3D打印未来占据工业30%市场份额-《Rhino 3d工业造型设计入门》书评

　　外形无限制

　　3D打印技术使物体的几何形状几乎不受限制。例如，比利时一公司Materialise最近用一张连续完整的塑料打印出一张折叠椅，并且所有的铰链都连在一起。传统生产技术可能十分昂贵，并且需要之后进行多部件组装，但这些问题3D打印技术都可以避免。金模网CEO罗百辉认为，这种技术打破了生产技术的极限，几乎任何电脑可以设计出来的物体都可以成为实物。但真正发挥这种技术的潜能，需要设计师及工程师重新想象新的产品。

　　量产困难

　　3D打印技术原型问世已经有25年，但最近才实现正常量产。通用电气（GE）利用这种技术生产轻量飞行器部件；牙医用传统方式生产假牙需要两周，而利用3D打印技术只需一小时。

　　科学家目前还在研究3D打印机是否可以利用月球上的土壤在月球建造房屋。科学家希望在成功利用干细胞打印出人体组织后，3D打印机在未来的某一天可以生产人体器官。但专家表示，目前3D打印过程仍然太慢并且价格昂贵，无法取代传统的大规模生产。

　　机器辅助设计

　　在医药、家具、模具以及服装设计行业中，机器辅助设计技术影响深远。例如，超过90%的耳内助听器都是用3D打印技术生产，并且在生产过程中利用智能软件计算如何优化助听器声频特性。3D打印技术可以使其生产成本大幅降低。罗百辉认为，可以引入电脑辅助以完善产品设计过程。需要结构完整性的部件可以让机器进行数学运算，从而决定材料应该放在何处。这样一来，最后得设计结果可能与平时看到的同类产品外观大相径庭。

　　材料混合

　　1988年，第一台商用3D打印机问世。Materialise公司创始人Vancraen表示：'现在一些3D打印机可以混合不同属性的材料，将硬度、软度、密度不同的材料混成一体。3D打印机这种属性是目前研究涉及最少的，但也是最难以掌握及利用的。'

　　占据工业30%市场份额

　　通过新材料的混合使用，3D打印技术的生产应用范围会继续过大，最终占据生产工业10%至30%的市场份额。

　　3D打印产业主要有四个方面的应用市场：一是概念模型，艺术家搞概念的东西，形状、外体什么样；第二就是结构和外观的测试或者是实验；第三个是一些功能性的测试；第四是直接制造。过去的十几年里，3D打印技术的主要使用者是设计师、工程师和科学家，3D打印机可以帮助他们制造一次性的各种产品或模型，小到人造耳朵，大到波音飞机，近到食物与玩具，远到月球基地，未来生活里的一切或许真的都可以用3D打印机'打印'出来。近年来，3D打印机被更多的企业接受。3D打印技术已经成为苹果、宝马、中石化、海尔等企业产品研发过程中不可缺少的工具。Stratasys成立以来卖出了2万台3D打印机，其中大部分是最近三到五年里卖出去的，因此他们预计未来几年的销量完全有可能突破万台。罗百辉认为，随着汽车、航空航天、工业和医疗保健等领域市场需求的增加，3D打印机的销售额将从2012年的20亿美元按25%增速增长至2017年的60亿美元。目前，消费品和电子领域是3D打印最大的市场，其市场份额约为20.3%；紧随其后的是机动车（19.5%）、医疗和牙科（15.1%）领域。

　　东莞'三步走' 抢占3D打印先机

　　传统打印机的最终产品是图纸，3D打印机是实物模型。模具是工业之母，目前超过90%的工业品由模具制造而来，但这种趋势正在被3D打印所改写。3D打印技术无需机械加工或任何模具，就能直接从计算机图形数据中生成任何形状的产品，从而极大地缩短产品的研制周期，提高生产率，实现低生产成本。

　　罗百辉预测，如果东莞以模具制造的先发优势推广3D打印，预计未来3D模具打印所拉动的工业产值将在200亿元以上。

　　东莞有发展3D打印基础和空间

　　3D打印技术无疑将给传统制造模式带来极大冲击，未来极有可能会终结流水线制造模式，各类产品的制造可能会由现在的集中生产、全球分销变成了分散生产、就地销售，据估算，生产交易和流通成本有可能降到传统方式的十分之一。

　　对发展3D打印，东莞具备一定的发展、孕育空间。罗百辉认为，东莞拥有全球先进的电子元器件生产以及激光等精密设备，这些都能对3D打印机的制造提供产业链配套。

　　模具作为一个传统制造业，正在寻求产业升级之道。东莞模具产业占了全国1/5以上的市场规模，可以说，东莞制造业完善的产业链、娴熟的生产工艺，都为3D打印技术在东莞的技术转化、普及奠定不可替代的基础。

　　罗百辉预测，如果东莞以模具制造的先发优势推广3D打印，预计未来3D模具打印所拉动的工业产值将在200亿元以上。目前，长安、凤岗、万江、中堂等镇街都已经有3D耗材制造商和贸易商，也有模具设计公司开始引进3D打印技术。

　　3D打印技术要正视材料风险

　　不过，由于3D打印材料依赖进口，而掌握最多打印材料的以色列Object公司也只使用14种基本材料，107种混搭材料。

　　罗百辉说，3D打印机生产商所用的原料一致性太差，从形式到内容千差万别，这让材料生产商很难进入，研发成本和供货风险都很大，难以形成产业链。表面上是3D打印机捆绑了3D打印材料，事实上却是材料捆绑了3D打印，非常不利于降低成本和抵抗风险。

　　不单在耗材，3D打印机缺乏标准，同一个3D模型给不同的打印机打印，所得到的结果也是大不相同。而一台3D打印机只能用同类耗材，比如金属3D打印机，那么它就只能用几种金属做耗材，而不能用尼龙、树脂等其他材料，如这类金属3D打印机售价在五六百万元左右，成本偏高、一般是用在工业设计上而不适合大批量的工业生产，因此制约了3D打印产业在东莞的发展。

　　受限市场的大小和国内产业结构密切相关，原创型、技术开发型的企业用得多，东莞代加工企业用得很少。

　　建立3D打印产业园培育龙头

　　作为新成立不久的模具产业技术创新战略联盟发起人，罗百辉密切关注这项新技术。

　　3月8日，该联盟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。

　　罗百辉建议，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。