、DLP装备研发及工业、教育、医疗、动漫等领域的中高端,做精做专的领域都有相当大的空间、利润附加值高。打个比方,“用锤子修指甲”,是不合适的。同样,发挥3D打印的作用和效果,要与颠覆性设计充分结合,找准场景应用,其效率与价值才会有更好的体现。

3D打印的场景应用及市场趋势

3D打印的金属材料,主要有钛合金、铝合金和高温合金,采取的是“粉材”技术和“丝材”技术。其中, “送丝”技术是以激光作为光源,过渡亚弧焊或电子束技术,提高材料的利用率和效率,确保材料产品的强度和硬度。将3D打印激光头与五轴联动机器人充分结合,通过CD-CM建模仿真模拟,采取激光修复的方式,用于航天航空、军事、石化等国家战略安全领域。3D打印能够做到分布式生产,因此,在一些发达国家,特别是美国,3D打印成为军工领域的标备。

考虑到高寒地区、人工成本等因素,一些地区,如巴基斯坦、以色列等对建筑需求量大,3D打印有一定的市场。考虑到3D制订标准、安全等因素,3D打印在建筑曲面修复中有很好的应用,如装饰性建筑材料、曲面墙、艺术墙体等个性化建筑定制,大大降低了艺术墙体的结构成本、人工成本,提升了建筑制造的效率,有很好的市场前景。

3D打印在创客教育及发明创造领域的应用。诸如,在儿童教育领域,以3D打印为核心,结合电子元件和单片机,孩子们可以设计属于自己的蓝牙小汽车、航模等;有的学校科技比赛,所有设计都是3D打印;寓教于乐、创造属于自己的玩具,对孩子们来说是很好的学习、体验和教育。

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滨城智库

3D打印能否“火”起来,和材料、软件设计、设备等密切相关,更重要的是市场的应用场景。当下,3D打印要闯出市场化之路,不能满足于打印耳环、鞋子、杯子等日常生活用品,还需要考虑其应用场景和附加值。因此,应用场景越专业化、越精细化、越复杂,其价值和效率才会有更好体现。如本文提到的工业修复、建筑修饰、医疗等领域的应用,充分发挥3D打印的作用和效果,与颠覆性设计相结合,找准场景应用,其未来前途无量。

作者/杨晓猛

原创/公共微信号/滨城智库

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