升级制造业的3D打印技术,达成300亿美元市场的关键是什么?

Lynn 2个月前 (10-09)

3D打印是工业4.0蓝图中不可或缺的部分。

机器替代手工劳动促成了第一次工业革命的发生,技术升级后“电气时代”的到来成为了第二次工业革命的引子,而对于第三次工业革命而言,核心是新科学技术革命,覆盖了原子能、航空航天、新材料及分子生物学等多个领域。

第三次工业革命的周期很长,它诞生了至今一甲子的人工智能,让人造地球卫星和登月不再是梦想,而这其中被称为“领头革新者”的新材料技术,则是持续在赋能制造业的升级,大处有液体金属锻造航天飞机,人体器官再造,小处则有电子设备、日用产品的创新制造。

然而在新材料赋能制造业升级时,曾经的经济驱动一度出现了卡顿。量产制造弱化了新材料自身的优势,市场及用户不满足于千篇一律的产品,创意型制造被认为是驱动市场新需求的引擎,而这一关键节点也成为了智能制造再一次产业升级的最佳方向。

而为新材料带来如此浓墨重彩一笔的,就是3D打印。

3D打印的困顿

3D打印的市场规模从2013年开始出现明显增长,带动了一波创业与资本热潮,并在2015年迈入了高速发展时期,同时2017年开始随着数字化浪潮带来的技术加速,智能化3D打印已成为最受关注的细分产业之一。同时,超极速3D打印设备、可编程化学材料与数字化协同软件三位一体的生产系统,让增材制造(又称3D打印)成为了实现工业4.0的必要工具,确立了其与人工智能、工业互联网、大数据、机器人共列驱动12万亿美元制造业市场智能化变革的关键位置。

当然,3D打印并非没有瓶颈。

原材料性能不佳、生产速度慢、规模效益不及传统加工方式、加工精度不足等缺陷,确实在掣肘整个3D打印市场的发展。

升级制造业的3D打印技术,达成300亿美元市场的关键是什么?

图 | 传统3D打印制品品质粗糙、易碎易坏

尤其是在定制化经济迅速发展的当下,传统3D打印产能无法满足客制化客户对工程级制品的需求,3D打印技术本身的缺陷撑不起市场预期,应用局限在原型设计打板、无法实现量产、经济效益也不能在短期内带来投资回报。在这样的情况下,2018年我国3D 打印产业创新热潮出现了增速放缓的状况,融资事件从高峰时期的76起减低至2018年的13起。

但是另一方面,全球3D打印市场规模仍然在呈上升趋势。Wohlers Report给出报告称,2018年全球3D打印总产值约90亿美元,预计未来将以平均21%的CAGR增长,2025年将达到300亿美元;而中国的3D打印产业虽然在过去出现了暂时增速放缓的情况,但是国家相继出台的扶持政策,毫无疑问,这依然将会是带来巨大商业前景的产业。

而它此刻最迫切的,是找到破局的入口。

渗透制造业,重现3D打印的“风口”

3D打印最重要的市场主体,毫无疑问是在制造业。

基于塑料、金属等材质的3D打印技术日趋成熟,并在医疗、教育、航空航天和军事等产量要求较低的场景中已经有切实的落地,近年服役的战斗机中包含了大约900个3D打印的部件,驾驶员座舱等关键部件也逐渐在使用3D打印产品,但在高分子材料方向一直难有突破。

在对3D打印产业困局做观察分析时不难发现,缺乏大规模应用落地、技术渗透缓慢、产量和效率问题都是造成困局的直接原因。过去它之所以带动新材料的“焕新”,很大程度来自于它对制造业的推动,尤其是“降本增效”,只不过这个重要因素在经历了“蜜月期”后,出现了瓶颈。

当前3D打印的成本主要有研发成本、设备折旧、人工成本和材料成本。其中研发成本与设备折旧均是固定投入,在销量未增长起来之前会在总成本中占有较大比重;而人工成本与材料成本虽是与产量直接关联的可变量,但由于打印技术与材料技术当前仍处于发展阶段,单位耗时较高导致需要人工长期蹲守,同时材料的加工成本也有待进一步降低,故而人工成本难降。

换句话说,考虑到现有技术的发展情况,在人工和研发成本难降的现状下,提升材料和打印技术并实现产品的规模化量产成为其商业化发展过程中迫切需要解决的问题。

在经历过早期制造业的赋能升级后,工业4.0的产业阶段要求3D打印技术重塑自身对制造业新一轮的“降本、增效、应用及普惠”,这是市场需求使然,也是破局之路的正解。而能够突破产业原有的“降本增效”瓶颈的企业,也势必会在融资颓势中异军突起,例如成立于2016年,保持着每年获得1-2轮融资成绩的Revo塑成科技。逆势而上的塑成,打破这个瓶颈的法则,则是“技术驱动、应用落地产业服务”的发展策略,并且不同于产业其他单一、单向的硬件服务,塑成带来的是软硬件+平台全维度方案。

值得注意的是,在多维度突围的策略里,Revo塑成科技在技术方面研发出了集数字光子引擎、AI控制算法和可编程化学为一体的整合解决方案,从而摒弃了过去冗长、繁琐的流程链,为快速打印、生产高品质成品奠定了最重要的基础能力。

升级制造业的3D打印技术,达成300亿美元市场的关键是什么?

图 | TypeE+依靠Revo塑成科技的数字光子制造技术让超快速3D批量制造成为现实

与传统3D设备只能打样的基本应用不同,集合数字光子制造技术(DPM)、光固化成型和热熟化定性技术的REVO最新款设备Type E+,可同时满足设计开发与批量智造的双重需求,简化流程链,提升流程效率。在批量生产上,它省去重复上传到打印的枯燥操作,通过配套的打印软件和多台Type E+协同工作,使用者可直接建立一个打印队列并自动完成打印,获得产量的提升。

简而言之Type E+是通过算法联动各个环节,以接近“全智能化”的模式,将产能与效率的互动调整到更为平衡、健康的数值。对于制造业而言,以上创新型的技术基石、降本增效手段是非常有吸引力的,但这还不够。

“破局”的商业化之路

3D打印技术本质是工具,将赋能各行业打造创新性产品。

过去在新材料的发展基础上,3D打印更多地应用在高科技工业制造领域,但是面对普通消费者的3D打印市场,却始终没有激起大波澜,但这恰恰是3D打印未来最具商业价值的方向之一。

究其原因,一方面,因为存贮难等诸多因素,3D打印材料性能往往不稳定,导致成品无法媲美传统注塑模具制品;另一方面,则是在合适的材料技术之上,3D打印企业无法实现规模量产来满足消费产品制造客户对产量和质量的要求。

不过笔者获悉在刚刚过去的9月,Revo塑成科技与知名体育品牌必迈体育联手推出了新一代3D打印消费级量产运动鞋PaceX,上线两天即宣告售罄,证明了消费者对3D打印商品质量和美观度的极高认可度,也预示出它们在商业领域创新上的一次成功。

升级制造业的3D打印技术,达成300亿美元市场的关键是什么?

图 | 必迈体育与Revo塑成科技合作的新一代3D打印运动鞋PaceX

与传统运动鞋不同,PaceX的最大创新之处是其利用Revo塑成科技自研的数字光子3D打印技术和可编程高分子材料制造出的晶格结构弹性体中底,搭载3D打印格构式中底的新一代运动鞋具备在一整块鞋底实现分布式反馈的物理特性,即将着力计算单位推进至立方厘米,在不同着力区域分别为脚趾、脚掌、脚跟提供精准回弹,为消费者提供更细腻的穿着支撑感与稳定性,让日常行走更省力。

升级制造业的3D打印技术,达成300亿美元市场的关键是什么?

图 | 多维格构式中底,为脚掌提供分布式反馈,让日常行走更省力

同时,通过为消费者提供更优秀体验刺激了消费升级,必迈体育与Revo塑成科技合作的创新型产品给3D打印技术提供了应用落地案例,为消费产品制造业证明了3D打印技术的竞争优势,也为打开新蓝海市场贡献了可复制的成功经验。

笔者相信,在不久的将来,3D打印技术将渗透到多重生活场景中,消费者将可获得更多由3D打印技术驱动的全新品类商品,传统制造业也将大规模采用3D打印技术解决方案为消费者提供更具竞争力的产品,裹挟越来越多的制造业从业者应战新一轮技术升级,避免在产业升级过程中丧失竞争优势。

消费市场大获成功,背后关键在于打印与材料的双重支撑

能够帮助客户在2C消费市场获得这样的成功,对于3D打印技术服务商来说,能够提供融合3D打印优势和材料的可行性技术是打破传统制造“垄断”局面的关键所在。

· 3D打印技术是制造业降本增效的系统化工具

以PaceX的开发流程来看。如依照传统运动鞋新品开发模式,PaceX将会经历冗长的开发周期,而依靠Revo塑成科技的快速打印设备TypeE+,必迈可依照数据设计回弹指数快速打印样品,并通过实验效果进行快速微调,将运动鞋的设计周期从几个月缩短至几周,极大的降低了开发成本和提升了时间效率。

升级制造业的3D打印技术,达成300亿美元市场的关键是什么?

图 | 使用Revo塑成科技TypeE+3D打印机生产整块中底可极大缩短设计和生产周期

对于必迈来说,依托3D打印赋能的全新设计制造流程,在简化流程链的基础上,它可依据竞品市场反馈利用3D打印技术快速改变产品的外观和性能并在同季推出新品,为快速反应打下坚实基础。而对市场快速的反应优势,恰恰是行业伙伴面对市场白热化竞争所急需的突围利器,因此这一技术可以说是破局激烈市场竞争强有力的反击工具。

同时,依托3D打印技术快速生产制造的天然优势,Revo塑成科技的TypeE+通过创新性的系统设计更进一步满足了必迈对批量制造的需求。具体来看就是,在同一台3D打印机上,使用者可以完成从设计原型到批量生产的全流程操作,无需经历手板设计与验证、模具设计与加工、产品功能验证、中试生产再到批量生产的冗长周期,取而代之,在几小时内即可一气呵成完成从图纸到成品的简洁步骤,快速完成迭代决策,满意即可进入量产,真正做到“开发即所得,打板即生产”。

升级制造业的3D打印技术,达成300亿美元市场的关键是什么?

图 | TypeE+同时满足设计开发与批量制造的双重需求

这样看来,TypeE+所用的超快速打印技术不仅仅为制造业带来设计开发的系统化简洁流程,更重要的是为从业者省下百万级开发和时间成本。

· 材料是开创全新终端制造市场的关键

当然,3D打印技术的商用离不开材料技术的支撑,而掣肘3D打印生产进入传统制造业的关键因素之一也往往是材料性能不达标。

作为全球少有从材料研发切入3D打印市场的研发型厂商,Revo塑成科技在材料中运用热激活可编程化学,攻克了传统3D打印制品良莠不齐、易碎易坏等缺陷,使得Type E+打印制造的成品具有极佳的机械性能及光洁的表面。

在生产制造PaceX过程中,依据必迈对材料性能的需求,双方最终选择使用Revo塑成科技的聚脲弹性体TA10,同时利用塑成材料可编程的属性,合作过程中迅速迭代了200多种材料方案,最终达成完美诠释必迈品牌运动鞋回弹特色的3D打印材料。

升级制造业的3D打印技术,达成300亿美元市场的关键是什么?

图 | Revo塑成科技可根据客户的性能需求定制开发各类材料

值得一提的是,现如今国内3D打印制造企业所需的高质量打印材料普遍依靠进口,常常面临价格高、保质期短,使用时间极其有限的尴尬局面。作为市场中唯一一家自主研发、专供高精密度快速打印生产的可编程高分子材料3D打印技术企业,Revo塑成科技研发覆盖了从满足快销品的弹性体到汽车工业需求的各种常用材料,使国内用户可持续获得性能稳定并物美价廉的材料。

升级制造业的3D打印技术,达成300亿美元市场的关键是什么?

图 | Revo塑成科技研发覆盖了从满足快销品的弹性体到汽车工业需求的各种常用材料

可以说,Revo塑成科技的超快速打印设备、高分子可编程材料,与数字化协同软件三位一体的3D打印系统为起步晚但潜力巨大的国内市场提供了成熟的闭环战略参考。

最后

数据统计显示,今年5月份,全球制造业指数(PMI)已经低于了50的荣枯线。十年间,全球制造业指数只在2011年欧债危机的时候低于过50。这表明,全球制造产业都在面临生产效率低下、产能不足的窘况,急需破局。然而商业谚语常言,危机即是商机,这代表着3D打印技术商业化的重要价值和市场空间,尤其对于Revo塑成科技这样,优势明显且路径清晰的企业而言,接下来最重要的大概就是进一步的规模化。

好消息是,除了与必迈合作生产的运动鞋能一睹Revo塑成科技通过技术带来的革新,它们也会携Type E+量产机于10月15日首次亮相深圳“华南3D打印、增材制造展览会”,届时期待各位莅临E34展位亲自体验。

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