Google正大举进入机器人、无人机等各类智能硬件产品;软银、阿里、富士康不久前合资并启动情感机器人Pepper量产计划。这些国际巨头的战略布局,让人们意识到一个新制造、新硬件时代正悄然来临。对于未来,我们的思考是中国是否做好了进入“新硬件时代”的准备?中国高端装备和智能硬件的下一个需求爆发点在哪里?“未来机器”系列报告希望用前瞻性研究视角为您提供以上问题的启发。今天，我们聚焦3D打印新技术。
3D打印,是一种快速成形技术,它以计算机三维设计模型为蓝本,通过软件分层离散和数控成型系统,利用激光束、热熔喷嘴等方式,将粉末状金属、塑料、陶瓷粉末、细胞组织等特殊的可粘合材料,进行逐层堆积黏结,最终叠加成型,制造出实体产品。与传统制造相比,主要优势体现在产品制造的复杂程度、生产制造的范围、生产制造效率、满足客户个性化需求等方面。
3D打印是朝阳产业,潜力巨大。1)市场规模呈几何级增长态势,预计2020年突破210亿美元。2013年全球3D打印产品和服务市场增长34.9%,达到30.7亿美元,这是3D打印行业最近17年来增长速度最高的一年。2)我国预计未来2-3年内将达到100亿左右,超越美国成为全球最大的3D打印市场。3)个人3D打印市场悄然开启,未来将持续爆发式增长。
目前3D打印设备主要在消费品/电子、医疗、工业设备、交通运输、航天航空等行业应用的比较广泛。未来,最大概率将不可能变为可能的应用领域在医疗行业。膝盖半月板、人体血管系统甚至器官移植最受关注,且目前已取得实验室阶段成功。
随着技术提升,材料瓶颈的突破,打印材料可能会成为整个3D打印产业产值占比最大的一项,优势企业在全球3D打印产业泡沫中实现逆势增长。3D打印目前发展瓶颈核心在于打印材料:1)打印材料不能满足设计要求:世界上掌握最多打印材料的以色列Obiect公司也只使用14中基本材料,107种混搭材料。2)单台打印机可使用材料有限也将制约3D产业的发展:比如金属3D打印机打印,就只能用几种金属做耗材,不能用尼龙、树脂等其他材料。同时,向工业级应用渗透推广的最大障碍:烧结技术温差过大。
通过“+互联网”实现生产模式变革。近年来,传统制造业的渐行渐弱,预示着以传统大规模流水作业为标志的生产模式已无法适应个性化需求当道的新型消费市场。也许,近年大热的云制造是最为理想的发展方向。
云制造,借用云计算的思想,利用信息技术实现制造资源的高度共享,实现降低制造资源的浪费。建立共享制造资源的公共服务平台,将巨大的社会制造资源池连接在一起,提供各种制造服务,实现制造资源与服务的开放协作、社会资源高度共享。企业用户无需再投入高昂的成本购买加工设备等资源,咨询通过公共平台来购买租赁制造能力。
打印拥有个性化定制特性,决定了“3D打印+互联网”是最有可能实现云制造生产模式变革的突破口。
风险提示:材料技术研发进度低于预期。
