3D打印的開放與封閉之戰

已近耳順之年的許小曙回國創建了一家小公司，用開放系統的3D打印機向3D Systems等巨頭發起挑戰

2011年的3月，一直埋頭研發新型3D打印機耗材的許小曙突然被尖厲的“紅色警報”驚醒。這位當時已經57歲的應用數學與材料科學博士，發現自己雄心勃勃創建的華曙高科，陷入危急時刻——全新3D打印機和耗材都未能研發成功；公司運行一年半以來幾乎沒有任何收入，但已燒掉約1200萬元現金；來自房地產行業的投資者已經失去信心，決定撤資。

這樣糟糕的狀況與許小曙之前的設想完全不同。2009年從全球規模最大的3D打印設備制造商3D Systems辭去技術總監職務后，許小曙孤身一人回國創建了華曙高科。他堅信華曙高科將成為全球最重要的3D打印機公司之一，在全球市場成為3D Systems最有力的競爭對手。許小曙不能允許自己的夢想就這樣破滅。

經過冷靜分析，許小曙決定首先解決產品研發的問題。一旦3D打印機和打印耗材盡快推出，不僅能夠提振士氣，讓投資者看到公司發展的未來，還能讓公司在短期內改善財務狀況。

當時3D打印機的開發已進入后期，許小曙有90%的把握盡快拿出最終產品。真正的技術難題是從公司成立第一天就開始研發的3D打印機耗材。這種類似于“墨汁”的打印耗材才是華曙高科的核心產品，但其研發工作卻陷入一團亂麻。根據3D打印的工作原理，這種“激光粉末燒結”技術使用的材料，是一種粉末狀材料。這些粉末在一定熔點下融化，按照數字控制技術疊加成需要“打印”成型的物品。但在研發過程中，這種材料的熔點總是忽高忽低無法控制。第一批制造出來的耗材熔點為178攝氏度，一個月后第二批生產的耗材熔點就漲到186攝氏度。不僅如此，某些批次試制出的耗材在力學性能上也無法達到要求。

許小曙決心從頭梳理打印機耗材的研發過程，查找可能影響產品性能的重要問題。這種打印機粉末耗材，是一種化學聚合物。研發之初，為保證材料質量，許小曙特意從經銷商那里購買了最好的進口化學材料作為母材。但最終他發現，恰恰是這些進口材料差點拖垮了他的公司。

事實上，因為大多數國內用戶對價格很敏感，一些材料經銷商就會進口一批質量有瑕疵的“尾貨”降低成本。這些“尾貨”材料因為生產批次不同，所以材料的質量瑕疵也各不相同。這就導致了許小曙在材料開發過程中，總會遇到沒有規律的性能問題。即便當初他曾擔心過材料問題，特意更換過幾家經銷商，也沒能擺脫原材料質量帶來的問題。

于是許小曙決心嘗試用國產化工材料開發產品，由于國內并不能生產他需要的尼龍材料，這就迫使許小曙尋找新材料來代替。“我決定干脆不搞尼龍絲材料了，而是尋找一種類似尼龍的材料，反而走出一條新路。”許小曙告訴《時間線》，“從專利和知識產權方面來說，這種材料與很多現有產品沒有任何沖突。我們為用戶提供了一種新材料。這款材料又是以蓖麻油為原料，是一種可再生能源。”

這種原材料的開發也耗費了許小曙很多精力。因為許小曙需要的這種化工原材料，需要一種全新成份的配比，這是合作材料制造商從來沒有生產過的。華曙高科的技術人員和材料制造商一起經過反復試驗才把材料配比確定下來。與此同時，許小曙不僅與合伙人幾次面對面詳細溝通解釋公司的發展前景和商業模式，還利用自己的政府資源和朋友關系，讓合伙人相信公司的發展前景。看到3D打印機和耗材都即將研發成功，合伙人最終選擇留下來。許小曙用了近一年的時間終于把自己的公司從崩盤邊緣拉了回來。

新冒險

許小曙1990年畢業于美國科羅拉多礦業大學，獲得了應用數學與材料科學博士學位。1997至2009年先后在美國Trilogy、3D Systems、Solid Concepts公司擔任軟件開發總工程師和技術總監等職務。在3D Systems，許小曙參與了SLS（選擇性激光粉末燒結）技術的開發，是該技術最終實現產業化過程中最為重要的原創者之一，他也因此成為3D打印技術全球頗具權威的技術專家。

在3D Systems工作多年后，許小曙與公司管理層在產品策略上出現了很大的分歧。3D Systems長期以來一直以銷售工業級設備為主，隨著公司的產品線和規模逐漸增大，管理層決定效仿打印機市場，在自己的設備上通過芯片監控等技術，強制3D打印機用戶們只能使用3D Systems銷售的打印耗材，從而通過售價不菲的打印耗材賺錢了豐厚利潤。

“從用戶的角度來看，這樣做并不好，并且限制了市場的競爭、限制了3D打印技術的發展。不應該在現有市場里考慮怎么多賺用戶的錢，而是應該想辦法把這個市場規模擴大。”許小曙告訴《時間線》，“現在限制3D打印發展的主要因素，并非技術方面的不足，而是成本過高。設備和材料成本降下來，才能推動市場的發展。”但由于公司已在納斯達克上市，3D Systems管理層更關心的是財務數據如何能變得更好看，所以認為這樣的銷售策略十分正確。

許小曙回憶，3D Systems一些3D打印機中的零件，樣機制造時都使用公司自己的3D打印機打印生產的。但當產品正式上市時，因為打印成本過高，公司還是要去開模具進行傳統制造。要知道這種工業級3D打印機的產量并不大。而像航空、醫療等行業的企業用戶，正是需要3D打印機來直接小批量生產零件。根據許小曙的估算，目前國際市場中，使用3D Systems 3D打印機的情況下，耗材在打印成本中的占比達到1/3。這種情況使得不少企業用戶與3D Systems等3D打印機制造商產生了矛盾。許小曙也正是從用戶對現狀的不滿中看到了市場機會。

2008年許小曙回到老家長沙參加母校湘潭大學50周年校慶，很多同學知道他在3D打印領域的成就后，都勸他利用中國制造業轉型的機會在中國創建自己的公司。當時全家都已遷至美國的許小曙并沒有回國創業的想法，笑著同意讓同學們幫助尋找投資者。2009年3月許小曙利用假期到湘潭大學進行講座，就在返美前一天，一位同學打電話告訴許小曙，有人想投資他在國內創辦3D打印機公司。抱著試試看的心態，許小曙趕去和他們見面，結果發現對方是一位希望進軍科技行業的房地產公司的老板，對技術一竅不通。于是許小曙只是大致介紹了一下3D打印技術，并留給他一些相關資料。第二天他就匆匆返回了美國。

在許小曙離開后，這位房地產公司老板帶著拿到的資料，到清華大學等不少高校找專家咨詢了3D打印技術的現狀和市場前景。在總體上得到了積極正面的反饋后，他打電話給許小曙希望兩人一起在國內創業。此時許小曙動心了。

決心創業的許小曙很快就回到長沙，約見了4、5個投資者。而在這段大約兩周的時間里，之前希望與許小曙合作的房地產老板也趕到長沙，天天晚上和許小曙一起吃飯、討論3D打印的市場狀況和前景。許小曙被打動了，他最終同意與這位不懂技術但態度誠懇的房地產商共同創建3D打印機公司。于是華曙高科在2010年9月正式注冊成立，第二年1月許小曙辭去了美國所有工作在長沙開始了自己新冒險。

華曙高科創建時包括許小曙在內一共只有6位員工，在一間80平米的寫字樓房間開始了新材料的研發工作。后來隨著研發的推進，需要購買一些試驗和生產設備，許小曙就在長沙找到一間廠房，在其中隔出一塊場地用來進行試驗。3D打印技術對技術人員的要求較高，需要有機械、電子、光學、熱學、化工等多方面的綜合知識，當時華曙高科這家小公司很難找到適合的人才。于是許小曙就全部招聘本科、碩士應屆畢業生，白天一起進行研發工作，晚上他就給這些年輕人上課培訓。在辦公室、廠房等方面控制成本的許小曙，在人才培養方面舍得花錢。他邀請很多外國專家到公司給年輕人講課。最夸張的一次是請一位機械控制領域的美國專家在公司開課50天。這位專家每天的價格是1000美元。當時正好是華曙高科3D打印機第一臺測試樣機的組裝、調試階段，這位機械控制專家和華曙高科的年輕人一起完成了最后階段的工作。

材料為王

許小曙認為真正推動3D打印技術發展的是打印所用的材料，尼龍絲、金屬粉末……每次新類型打印耗材的出現都使3D打印技術實現跨越。而他自己正是在粉末燒結技術方面有很多積累。但想要從3D Systems手中搶奪用戶，僅僅有新型材料是不夠的。許小曙還需要提供可以使用新型材料的3D打印機。而且很多企業用戶正對現有的封閉3D打印機系統心懷不滿。所以許小曙的商業模式就是銷售開放式的3D打印機和耗材整套產品，華曙高科的3D打印機屬于工業級產品，一臺售價近200萬元人民幣，除了自己制造的打印耗材外，也可以使用其他公司生產的耗材。華曙高科2013年3D打印機的銷量目標是30臺。“目前來說，技術比較簡單的桌面系統不是我的強項。華曙高科的3D打印機是工業級別，直接為醫療、航空等行業服務的設備。這是我的目標。”許小曙對《時間線》表示。

事實上，美國很多大公司都喜歡在3D打印機上使用自己研發材料。不僅可以降低成本，更重要的是可以和公司的應用要求緊密結合。例如波音公司，對3D打印材料就有特殊的防火性能要求。華曙高科的3D打印機的一大賣點就是開放性。目前在工業級市場中，許小曙認為國內他沒有競爭對手，而國際市場中，只有華曙高科的3D打印機是開放系統，幾乎壟斷該市場的兩家大公司產品都是封閉的，而且3D打印機和打印耗材的價格都約是華曙高科的一倍。

許小曙向所有客戶承諾，這家公司的產品永遠保持開放，并因此贏得了不少企業用戶的青睞。華曙高科的第一臺3D打印機已被一家美國公司買走。如今公司規模已有62人，其3D打印機2012年9月上市銷售，3個月內就賣掉了4臺。化工巨頭巴斯夫也已表現出購買意向，因為這種開放式打印機可以讓它擺脫限制，通過華曙高科的打印機來開發各種適用于3D打印機的耗材材料。

目前華曙高科的訂單主要來自美國，國內公司對華曙高科的3D打印機感興趣的很多，但真正下單寥寥無幾。許小曙表示，對此他早有思想準備。他知道一種全新技術，在取代傳統成熟技術的過程中，用戶都會有從觀望、嘗試到購買的過程。為此，華曙高科特意成立一個規模較大的打印服務部門。對于那些對3D打印感興趣但尚存疑慮的用戶，華曙高科就讓對方先把圖紙發過來，然后免費幫助他們打印價格，用最終的產品逐步說服客戶。

隨著3D打印成為炙手可熱的話題，越來越多的投資機構希望幫助華曙高科進行融資。最多時許小曙一天要接待4、5批風險投資機構。但他認為風險投資的熱錢并不好拿，反而是一些大型跨國公司的投資能夠幫助華曙高科獲得技術、市場和渠道的幫助。所以某天許小曙接受巴斯夫或者通用電氣的投資就不奇怪了。

“我一直想創建一家公司，跟3D Systems等大公司做法完全不同。我想發展一個行業，而不是發展某一家公司。”許小曙說，“他們以后可能會被迫開放，但這意味著我已經做到相當規模讓他們感到壓力。華曙高科在技術等各方面影響力都應該不會比3D Systems差，特別是在美國市場。”