?
2019常州互聯網+先進制造產業發展高峰論壇
當前位置: 主頁 > 3D打印 >

3D打印走向智能制造 個性化定制是考驗

2018-11-15 09:21 [3D打印] 來源于:信息時報
導讀:D打印曾經“紅極一時”,出現了諸如3D打印汽車零配件、打印航空發動機,甚至打印人體器官等,引來市場關注。
D打印曾經“紅極一時”,出現了諸如3D打印汽車零配件、打印航空發動機,甚至打印人體器官等,引來市場關注。而今,國內3D打印產業格局也初步形成,上至航空、軍工,下至醫療、文創等,都能運用3D打印技術,正在推動著傳統制造業的創新。有研究3D打印的專家表示,3D打印并不是制造業的對立面,而是“制造業創新的引領性共性技術”,目前需要加強3D打印技術與人工智能、大數據等技術的結合,助力傳統制造向智能制造轉型。
3D打印功能件。受訪者供圖
黑格科技將3D技術應用到了口腔領域。受訪者供圖
賦能
推動傳統制造“華麗轉身”
從耳機、珠寶到飛機、汽車,甚至是人類的牙齒、心臟等都可以打印出來。如今,3D打印正在讓遙不可及的想象變成可能。據了解,這是一種以數字模型文件為基礎,運用粉末狀金屬或塑料等粘合材料,通過逐層打印的方式來構造物體的技術。
記者采訪了解到,初創企業佛山國恒科技就將該3D打印技術應用在了汽車、航空、航天、船舶、裝備制造等市場中,主要為工業應用客戶提供服務及設備,2017年實現營收700多萬元。比如在汽車領域中,他們是為汽車企業提供自主研發的單件與小批量零件。“原來是通過傳統工藝,其制作過程需要3-6月才能實現;現在通過3D打印技術僅需15-30天就能提供所需零件,大大節省了研發周期與制作成本。”國恒科技總經理陳耀波表示,如今汽車行業的快速發展也離不開此技術的推動。
陳耀波從事3D打印行業已有十余年。他向記者表示,3D打印技術在電子消費品方面,主要體現為桌面3D打印,目前已經在教育與創客中得到深入應用,而且成為實訓教育的重要科目;工業方面的應用則已成為企業研發與實現個性化定制的主要手段。“目前由于效率與成本還未能融合在量產節拍中,之后只要材料實現普及化、設備節拍效率化,相信3D打印會成為工業生產主流生產中的一種先進技術。”
據中泰證券分析,3D打印核心價值體現在兩個方面:一是傳統生產方式不能生產制造的個性化、復雜高難度產品,通過3D打印技術都能夠直接制造;二是雖然傳統方式能夠生產制造,但是投入成本太高,周期太長,通過3D打印技術可以實現快捷、方便、縮短周期、降低成本的目的。
“3D打印并不是傳統制造業的對立面,而是制造業創新的引領性共性技術。”中國機械制造與自動化領域專家盧秉恒也曾表示,比如在航空航天領域,3D打印技術能將材料使用率從5%提高到85%,同時將制作周期由幾個月壓縮到幾天。“3D打印技術是為制造業服務的。制造業需求大,3D打印技術肯定也能發展快。”
應用
醫療領域被業內所看好
據了解,目前3D打印技術已脫離最初的華麗概念,正逐步應用到行業中,主要集中在消費電子產品、汽車、航空航天及醫療等領域。其中,醫療行業更是成為大多數創業者的選擇。
廣州的黑格科技就是一家以3D打印應用和數字化智能制造技術為核心的科技創新驅動型公司,口腔醫療是其一大方向。記者了解到,黑格科技有7位創始成員,皆來自全美公立大學排名前三的高等學府。還在國外留學時,以桂培炎為首的7位留學生就開始組建團隊,自主研發3D打印技術。他們首先研發出來的是3D打印定制式耳機,并在半年內實現盈利。隨后,他們參加了北美地區的創業比賽,贏得了第一名,引來風投機構關注。不過,幾位90后留學生在2015年時還是選擇了回國創業。
2017年,他們開始進軍數字化口腔醫療行業,專注3D打印定制化牙科產品,如樹脂牙、鑄造牙、隱形矯治器、止鼾器等。“未來3D打印將會覆蓋非常關鍵部位的診斷和治療,比如在牙科領域可利用口腔掃描儀和3D打印機來應用,現場做數據分析、加工,在打印機上實時打印出來。”黑格科技創始人兼CEO桂培炎認為,同理,其他領域也將實現個性化的新革命。如今,通過自主研發的3D打印技術、數字化設備及智能化系統等,他們不僅深度布局了口腔醫療數字化轉型的全產業鏈條,還涉及消費、電子等多個行業,賦能傳統行業。
據了解,目前3D打印技術應用到醫療領域的案例也層出不窮,從假肢、矯形器、助聽器到牙齒、心臟模型、支架等植入物打印。比如廣州的華鈦三維,就是用內嵌拓撲框架金屬制成腰椎、膝關節、髖關節等。據其創始人朱獻文早前在“廣州之夜·創新英雄會”的分享,這樣制成的骨骼因為特殊結構,可以和人體內的血液、組織長在一起。而在3D植入物打印之前,骨骼壞損大多植入的是不銹鋼或鈦網,不能在人體內長期保存。
在朱獻文看來,3D打印大大降低了設計與制造的復雜難度,可以通過精密設計制造出傳統工藝無法加工的復雜結構,并且具備成本低、生產周期短等優勢,尤其適合動力設備、航空航天、汽車、醫療器械等高端產品上的關鍵零部件制造。
探討
個性化生產面臨考驗
前瞻產業研究院數據顯示,2016年我國3D打印行業市場規模達到了100.2億元,2017年市場規模約為178.8億元。不過,3D打印行業目前屬于投入期,很多企業也面臨研發支出高,盈利周期長的問題。
據南極熊3D打印統計,2018年上半年,新三板市場3D打印概念企業有17家。其中,做設備的占了絕大多數,如樂彩科技、光華偉業等;而做材料和服務的相對較少。盈利的企業有7家,如先臨三維、聯泰科技、天虹激光等,占比為40%;還有60%則處于虧損狀態。
據了解,先臨三維是3D打印全產業鏈布局最為完善的龍頭公司,目前已形成面向工業制造、教育消費、生物醫療等多個應用方向的3D打印產品,實現了較好的商業變現。2018年上半年,先臨三維營收為1.45億元,凈利潤為651萬元。
記者梳理發現,天遠三維、嘉一高科等則虧損較大。其中,天遠三維是工業三維掃描設備及服務提供商,2018年上半年虧損了352萬元,同比下降383.37%。年報顯示,其研發上的投入增加了329.51萬元。嘉一高科也從事掃描儀、應用等服務,2018年上半年虧損263萬元。另外,該公司在2016、2017年也連續兩年較大虧損。據了解,除了市場拓展力度不足外,其在“3D+醫療”及“3D+教育”的研發投入和業務平臺建設支出較大,也是造成虧損的主要原因。
為何3D打印技術應用前景廣闊,企業卻難以盈利?據了解,除了研發上需要大量投入外,個性化也在面臨考驗。個性化原本是3D打印的很大特色,但也正因如此,企業很難進行規模量產。對此,廣州形優科技有限公司總經理侯杰表示,在效率、速度及成本上,沒有任何一項技術工具可以完全取代傳統制造業。從業者的思維方式需要轉變,3D打印并非任何行業都能應用,即便在技術上能夠做到。
在陳耀波看來,現在只要基于“離散堆積”技術,基本都能實現3D打印方式,但由于該技術應用領域較為廣泛,每個工藝也有自身材料與行業的融合方式。因此,誰能把材料突破或者創新,誰就能成為行業領先者。“行業企業還需要不斷在新材料研發上進行努力。”
桂培炎也坦言,目前3D打印的應用市場正從設計環節的原型制作上升到定制化工具的生產制造階段,但要真正實現批量生產,除了技術和材料性能提升外,生活應用場景的拓寬和挖掘都需要時間。

(編輯:admin)

推薦文章