編者按:當(dāng)制造業(yè)不再一味追求大規(guī)模批量化,我們卻還在討論3D打印能否實(shí)現(xiàn)規(guī)?;?jīng)濟(jì)效益,這本身就失去了意義。
在模具廠,投入一套模具,客戶要求使用模具進(jìn)行生產(chǎn)的產(chǎn)品數(shù)量越來(lái)越少,這意味著什么?或許我們將能夠在接下來(lái)的訪談中找到正確且合理的答案。
近日,上海聯(lián)泰科技股份有限公司總經(jīng)理馬勁松受邀參加第一財(cái)經(jīng)科創(chuàng)引力場(chǎng)節(jié)目,回答了3D打印與傳統(tǒng)制造業(yè)的關(guān)系,以及這些技術(shù)的發(fā)展前景。以下是此次訪談的主要內(nèi)容。
生產(chǎn)方式的演變,從減材、等材到增材
人類在過(guò)去兩千多年的時(shí)間里,生產(chǎn)力的發(fā)展,特別是制造產(chǎn)品的手段,最早是減材。這種方法是以減法的思路獲得產(chǎn)品,簡(jiǎn)而言之,就是先得到一塊毛坯,然后剔除不需要的部分,剩下的就是我們所需的零件。第二種方法是等材的思路,與減材相比,等材方法并不耗材料,只需灌注材料即可獲得型腔形狀的產(chǎn)品。
然而,增材與之不同,作為人類第三種制造手段,主要采用加法思維進(jìn)行生產(chǎn)制造,通過(guò)一層一層的疊加來(lái)獲得最終產(chǎn)品。盡管人類使用減材及等材這兩種方法已有幾千年之久,增材則是在上世紀(jì)八十年代才開(kāi)始逐步商業(yè)化。這一時(shí)間差異的主要原因是增材制造技術(shù)的出現(xiàn)需要一項(xiàng)前提條件,即對(duì)數(shù)據(jù)的依賴,而推動(dòng)數(shù)據(jù)產(chǎn)生的關(guān)鍵則是技術(shù)的成熟。
3D打印是小批量生產(chǎn)的最佳選擇。
3D打印作為第三種增材制造技術(shù),在純制造標(biāo)準(zhǔn)上仍然存在許多不足,包括材料性能、滿足度、制造精度等方面,與傳統(tǒng)的機(jī)床、注塑等制造方式相比還存在差距。然而,面對(duì)小批量生產(chǎn)需求時(shí),選擇3D打印是最為合適的。它在時(shí)效性上更為迅速,成本上因無(wú)需模具支持也更為低廉。同時(shí),面對(duì)復(fù)雜結(jié)構(gòu)的生產(chǎn)制作,3D打印技術(shù)具有天然的優(yōu)勢(shì),這些優(yōu)勢(shì)使得小批量生產(chǎn)對(duì)3D打印技術(shù)擁有較強(qiáng)的依賴性。
突破材料,3D打印產(chǎn)業(yè)將迎來(lái)爆發(fā)2.0。
目前來(lái)看,材料是影響3D打印發(fā)展的最大瓶頸之一,無(wú)論是金屬還是非金屬,材料的多樣性、適配性與傳統(tǒng)制造相比還是有所不足的。然而,在我看來(lái),減材制造及等材制造這兩種技術(shù)已經(jīng)發(fā)展了兩千多年,而增材制造技術(shù)僅有幾十年。所以我們需要給它一些時(shí)間去做技術(shù)上的更大突破,一旦實(shí)現(xiàn)技術(shù)上的突破,將會(huì)迎來(lái)整個(gè)產(chǎn)業(yè)的爆發(fā)2.0。
制造的要求在變,降低邊際成本沒(méi)有意義
從趨勢(shì)來(lái)看,增材制造作為第三種技術(shù)本身具有非常強(qiáng)大的爆發(fā)潛力,但這并不意味著它的興起會(huì)完全取代減材和等材技術(shù)。相反,隨著未來(lái)制作要求的不斷變化,在這一拐點(diǎn)上一定會(huì)產(chǎn)生大量份額上的傾斜。從人類的生產(chǎn)力發(fā)展歷史來(lái)看,工業(yè)革命最初是采用標(biāo)準(zhǔn)化的大規(guī)模生產(chǎn)思維,極大地提高了我們的生產(chǎn)力。然而,當(dāng)下隨著各行業(yè)產(chǎn)能過(guò)?,F(xiàn)象的普遍化,制造的要求也發(fā)生了極大的變化。
3D打印最大的優(yōu)勢(shì)看起來(lái)是小批量,實(shí)際上是按需生產(chǎn),即不限時(shí)間、不限數(shù)量、不限品類,按照市場(chǎng)需求進(jìn)行短時(shí)交付。
傳統(tǒng)生產(chǎn)模式中注重規(guī)?;?,通過(guò)規(guī)?;瘉?lái)降低邊際成本。然而,我們預(yù)測(cè)小批量生產(chǎn)將成為制造業(yè)的一個(gè)常態(tài),也就是說(shuō),當(dāng)我們不需要大批量生產(chǎn)時(shí),降低邊際成本也就失去了意義。其次,隨著3D打印技術(shù)在行業(yè)中的規(guī)模擴(kuò)大,其綜合生產(chǎn)成本也在降低,制造任務(wù)的數(shù)量以及涉及的市場(chǎng)變得越來(lái)越廣泛,在過(guò)去十年中這一趨勢(shì)是十分明顯的。
此外,隨著web3.0及去中心化的發(fā)展,當(dāng)前的消費(fèi)習(xí)慣也發(fā)生了變化。我們可以注意到,許多模具廠開(kāi)始面臨“投入一套模具,客戶要求使用模具進(jìn)行生產(chǎn)的產(chǎn)品數(shù)量越來(lái)越少”這類問(wèn)題。從消費(fèi)方面來(lái)看也是如此,一旦爆款出現(xiàn),很難長(zhǎng)時(shí)間保持,因?yàn)橄乱粋€(gè)爆點(diǎn)很快就會(huì)出現(xiàn)。大家的審美及價(jià)值取向急劇變化且呈現(xiàn)分散化、碎片化、多元化的趨勢(shì),這種沒(méi)有趨同性的變化使得標(biāo)準(zhǔn)化產(chǎn)品的存在越來(lái)越困難。
分散式3D打印將替代各種小作坊
之前中國(guó)供應(yīng)鏈的優(yōu)勢(shì)在于人口紅利以及中小工廠,但未來(lái)想要依賴勞動(dòng)力來(lái)產(chǎn)生成本上的優(yōu)勢(shì),這種機(jī)會(huì)越來(lái)越少。而3D打印將成為中國(guó)供應(yīng)鏈的另一個(gè)新型優(yōu)勢(shì)。我們國(guó)家制定的這些先進(jìn)制造、高端制造戰(zhàn)略是非常正確的,我們需要在這一方面保持自己的領(lǐng)先度。通過(guò)采用3D打印這種分散式的制造模式來(lái)替代各種小作坊,將可以保持我國(guó)在后期制造業(yè)的競(jìng)爭(zhēng)力。
社區(qū)的打印店將擁有3D打印。
3D打印技術(shù)的家用化目前已在C端市場(chǎng)實(shí)現(xiàn),但是在更大范圍內(nèi),它畢竟是一種制造技術(shù)。雖然可以靠個(gè)人打印某一個(gè)零部件,但想要制成一個(gè)完整的產(chǎn)品,還涉及到裝配、工業(yè)包裝等工作。像一些社區(qū)旁的打印店就是偏商業(yè)化的,它們會(huì)將一些碎片化需求集中起來(lái),通過(guò)專業(yè)手段及管理加以實(shí)現(xiàn),這種形態(tài)更接近未來(lái)的想象。
最后,未來(lái)的三到五年,我認(rèn)為這個(gè)行業(yè)都會(huì)發(fā)生一個(gè)重大變化。在制造方面,3D打印的滲透力會(huì)超過(guò)很多人的想象。
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