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3D打印技术改变工业未来

发表于:2019-07-11 10:53 作者:新闻小编 来源:新闻小编

  2012年10月,人们见识了微软新型平板电脑外观制作Surface平板电脑的用户体验和人体工学是其成功的关键,工程师和设计师在几个小时之内即可设计并制造出一个新模型,并灵活利用其功能。这一切,有赖于3D打印。

  不仅在模具成型和加工制造方面带来颠覆性变革,3D打印技术将改变工业的未来,虽然它尚未颠覆传统制造业,但业界相信,传统制造业的市场将被慢慢蚕食。

  都想成为最大的玩家

  Stratasys虽然不大,但是3D行业伟大的公司之一,比它晚十年进入市场的以色列公司Objet在行业里以创新闻名。2012年12月3日,Stratasys和Objet合并,两家公司拥有该领域最重要的专利组合及技术,业内人士如此评价:合并之后他们在行业里是最大的玩家。

3D打印制造

  Stratasys中国区总经理纪碧玲说:三维打印不外乎四个方面的应用。一是概念模型,二是结构和外观测试或实验,三是功能性的测试,四是直接制造。我们合并后,上述应用领域均可覆盖。目前Stratasys势力范围辐射美国、欧洲和中东三大市场,尤其看重亚太区未来增长力。

  据第三方调查,3D打印机以及耗材配件市场全球约15亿到20亿的规模。市场似乎不是很大,Stratasys亚太区总经理GiladYron说:我们在这个行业投入巨大,尤其在中国,我们的投入不是基于今天的市场或今天所占有的份额,而是针对未来的预期或者行业发展的趋势。

  预计将于今年第二季度向少数客户发货的3D打印机Objet1000,是Stratasys有限公司不久前发布的迄今为止最大型的3D打印机,它将喷墨式3D打印技术推向了新的高度。Stratasys首席执行官DavidReis说:该产品可为全球多行业带来极佳的工业级3D模型宽幅打印,包括汽车、国防航空航天、工业机械、消费品、家电,以及需要制作工业级1∶1尺寸模型的高端服务领域。

  与Stratasys注重创新和研发的商业模式不同,Stratasys合并之前最大的竞争对手3DSystems自己提供打印服务。3DSystems的创始人查尔斯胡尔1986年申请了最早的3D打印立体光刻(SLA)技术专利,并成立3DSystems公司。

3D打印技术

  3D打印企业不仅在技术上尝新,在商业模式上也有创新。2007年由飞利浦提供启动资金的Shapeways的云打印概念商业模式的成功,使其在皇后区拥有了占地2.5万平方米的未来工厂,这是全世界规模最大的3D打印工厂,隔河相望的曼哈顿区,则聚集了众多年轻的3D打印企业。

  中国在3D打印方面的理论研究和尝试并不晚,江浙一带已有不少企业在运用这项技术,仅昆山一地,就有20余家企业利用3D打印为周边发达的产业集群提供设计打样服务,但大多数企业并不具备研发实力。

  技术革命不会瞬间发生

  目前,3D打印的产值在全球制造业中所占份额仍然微不足道。2011年,全球3D打印市场规模为17.1亿美元,仅占世界制造业总产出的0.02%。

  3D打印市场徘徊多年的主要原因在于,在工业级应用上这项技术仍欠缺强度和精度,且工业级设备和原材料较昂贵,因此,产业化初期这项技术更适合新产品的开发和小批量零件的生产。国外企业因而将定位从高端、工业级客户群体,扩宽到那些追赶潮流的消费者。正是对精度要求不高,但追求快捷、低成本的客户群,促进了其商业化的蓬勃发展。

  近年,全球多家小型创业公司利用开源计算机软件,制造出可放在个人电脑桌上的3D打印机,并将价格降低至2000美元以下。

  快速制造领域国际权威报告《沃勒斯报告2012》显示,截至2011年,全球累计销售4.9万台工业级3D打印机,其中近四分之三由美国制造,以色列和欧洲各国的份额分别为9.3%和10.2%,中国生产的设备仅占3.6%,与日本相当。而全球领先的6家3D打印设备制造公司,2008年销售收入达6.96亿美元,占行业总收入近60%。

3D打印制造

  由于3D打印在美国制造业的巨大应用潜力清晰显现,美国总统奥巴马2011年宣布,并在2012年国情咨文中重申:政府计划每年向先进制造技术投资5亿美元,并在4年后提高到每年10亿美元,以提升美国的领先地位。

  《经济学人》预测,生产制造将从大型、复杂、昂贵的传统工业过程中分离出来,凡是能接上电源的任何计算机都能够成为灵巧的生产工厂。未来制造业将再次回流到发达国家。

  技术革命不会因为新技术的出现而立刻发生,但这项技术最终将给工业生产和经济组织模式带来颠覆式的改变。如果未来在以3D打印为代表的数字化制造技术上失去话语权,中国制造业将遭遇打击。工信部准备组织研究制定3D打印技术路线图、中长期发展战略,推动完善3D打印技术规范和标准制定;研究制定支持3D打印产业发展的专项财税政策。

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