专家把脉行业经济形势 纵览全球3D打印产业

  市场,作为各行各业时时刻刻都关注的一个话题,从总体上反应着一个行业或一个乃至整个的经济形势,同时也预测着经济的未来。3D打印,作为新时代的高科技产物,在传统产业经济持续低迷的情况下,临危受命,肩负着一部分振兴未来制造业经济的重任。同时作为一个新兴事物,受到各界人士的热捧,3D打印概念股市场跌跌宕宕,此起彼伏。在经历了一番波折之后,3D打印市场总算是相对稳定了下来,相信未来将会如预期的那样,带给制造业经济一片繁荣的状态。
  3D打印虽然近些年才真正走进市场,但前期其实是经过了相当长的时间进行了充分的研究与探讨。如今,3D打印成为了当下为热门的制造技术之一,其重要性有目共睹。今年的形势总体向好,虽然前期经过了一段时间的动荡,但终趋于了相对稳定的状态。在技术方面,近也不断取得新的突破,工业领域,医疗领域,生物领域还有时尚设计领域和材料领域的新技术和新产品也都层出不穷。然而,大家期待的并不是虚无缥缈的个人分析,而更愿意看到的是行业大牛们的百家争鸣。
  卢秉恒:揭秘3D打印对结构的巨大作用
  为应对新一轮科技革命和产业变革,我国制定《制造2025》,坚持创新驱动、智能转型、强化基础、绿色发展,加快从制造大国转向制造强国。在这一过程中,智能制造是主攻方向,也是从制造大国转向制造强国的根本路径。2015年8月23日,政治局常委、国务院总理李克强主持国务院专题讲座,讨论加快发展先进制造与3D打印,开讲人是工程院院士、西安交通大学机械工程学院院长卢秉恒。
  卢秉恒认为3D打印的用途,一是产品的快速开发,像快速制造模型、模具、件。二是生产个性化的产品。三是材料节约型制造,这在航空航天领域表现明显,社会价值也比较大。四是用3D打印的观点对我们现有的产品、装备进行再设计,在结构一体化、换热结构的优化等等,可以形成许多设计创新,使人们的创新设计不再受到可制造性的约束。五是用3D打印进行再制造,对某些器件进行修复。如以前飞机发动机叶片磨损了只能整台发动机报废,现在可以用3D打印进行修复,花费很少的材料与工时,使昂贵的发动机再生。
  我国3D打印研究工作做得不错,排在前列。我国3D打印的数量在上第二。3D打印在某些方面的研究处于地位,像北京航空航天大学教授王华明用打印出飞机起落架,现在批量列装;2001年,西安交大做个性化的下颌骨修复,当时媒体报道,而直到2012年欧洲才做例。但是在3D打印的产业化、应用方面,我国还有差距,我国的装机量在上第四,我国制造业占的五分之一,是,从这点来看,3D打印跟我国整体制造业还是不匹配的。由于3D打印许多技术还有待发展,所以现在我们有经过努力实现并跑的机遇。我们可以抓紧科技革命、产业变革机遇,利用自有的优势,走到前列。
  3D打印材料是范围的难题,很多工程材料目前还不适合用3D打印,打印的效率、成本都划不来,这还需要深入研究。我国在发展上的瓶颈主要有:缺少原创、在核心器件的开发不够等,尤其这一产业规模小,在各个制造领域应用3D打印还缺少研究。市场好了才能带动发展,而应用上存在瓶颈,例如进入航空航天、医疗领域时都需要标准,医疗产品没有个性化的标准,难以进入应用。用于航空也很难,没有标准,无法衡量是否符合适航标准就不能大规模应用。而这两个行业应用前景广阔,但是都缺乏标准。
  罗百辉:3D打印行业迎来风口 十三五产值200亿元
  据深圳市金模整合营销顾问有限公司执行总裁罗百辉新市场调查数据显示,在过去的六年里,3D打印市场收入以年均复合增长率0.1%的速度在高速增长。到2014年,3D打印市场收入已经达到41亿美元,比2013年增长了超过10亿美元,增长了36.7%。2013年3D打印机市场中,欧美合计占了约70%的市场,其中,北美市占率40%,欧洲市占率29%。未来3D打印行业仍将保持高速增长,3D打印市场2015年将突破50亿美元,2018年突破100亿美元,2014-2018年年均复合增长率达32.4%。这些数据显示了3D打印行业市场的总体趋势,可谓是一片向好。下文的一些市场行情,也从技术发展和行业变化的角度反映了3D打印产业的未来走势!
  “我国3年内投20亿研发3D打印技术,未来市场有望保持40%左右增速。目前科技部等有关部门正在对重点研发项目增材制造立项,该项目计划用三年的时间,投入20亿元研发3D打印主流技术和主流装备,并对重点应用领域研发作出示范。”罗百辉表示,在多项利好政策的支持下,3D打印市场有望继续保持40%左右的增速,在“十三五”期间产值有望突破200亿元。
  AMT副总裁:深度剖析美国3D打印发展现状
  近期,美国AMT副总裁根据制造业整体形势以及当前3D打印在美国社会的发展做出了前瞻性的分析报告,美国机械制造技术协会(AMT)副总裁TimShinbara对当前美国3D打印发展状况的评析编辑整理。
  工业行业对3D打印的市场接受度日益增高,尤其是工业级的FDM打印机,以塑料聚合物为原材料的3D打印设备使用的不断增长,这些市场的扩张带来了设计师和创客的大量涌现,开启了设计思维的新空间,从而对金属3D打印在非关键组件的解决方案带来了加速影响。
  生活、医疗等领域的3D打印产品也带来了新的法规、规范的产生,包括FDA批准的材料和工艺,如Ti-6Al-4V和PAEK的粉末床制造工艺。的食品和药品管理局2015年也批准了这种医疗应用。随着各方面市场的打开,不仅仅是监管和法规,同时也对研发人员提出了技术需求方面的新挑战。
  当前缺乏足够的增材制造数据,设计工具的验证(有限元,计算流体动力学分析等)需要在生产环境中来进行可靠性和可重复性的测试。对基于经验的测试依赖性很高。整个增材制造行业呼唤标准化的快速实现,特别是设备的可用性和性能规格。
  为了更好地实现产品的优化,正趋向于对更好的优化和仿真工具进行研究。新的数学理论被应用到更好地优化仿生物理模型,探索所有的基于过程的结构-性能关系。增材制造的关注点也不再局限于轻量化或机械性能提升等方面,混合材料和复合打印正在开启增材制造的又一项潜力。包括粉体性能、热变形和表面准备的研究正在为增材制造打开更广阔的窗口。其他领域的研究和发展趋势包括超短激光脉冲,利用空气动力学聚焦纳米级别的3D打印技术等。
  Michael:3D打印市场趋于饱和 3D打印概念沦为烫手山芋
  Marketwatch专栏作家Michael A. Gayed近日撰文写道,尽管周二美国股市结束连跌走势,出现止跌回稳迹象,然后一个板块仍在水深火热中煎熬,就是曾经大热的3D打印板块,打印机质量和可靠性备受质疑,且3D打印市场已经饱和,各大企业面临艰难的去库存周期,投行大幅削减龙头股目标价,投资者宜尽早抛售离场,待龙头企业业绩出现回暖迹象后再度介入不迟。
  曾几何时,3D打印技术是市场上火的概念,光想象一下就简直酷毙了,它不仅可以打印出一幢完整的建筑,甚至可以在航天飞船中给宇航员打印任何所需的物品的形状。当时分析师普遍认为,3D打印技术市场潜力巨大,势必成为未来制造业的众多突破技术之一。
  过去3年3D打印行业销售额年复合增长率达到34%,一度被市场寄予厚望,与无人驾驶,机器人并称为未来具想象力的三大朝阳行业。然而,随着行业内龙头企业营收近年来飞速增长,以及不断通过并购扩大规模,市面上3D打印机质量和可靠性出现了问题。甚至有知名投行认为3D打印市场已经饱和,各大企业面临去库存的艰难过程。
  德银分析师Sherri Scribner指出,过去2年各行业争相抢购3D打印机,如今好日子已经一去不复返,该行业蜜月期已过,未来6-12个月行业需求将极其低迷。鉴于市场已趋饱和,Scribner将龙头企业Stratasys的评级从买入降至持有,同时将其目标价从28美元大幅削减至12美元。一波未平一波又起,3D打印公司ExOne发布第三财季财报显示,每股亏损0.7美元,亏损幅度远大于Capital IQ预期亏损0.06美元,营收同比跌8.2%至886万美元,不及预期值1702万美元。全年营收预期从5800-6000万美元下调为4000万美元。
  ExOne的惨淡业绩拖动了整体3D打印行业股票的下跌,其中,龙头股3D Systems下挫3.2%, Stratasys暴跌5.4%, Voxeljet跌幅也达到5.3%。3D打印机制造厂商将业绩不佳归咎于设备的长销售周期,并指出从消费者下单到货物送达的时间周期正变得愈发难以预测,龙头企业3D Systems和Stratasys均表示正在经历2013-2014年后新的一轮库存压力。
  周志成:未来3-5年3D打印市场规模将翻两番
  3D打印技术出现在20世纪90年代中期,从2013年开始,3D打印概念风靡,涉足3D打印的公司越来越多,每一次大型电子科技展览上都能看见3D打印厂家的展位,以及简单的3D打印设备。近年来3D医疗打印市场规模逐年攀升。据预测,3D打印医疗应用市场未来三年年平均增速将保持在25%以上,市场规模超百亿。2013年在所有涉及3D打印的应用中,有38%与医药领域有关。然而3D打印概念火了好几年,人们却发现身边3D打印的应用并不像想象的那样快。有着丰富3D打印投资经验的赛伯乐投资集团投资总监周志成告诉笔者,目前国内的3D打印技术多应用在珠宝和牙科医疗领域。
  我们的珠宝制造产量占了的一半,广东省的珠宝产量占了我们的百分之70。也就是说广东省的珠宝产量是非常大的。所以在广东省一些珠宝制造厂还有广州附近的珠宝制作厂,会看到有很多的珠宝制造商,他会采购3D打印机。采购了3D打印机以后,只要是打印出在珠宝浇筑的过程中,用到的一种模具,是一种蜡纸材质的模具。在珠宝的整个工序中,发挥一定的作用。牙科也是比较大的采购量,会有些人有这样的需求,要刻一个这样的模具。
  周志成分析,未来3-5年整个规模会翻两番,这也是资本竞相追逐的原因。
  今年以来,3D打印行业利好消息频传。8月底,国务院总理李克强主持国务院专题讲座,讨论加快发展先进制造与3D打印等问题。这是本届政府次举办专题讲座,3D打印作为一种先进的制造技术,次出现在本届国务院的专题讲座中。消息人士表示,目前科技部等有关部门正在对重点研发项目3D打印进行立项,这是对国务院专题讲座精神的落实,3D打印也从政策支持层面走到资金支持层面。事实上,随着和地方政府对3D打印产业的大力扶持,同时在工业级和个人级打印市场上良好的发展势头,部分上市公司已开始抢滩,瞄准了3D打印这片蓝海。
  3D打印行业景气上升基于三大理由:一是3D打印产业链构建完成,几乎每隔两到三年就能看到材料、技术或产品上的重大突破,行业所需要等待的只是量变到质变的飞跃;二是行业现已云集了大批国际制造业巨头和高端科研院所,在商业化和技术能力方面各擅胜场,并已形成了产业和科研的良性互动;三是技术开源和到期已经打开了桌面级打印机的巨大市场容量,非直接制造在工业领域也已应用成熟。
  下一步将推动直接制造的工业级领域应用,开启后3D打印将全面步入工业制造,想象空间极其广阔。
  罗军:金属3D打印10年内将在普及应用
  “金属3D打印是工业3D打印发展的新趋势,未来三年将带来设备价格、材料价格的大幅下降,设备的精密度、稳定性将显着提高,技术趋于成熟。金属模具和个性化金属产品直接打印将是一大趋势。” 3D打印技术产业协会席执行官罗军11月2日接受笔者采访时预测。尽管金属3D打印热潮已经提前涌现,但是真正普及应用大概还需要5-10年。罗军告诉笔者,金属3D打印的普及应用关键取决于两个方面:一是技术是否成熟、设备的稳定性、精密度;二是材料和设备的价格至少下降30%-50%。
  国内金属3D打印企业一下子涌现10多家,但真正具备一定技术实力和资金实力的企业并不多。国际化的研发人才严重短缺,投资严重不足,将进一步拉大我国和国外同行的差距。在3D打印应用方面,我国仅占的1/10,而美国却占的接近40%,欧洲占的30%。欧洲和美国主要在军工和航空航天领域占比较大(功能性产品运用)。
  在技术方面,由于原创技术不在国内企业手里,美国继续保持在非金属领域的地位,德国、英国继续保持在金属领域的地位。在政策支持上,美国和欧洲政策的扶持力度比较大,起步早,而我国从今年开始才陆续出台一系列政策加以推进。在人才方面,由于3D打印涵盖材料、机械、软件等多个领域,加上我国缺乏原创技术,国际化研发人才严重短缺。
  从生物3D打印应用看,生物3D打印技术已取得阶段性突破,标志着生物医学3D打印时代提前来临。生物医学3D打印技术取得重大突破。而我国生物医学3D打印技术整体优势并不明显,个别企业和研发机构在某些领域具有一定的优势。“生物医学3D打印的前景非常广阔,但是不是短期就能够见效的,是一项长线投资。
  从桌面机发展看,由于桌面打印机投资小、国外技术开源,上百家企业蜂拥而入,竞争将白热化,低水平重复建设加剧,价格战很快打响。罗军表示,我国整体上与国外桌面打印机技术差距明显缩小。目前,桌面打印机和材料价格大幅降低,技术趋于成熟,进学校学家庭将是必然趋势。
  亚洲3D打印展:惠普高层到底讲了啥?
  10月15-17日亚洲3D打印展览会举行期间,惠普公司3D打印亚太地区高级市场经理Marc Torras代表惠普公司拟次来华公开就3D打印进行演讲。这一消息引起了整个行业的瞩目和期待。那么,他这次来亚洲3D打印展览会到底讲了啥?
  Marc先生认为,3D打印的发展潜力巨大,惠普和许多企业都有所愿景。各领域应用市场对3D打印的采用不断延伸和深入,关键在找到潜在的市场和应用领域。“目前为止,汽车领域、航空制造领域、消费者产品的应用、电子产品、消费品、重工业、医疗领域等自然成为了应用得比较多的领域。”
  同时他清醒地指出3D行业目前需要克服的三个局限:生产、可靠性和成本。像生产层面,我们知道肯定有一些局限,比如说产品,现在3D产品生产速度还不够快;第二个成本方面也有局限,因为目前来说,生产成本还是比较高的,我们设备成本不低,而且之后维护成本不低;第三个在可靠性方面也有一些劣势,有待提高3D打印技术和打印设备的考虑。在质量方面,还是有一些产品不能满足客户质量方面的诉求。
  材料的开发、3D打印的稳定性与可靠性、软件工作流程在Marc先生看来具有重要的意义。在3D本身这个行业内部,存在一些不兼容性和非标准化的情况,所以我们需要去建设一个可兼容的、开源的、在整个社区内标准化通用的3D打印开源平台,包括材料平台、开源平台、软件工作流程。平台可能要尽可能地体现它的开源性,这样才能够让整个行业实现标准化和兼容性,实现统一语言、统一模式。
  当然,Marc先生也认为,3D打印的发展潜力巨大,惠普和许多企业都有所愿景。各领域应用市场对3D打印的采用不断延伸和深入,关键在找到潜在的市场和应用领域。目前为止,汽车领域、航空制造领域、消费者产品的应用、电子产品、消费品、重工业、医疗领域等自然成为了应用得比较多的领域。
  同时他清醒地指出3D行业目前需要克服的三个局限:生产、可靠性和成本。像生产层面,我们知道肯定有一些局限,比如说产品,现在3D产品生产速度还不够快;第二个成本方面也有局限,因为目前来说,生产成本还是比较高的,我们设备成本不低,而且之后维护成本不低;第三个在可靠性方面也有一些劣势,有待提高3D打印技术和打印设备的考虑。在质量方面,还是有一些产品不能满足客户质量方面的诉求。
  材料的开发、3D打印的稳定性与可靠性、软件工作流程在Marc先生看来具有重要的意义。在3D本身这个行业内部,存在一些不兼容性和非标准化的情况,所以我们需要去建设一个可兼容的、开源的、在整个社区内标准化通用的3D打印开源平台,包括材料平台、开源平台、软件工作流程。平台可能要尽可能地体现它的开源性,这样才能够让整个行业实现标准化和兼容性,实现统一语言、统一模式。
  福布斯专访:生物打印先锋徐铭恩
  近期,《福布斯》刊登了其新一期“科技先锋”当选人。其中,先临子公司——捷诺飞生物科技创始人徐铭恩,凭借轰动3D打印界的肝单元批量打印技术成功当选2015年“科技先锋”。同时当选的还有苏州同心医疗创始人陈琛、惠普生公司CEO黄宗斌和上海交通大学教授赵立平。
  3D打印技术被视为改变制造业的颠覆性技术。相比传统标准规模化制造方式,3D打印的独特优势在于让看似矛盾的个性化定制和批量化制造融为一体。理想条件下,只要你能想到的,就可以用3D打印的方式制造出来。
  因此,3D打印似乎可以被应用到各行各业。在医学领域,3D打印已经在诸如牙科、骨科、假肢等领域推广应用。不过,用细胞打印活体组织器官的过程却与通常的3D打印方式不尽相同,是3D打印医学应用的制高点。因为由细胞构成的生物体是在生长和不断变化的,计算机中构建的虚拟模型并非终极目标所在,时间是三维之外的又一重要纬度。
  正因为这种生物体强大的“自组织”功能,科学家们想到将细胞按照组织器官的方式排列堆积,再通过培养和诱导控制细胞分化,就有可能形成一个具有功能的器官组织。“在整个组织构建过程中,3D打印机充当了将单个细胞精准堆积的技术工具,尤其面对组织内部复杂的结构时,3D打印优势尽显。”徐铭恩解释道。
  Autodesk CEO:3D打印可以取代所有制造?
  Carl Bass在设计制造领域已经沉浸了数十年,并且拥有过制造木制家具、花岗石长凳、以及废弃物改造的救生筏等产品的经验。不过目前,他的职责仍然是设计软件公司Autodesk的CEO。在上周于东京召开的Pop-up Gallery活动期间,Bass向来访者介绍了自己心目中对于“生成式设计”(Generative Design)的看法。
  我们珍视宝贵的计算资源,它是稀缺的,不是谁都有足够的财力去支撑。但如果计算已经变得廉价,其广泛普及就变得指日可待,我们可以用它来解决任何问题。若将之与云端结合起来,就可以弹性地按需访问。
  而至于在3D打印普及的未来,是否还有需要使用计算机来编造构想,Bass认为,它仅会成为现有技术的一种补充,虽有削减制造,但不是完全扼杀。真的可以用3D打印取代所有的制造吗?3D打印只是工具箱中的又一款工具,有些时候3D打印会非常棒。我觉得未来可以使它们与强大的设计工具相结合,并以强大的制造技术来实现这类设计。
  3D打印以如此的速度渗透于各大领域,这无疑表明它已经构成了一个完整的技术体系。从此,3D打印已经不再是一个行业,而是一个整体的技术概念,在这个概念体系中,各行各业都能够利用其强大能力来开创新事物。既然各界大亨都普遍看好这个技术,相信未来的3D打印能够还我们一个美好!
  联合国大力呼吁各国投身3D打印
  随着近来各大媒体对3D打印的争相报道,人们越来越乐意敞开胸怀去拥抱这门新技术。然而,据联合国调查,在一些相对落后的,这些高新科技却受到种种限制。WIPO在2015知识产权调查报告中称几乎所有的科技来自于逐渐膨胀的高新技术,如:3D打印,机器人和纳米技术等,而且百分之75的来自于日本,美国,德国,法国,英国和韩国等。
  联合国对此表示满意,也正是由于近期经济的衰退,这些新技术的发展也成为了一种必要,据联合国相关部门透露,WIPO近敦促各国大力投资当下能够促进经济增长的制造技术。报道中将3D打印,机器人和纳米技术与过去的一些革命性的技术诸如飞机,抗生素和半导体做了详细对比,发现一些革命性的新技术能够大力促进商业活动和经济的大扩张。WIPO认为,如果我们想要拥有一个稳定增长的健康经济体系,各国政府必须在今天大力投资革命性技术的研发和应用。
  所以,其他的要如何赶上进度呢?WIPO指出如何构建健康经济的窍门:政府对科研机构的资金投资,市场竞争力的强化和鼓励科技革命,强大而良好的经济市场法案以及公共机构和私人的合作共赢等。令人振奋的是,目前已有多个开始将3D打印投身于人才教育领域,这将能够促进科技创新革命,也将会为未来国际市场输入更多的技术类和创新类人才。
  行业总体的趋势,仍然前景可期。即使由于国外3D打印大企业经营不善而引发市场动荡,但国内潜力巨大的增材制造市场大趋势仍然不会受到多大影响。未来的3D打印行业将逐步趋于稳定,技术的前景十分良好,产业经济市场也将随之而发育成熟!
       更多信息请关注复合材料信息网www.cnfrp.com