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3D打印行业发展状况及前景分析【图】

2014年12月17日 15:07:13字号:T|T

    “3D 打印”是增材制造(Additive Manufacturing,AM)的通俗叫法,是在自动化控制、材料、激光等多领域科技进步基础上诞生的制造理念创新。3D 打印的核心原理是:“分层制造,逐层叠加”,以熔融挤出成型(FDM)工艺为例,热塑性材料(如蜡、ABS、PC、尼龙等)以丝状供料,材料在喷头内被加热熔化,喷头沿零件截面轮廓和填充轨迹运动,同时将熔化的材料挤出,材料迅速固化,并与周围的材料粘结成型,每一个层片都是在上一层上堆积而成,从而叠加形成一个三维立体形状。

    3D 打印技术与传统制造技术有着本质的不同。传统机械制造是基于削、钻、铣、磨、铸和锻等“减”材制造基本工艺,工件的制造一般要经过多个工艺的组合才能完成。而3D 打印技术秉承“分层制造,逐层叠加”核心原理,是一体成型技术,一台3D 打印机就可以完成整个工件的制造。

    1、3D 打印是“具有工业革命意义的制造技术”

    人类迄今为止已经和正在经历三次文明浪潮,第一次是“农业文明”,第二次是“工业文明”,第三次正是我们所亲历的时代,虽然已经持续数十年,但依然方兴未艾。这一次文明浪潮以信息技术领衔,以电子计算机、互联网为代表性生产工具,以人的脑力为主要投入资源;社会进步不再以技术和物质生活标准来衡量,关注点更多地从外在转向人本身,以丰富多彩的文化,鼓励人的个性发展。

    这是一个大变革的时期,各种技术创新、组织创新和商业模式创新如火如荼,涌现出了移动互联网、机器人、新能源、3D 打印等一系列新技术和新模式,快速地改变了人们的生活。大变革的强烈冲击虽然让我们感到动荡和不安,但更多的是带来了机会和希望。

    作为大变革之一的“制造业数字化”运动正在欧美发达国家大力推进。这是一场声势浩大的再工业化运动,其核心是通过数字化技术的运用,以更加先进的机器制造技术逐步代替制造环节中简单的体力劳动。在此过程中,3D 打印技术作为制造业领域正在迅速发展的一项新兴技术,以其高度自动化和智能化的特点,能够提高产品设计开发及制造效率,逐渐成为一些高精尖产品和创新产品的设计和制造的新手段,为发达国家高度重视,被称为“具有工业革命意义的制造技术”。

    内容选自产业信息网发布的《2013-2018年中国3D打印机市场调研及发展前景展望分析报告

    3D 打印技术大大降低了制造的复杂度,这种数字化制造模式不需要复杂的工艺、庞大的机床及众多的人力,可生成任何形状的零件,使生产制造得以向更广的生产人群范围延伸,从而在制造业掀起颠覆性的变革。如果放在足够长的时间内考虑,3D 打印很有可能引领一次新的工业革命,就像英国《经济学人》杂志所说:“伟大发明所能带来的影响,在当时那个年代都是难以预测的,1450 年的印刷术如此,1750 年的蒸汽机如此,1950 年的晶体管也是如此。我们仍然无法预测,3D 打印机在漫长的时光里将如何改变世界。”

    2、3D 打印行业发展加速,中国市场潜力巨大从 2010 年开始,3D 打印行业整体收入进入加速期。2012 年全球3D 打印整体收入约为22.04 亿美元,主要包括设备、材料和服务三个部分,较2011 年的17.14 亿增长了28.6%;2011年和2010 年,这一增长率分别为29.4%和24.1%,预计行业整体增速持续保持在20%左右。3D 打印设备和材料方面,2012 年的收入约为10.03 亿,较2011年的8.34 亿增长了20.3%,2011 年和2010 年,这一增长率分别为28%和22.9%。3D 打印服务收入方面,2010 年、2011 年和2012 年的增长率分别为25.3%、30.7%和36.6%,收入增长呈现加速趋势。

1997-2012年3D打印收入增长变化情况

 

数据来源:智研数据中心整理

    国内目前 3D 打印市场处于起步阶段,部分企业涉足3D 打印材料、打印系统重要零部件、打印整机、工业用品打印订单以及消费级打印门店等。随着3D打印在全球范围的快速发展,按照国内市场占全球规模的1/6(这一比例是国内众多产业规模的全球占比)的比例推测,国内3D 打印市场规模在未来几年内将达到100 亿元左右,市场潜力巨大。随着宏观经济的稳定发展、网络和智能终端日益普及,凭借独特的增材制造理念与个性化生产优势,3D 打印将吸引众多用户,形成庞大的消费群体,3D 打印行业也因此呈现出持续繁荣的发展态势,市场空间不断扩大,发展速度正在逐步加快。

    3、3D 打印服务前景广阔

    在设备、材料和服务三个产业链环节中,目前收入占比是三分天下。以美国3D System 公司2014 年第一季度报表为例,设备、材料、服务分别占收入的41%、27%、32%。就中国而言,成品制造服务将是增材制造产业链上最易快速发展的环节。国内增材制造应用渗透率与欧美相比差距显著,很重要的原因是,终端制造企业不熟悉增材制造的工艺,又不愿意花费高额资金投资设备,这为服务商提供了极大的市场机遇。

    在设备、材料等环节与国际技术水平差距较大的情况下,服务环节对基础性研究储备要求低,进入壁垒低,所需要的是对用户需求的发掘,这些符合本土企业的竞争优势。外资设备企业也希望利用国内本土服务商的渠道来推广其设备和工艺,提升增材制造在各个应用领域的渗透率。服务商将担任国内增材制造市场培育者、推动者的重要角色。

    因此,中国3D 打印企业迎合互联网快速发展和C2B 模式兴起的大趋势,以服务为切入口,搭建3D 打印服务云平台,成为设备提供商、材料提供商、设计师和用户之间的纽带,提供面向工业企业及消费类领域的高价值专有3D 打印服务,是切实可行的选择。在这一平台之上,无论是工业级用户还是消费类用户,都可以快速地将自己的设计与创意打印成型,从而突破传统工业制造的局限,以需求来推动制造,以制造来满足个性化生活需求,引领新一轮工业化变革。

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