综合新闻
3D打印个人制造 模具制造业将进入新纪元
发布时间:2013-03-19 16:17:23    点击:

    3D打印的革命意义不在于替代规模制造,而在于成就个性化的生产模式。和标准化的流水线制造相比,3D打印在一段时间内还不具备规模生产的经济性。但当这一技术将专业技术封闭的制造大门向普通个体打开时,你无法想象,它能激发出多少个性化的创意设计。而在网络交易平台和“云制造”的辅助下,这些创意转化为可以盈利的产品,或将以几何级数的速度增长。单个个性化设计产品,或许只能满足小众市场,但却是标准化生产无法胜任的。制造业的未来有望复制虚拟世界中发生的故事:市场的生产和创新主体从专业化的企业转变为小微组织,或自然个体。未来的丰田、三星与个体制造的关系或类似微软与Appstore中,众多的个性化软件产品研发个体一样。具有代表性的市场标签,但较低的市场份额。

    “个人制造”的商业模式已经拉开序幕。2011年,以3D打印服务和产品交易为主要功能的网络平台Shapeways,产品销售量实现约1000%的增长,一个“个人制造”领域的“CtoC”模式似乎已跃跃欲试。由于不受制于专业制造标准的限制,这种个人生产模式的创新速度可能远高于专业制造企业。同期,全球个人3D打印设备销售量同比增长接近300%,大幅超越商用3D打印机增速。这些数据似乎在佐证个体创意通过3D打印追求自我实现的欲望正在急速膨胀。3D打印机有望重复个人电脑的道路,成为普及的大众消费品。

    替代传统模具制造或可保留希望。3D打印技术快速成型的特点,在产品研发中的作用已经无可置疑。而在直接制造领域,技术的可行性和经济性饱受市场质疑。长期来看,以设备折旧和材料主要构成的制造成本,存在大幅下降的空间。近十年,设备平均售价已下降近84%,材料则保持60%以上的毛利率,亦有很大下降空间。

    据目前的情形估计,3D打印机的成本将大幅降低,在未来的5年内,3D打印机将会走进人们的日常生活。

    首先,3D打印将会被广泛地应用到制造业领域。在大大提高生产效率的同时也使得一些传统的依靠廉价劳动力生产的国家面临产业转型的挑战。特别是中国和印度,一旦3D打印被广泛应用到制造业领域,一些单纯依靠人工加工的工厂利润会大大降低。

    其次,3D打印还有可能在医学领域得到广泛应用。一些研究员开始纷纷考虑,是否能用这种打印机复制出相应的人体器官和组织细胞。如果这一目标能够实现,那么未来器官移植的成功率将会大幅提高,并且,手术的成本也将降低。这些对于那些急需器官移植的患者而言,这种打印机的出现将是一个令人振奋的消息。

    而且,3D打印还能被引用于汽车领域。传统汽车制造业中,制造汽车模具要耗费大量的人力和财力。如果能使用3D打印技术能用于建造汽车模型,不仅汽车制造时间将大幅缩短,而且,也将节约大量的人力和物力。

    但随着优势的展开,3D打印同样也令人担忧。这种担忧主要在人伦、道德方面。一旦立体打印技术成为普遍,那么将不免有些人利用这项技术从事犯罪活动,例如偷窃、非法制造赝品,进行恐怖活动等等。而且,许多人提出了这样的疑问,如果有人利用这样技术随意复制器官甚至活人,那么人类社会将受到巨大动摇。

    国内个人电脑的真正普及应该归功于90年代初多媒体技术的跨越式进步,让个人电脑不仅仅是一台文本和数据的处理设备,而变身成为家庭的数字娱乐中心,大家可以使用电脑听音乐、看电影、玩游戏,这些大众化的需求促使个人电脑最终走进了大众家庭,千禧年后又得益于互联网的发展,个人电脑的普及又得到了加速。

    有时势方能造英雄,桌面级个人3D打印机要想进入普通家庭依然存在不少的门槛,比如技术上的瓶颈、使用者的专业素养与需求,以及相关产业链的发展不足等等。数千元人民币的个人3D打印机已经问世多时,可惜受限于技术、耗材等问题,性价比仍未理想。个人设备现在只能打印ABS、PLA等寥寥几种材料,打印精度也比较低,与注塑的玩具相比略显粗糙。另一方面使用者的专业素养与个人需求也是阻挡3D打印机进入普通家庭的重要门槛,目前来说使用3D打印机的用户多为从事工业设计、常与产品原型打交道的设计师,他们熟练掌握各种数字化的建模技术,只有通过计算机建立3D模型,才能通过3D打印机“输出”为事物。这正如使用电脑必须先学会打字等与机器沟通的方式,使用3D打印机也是一样,数字化的建模技能必不可少!但,好的消费级产品从来都是适应受众的能力和需求,维持令人高山仰止的状态只能自取灭亡,现在网上已经有一些建好的3D模型文件传出,而软件公司也在为此努力。去年11月Autodesk就推出了一款新产品:123DDesign,能让玩家简单快速地创建3D模型,它甚至可以用ipad操作。

    3D打印机进入普通家庭需要找到一个刚性的需求点,正如90年代让个人电脑得到普及的多媒体技术——满足了大众在数字娱乐方面的需求。娱乐性或许也能成为3D打印机进入普通家庭的需求点,我们应该着力挖掘其在这方面的功能。3D打印机或许也会成为启蒙教育的工具、亲子关系的纽带。小孩子对新鲜事物倍感兴趣,和爸爸妈妈一起动手制作属于自己的玩具,相信这样的体验最能驱动父母买一台3D打印机!

    在科技发达的欧美国家,个人3D打印机开始走进校园,或许将来某位领导人也会说:“3D打印要从娃娃抓起”。著名的汽车生产商福特也准备为每位工程师配备一台3D打印机,3D打印生厂商MakerBot也立志要把自己的产品放到每一张工作桌上。

    近日,微软首席研究和战略官CraigMundie在TechForum上对于SurfacePro解释到,通过Surface让业界对于微软的硬件能力得到认可,微软在这其中花费了巨大功夫,希望其能够成为可以苹果产品相竞争的高品质物理设备。而Surface部门总经理PanosPanay也表示,这款设备的成功不是偶然,Surface的每一项功能都经过无数次的会议,重复以及优化。它的用户体验和人体工学是其成功的关键。

    3月8日,模具产业技术创新战略联盟30多家会员企业代表汇聚华科工研院,普遍关注RFID、3D打印、工业机器人,并希望尽快进入这些新兴市场。

    东莞模具业要发展3D打印,需在三方面努力:

    一是在政策层面上,把3D打印产业列入战略新兴产业并不够,还要加快专门出台举措扶持。

    二是结合镇街特色,先在长安、松山湖、横沥三个模具产学研基地,引进上游核心技术企业和科研机构。比如,松山湖华科产业孵化园就可建设成3D打印产业园区,引进并培育3D打印的龙头企业;示范区成功后,推广下游技术的普及在模具企业的应用。

    三是因3D打印涉及的产业广泛,尽管目前技术上可以实现,但价格居高不下,建议先扶持东莞汽车电子、时尚玩具、眼镜、鞋材、创意产业龙头企业。

    未来,专业镇街很可能以3D打印模式制造工业品,为东莞带来新一轮制造业大发展的机遇