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離春天還有多遠?

2013-01-01 00:00:00史瑩
臺商 2013年3期

汽車和飛機皆可打印?這不是異想天開,水杯、小提琴、首飾甚至汽車和飛機,在3D打印的世界裏一切皆有可能。

3D打印並不是一個新生事物,其最初的技術可以追溯到上世紀80年代。儘管3D打印技術本身已經誕生20多年,但是到了2012年仿佛一夜之間再次撲面而來。

2011年2月,英國《經濟學人》雜誌發表題為《3D打印如何改變世界》的封面文章,文章認為3D打印技術將使單品製造幾乎和大規模生產一樣便宜,影響堪與當年工廠的出現相提並論。

2012年4月,《經濟學人》雜誌再登封面文章《第三次工業革命》,再次強調了3D打印技術的重要性。就連擔任西方主流媒體《連線》雜誌主編11年的克里斯·安德森也按捺不住,選擇辭職,親自投身到3D打印領域進行創業。

政策推動市場提前亢奮

這不僅是一場西方媒體人的狂歡,連美國政府都嚴肅地加入到了這場變革中去。美國總統奧巴馬在2012年3月提議,將投資10億美元建立15家製造業創新研究所,以帶動製造業增長。8月,美國政府宣佈首個研究所將在俄亥俄州建立,主要研發3D打印技術,首期投資3000萬美元。

大陸也在大力推動增材製造技術研發和產業化。工信部副部長蘇波近日表示,近期要加強頂層設計和統籌規劃,組織研究制定增材製造技術路線圖、增材製造業中長期發展戰略,推動完善增材製造技術規範與標準制訂,促進產業健康可持續發展。

而早在2012年7月,全球行業分析公司GIA(Global Industry Analysts)便發佈報告,預計3D印表機在2018年的業務額將達30億美元。隨後,美國消費者電子協會(CEA)也在年度報告中大膽預測,3D印表機的銷售額將在2017年的達到50億美元。

業內觀點認為,3D打印為未來製造業的發展開創一條光明的前景,3D打印技術代表了製造業發展新趨勢,將推動實現第三次工業革命。借助3D打印技術,實體產品創業準入門檻將會降低,在更小的生產線上以更小的批量製造將成為現實。在工廠由專業人員主導工業設計,也因為這種「泛」設計能力,個性化與定制化得以提升,創新能力得到加強,其商業價值逐漸凸顯。

發展前景還面臨諸多限制

被寄予眾望的3D打印技術,前景是否一片樂觀呢?事實也許並非如此。

受制於價格、技術等因素,3D打印距離大規模商用,並能為相關公司帶來實際收益尚需時日。事實上,雖然經過20多年發展,3D打印似乎仍沒「長大」。據美國消費者電子協會發佈的報告,2011年全球3D打印市場規模為17億美元,其中消費品和電子領域約占20.3%,機動車領域占19.5%,醫療和牙科領域占15.1%。

目前3D打印的發展還面臨諸多局限,打印材料是制約產業發展的一個瓶頸。能作為3D打印的耗材十分有限,多為石膏、塑膠、可粘結的粉末顆粒、樹脂等,製造精度、複雜性、強度等難以達到較高要求,主要應用於模型、玩具等產品領域。對於金屬材料來說,液化打印難以成型,如果採用粉末冶金方式,除高溫還需高壓。這些技術短期都很難成熟。

價格是制約3D打印應用的另一個因素。當前,3D印表機價格高企,昂貴的設備只能提供有限的價值,單純用於模型製造則設備需求量難有爆發性增長。即使3D打印的成本能夠降了下來,但單個商品的製造成本依然得不到解決。使用3D打印製造商品,其成本要遠高於大型企業規模化生產後均攤到每一件商品的成本,而批量生產也比3D打印產品製造速度要快得多,據報導,一個飛機小零件的「3D打印」品,價格要達到2萬元人民幣。

3D打印技術本身也存在缺陷。業內人士介紹,3D打印不適合直接製造高精度零件,後期仍需經過人工處理。由於3D打印是材質一層一層堆積成形,每一層都有厚度,這決定了它的精度難以企及傳統的製造方法。為提高精度,則需不斷降低每一層的厚度,難度提高的同時,製造時間也大幅延長。而層和層之間粘結再緊密,其產品性能也無法和傳統模具整體澆鑄的零件相媲美。

此外,對於大陸相關企業來說,專利門檻也不容小覷,一些先進入3D打印行業的公司手中各握幾百項專利,後來者面臨很高的進入壁壘。

當前,對於大多數傳統製造企業來說,3D打印的意義更多體現在優化研發流程、降低研發成本上。種種跡象表明,3D打印距大規模商用,並能對上市公司業績有實質性提振上仍有漫漫路途。

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