这一周,围绕3D打印技术的创业小伙伴们非常兴奋,朋友圈里无不例外地刷屏“李克强总理谈3D打印”,“民间企业关于3D的探索已经很多年了,现在时机非常好,政策明朗,上头的风吹来了。”杭州杉帝科技有限公司虞洋第一时间就关注到了这个信号。
在此之前,3D打印行业已经经历了两轮洗牌,当时大多是打印机的设备销售,后来所剩的寥寥无几。浙江省3D打印联盟秘书长黄贤清表示,目前新加入的企业并不多,但资本对于这个产业依然很热,许多早期加入这个行业的都在努力升级,寻找与应用服务结合,摸索更好的产业模式。
而早在今年年初,全国两会前夕,3D打印产业就迎来了政策利好。2月28日,工信部网站正式发布了由工信部、国家发改委及财政部联合印发的《国家增材制造产业发展推进计划(2015-2016年)》,到2016年初步建立较为完善的增材制造(俗称“3D打印”)产业体系。当时就有业内人士认为,未来10年,在智能制造的大背景下,3D打印技术将与物联网技术、大数据、云计算、机器人、智能材料等其他先进技术充分融合,成为若干智能制造平台上的某个部分。
这两天,西安交大的官网首页就挂着“卢秉恒院士做客国务院讲授先进制造与3D打印”的新闻内容,上周五在国务院第一会议室开的首堂“专题讲座”,据了解,卢院士早在三四个月前就接到了授课任务,不过保密工作做得非常好,“3D打印的课题是国务院敲定的,院士是按照课题授课。”西安交大新闻中心工作人员谢老师答复道。
卢院士从历史开始讲起,3D打印为代表的“增材制造”,1984年提出,1986年实现样机,才30年时间,他肯定这是一项极有前景的制造技术,最符合工业4.0制造工艺。
在提到3D打印所带来的革命性改变时,院士还举例说明:去年,GE公司研发的飞机发动机喷嘴,把20个零件做成了一个零件,材料成本大幅度减少,还节省燃油15%。这等于一代发动机的概念。而每开发一代发动机要上亿欧元,如今一个喷嘴就解决了。这家公司还曾在网上发布了一条消息,挑战3D打印,将飞机的一个零部件让创客设计。收集的700多个方案中,第一名只用了原始结构的1/6的重量就完成了全部测试。设计者是一个19岁的年轻人,但方案超过了GE公司里的资深专家。
这就是3D打印展现了全民创新的通途。卢院士认为,我国的3D打印相比国外,研究起步并不晚,技术并不落后,某些方面还处于领先地位,但产业的发展太慢,企业规模不足。上述颠覆性技术都是2013年、2014年刚刚出来的,可见这一领域现在处于技术井喷期,企业处于跑马圈地期。这时国家应该及时拿出应对策略。
事后,卢院士在给朋友的微信里表示,听课的各界领导对这内容都很感兴趣,总理还提问研讨了几个问题,并希望大力推动材料节约型制造,以及用这一技术和“互联网+”来推动大众创业、万众创新。
浙江企业与卢院士建专家工作站 有一张院士定制的3D打印椅
“当时,我们也是看了新闻联播,才得知卢院士给总理讲课的消息。”浙江恒林椅业的小伙伴们都很吃惊,而说起和卢院士的渊源,还得回到两年前。
恒林椅业是家传统制造业,原先设计新产品时,椅背或者手把都要先开模,这个过程时间很漫长,“两个月是最最基本的时间,有时甚至要花五六个月,而在这个过程中,如果遇到设计不合理,出现结构受力的问题,模具就要修改或者推翻重来,成本代价很高。”对此,公司分管研发的副总王郑兴很是苦恼。
在当地科协的牵线搭桥下,恒林椅业的研发团队结识了卢院士,并了解了3D 打印技术,“这个技术很好地解决了之前遇到的难题,将开模的时间缩短到了一周之内,而且可以快速实现产品实物,这个非常适合一些外国客户的需求。”王郑兴说,现在公司有一台大型的3D打印机,可以打印1米×1米的3D模型。
以此为基础,他们不但把3D技术运用在组合件开模上,还衍生出了“私人定制”系列,“卢院士就有一把根据他坐姿数据量身定做的办公椅,就是运用3D打印技术设计制造的。”研发团队解释,这个技术主要运用在座椅结构中用来承受坐板和背板的设计,能实现座椅和使用者臀部、背部的无缝贴合。
“这是一项符合人体工程学的创新技术,未来可能要配套人体3D扫描仪以及人体数据库,虽然现在还不适合批量生产,但培育市场非常重要。传统制造业必将面临从大规模生产到小规模定制的转型升级,只有借助科技创新,才能避开同质化恶性竞争,赢得未来市场。”这或许也是本次政府课堂为制造业指明的一个方向。
恒林与卢秉恒院士合作建立了全国椅业第一个院士专家工作站,充分发挥了院士专家的技术引领作用,帮助企业培育科技创新团队,实现技术落地。
曾经的3D打印只是一个噱头
几经洗牌,大概念细分到应用领域
来自美国旧金山的DM公司推出的全球首款3D打印超级跑车“刀锋(Blade) ”
杭州杉帝科技的这个模型灵感源于法国巴黎埃菲尔铁塔,由3D打印机一次性打印成型,只需2小时
然而对于这一天的到来,杉帝科技的虞洋观察很久了,本身传统制造业出身的他对于两者的结合感触颇深。
“3D产业发展已经很多年了,到现在已经洗牌三轮了,2003年、2009年两次清洗退出,所剩的寥寥无几,当时大多是打印机的设备销售,再到技术攻关,但市场不接受,培育这个3D打印市场需要时间和耐心。”在虞洋看来,整个产业都不知道这个技术能干嘛,就好像一个大玩具,却产生不了什么实际的功用。
这样尴尬的境地,必然是要被市场所淘汰。
而早期的3D打印技术的硬伤还远不止于此,讯点三维创始合伙人李云轩介绍,第一批接触的3D打印机还是木头造的,在杭州基本上采用的都是国外技术,国内能生产打印材料的企业就一两家,基本全部要依赖进口,打印成本就很高,“关键的核心问题还在于精度,当时打印出来的产品很粗糙,根本无法进行工业用途或者达到观赏效果。”因此,叫好不叫座的3D打印就此沦为了一个噱头。
但随着技术不断革新,3D打印机也在更新换代,“原先的机械喷头被改良为激光,激光的打印效果就有明显优势,设备成本可能会增加,但是将之使用在工业领域范围内,成本就能慢慢消化,而且民用与商用在价格与效果综合竞争的过程中,将能出现更成熟的产品。”这时,李云轩还提出了众筹模式来帮助成本可控,这与卢院士在国务院课堂上提出的“采取众筹、众创、众包的市场模式”同理。
虞洋认为,3D打印不是一场革命,而是一次发展改进,“未来它的方向应该是将技术落地,帮助产业科技转型,这势必将命题落在了应用服务上,3D打印从大概念细分到各个领域,从大框架变为纵深产业,像生物医疗、制造工业,甚至细分到3D技术培训与服务等等。”
特别是生物医药领域,杭州百桥医疗技术有限公司总经理李宏表示,他们主要利用3D技术制作骨材料和接种用的软骨和角膜,但工欲善其事,必先利其器。产品要想做得好,装备就得好,所以打印机很重要。此外,3D打印技术作为其中一环,这些打印的生物材料需要和细胞混合,进行动态培养,要求也就格外严格。