3D 打印技術(shù)起源于上世紀(jì)后期,,我國第一臺工業(yè)級3D 打印設(shè)備是在九十年代初被研發(fā)出來,,當(dāng)時叫做快速成型機,。3D 打印與傳統(tǒng)的對材料進行切削方式不同,,采用的是增材制造技術(shù),,具有快速成形,、快速制造的特點,,在工業(yè)生產(chǎn),尤其是非標(biāo)準(zhǔn)零部件的生產(chǎn)方面具有極大優(yōu)勢,。目前,,3D打印行業(yè)正處于導(dǎo)入期之末、成長期之初的階段,,擁有極大發(fā)展?jié)摿�,。無論在全球范圍內(nèi)還是我國市場內(nèi),,3D打印的行業(yè)規(guī)模都呈現(xiàn)快速上漲態(tài)勢。
3D打印是一種更便于大眾理解的通俗稱謂,,在工業(yè)專業(yè)術(shù)語中,,3D打印被稱為“增材制造技術(shù)”——它與傳統(tǒng)“減材制造”相對應(yīng)。3D打印技術(shù)大大降低了制造的復(fù)雜度,。這種數(shù)字化制造模式不需要復(fù)雜的工藝,、龐大的機床及眾多的人力,即可生成任何形狀的零件,,使生產(chǎn)制造得以向更廣的生產(chǎn)人群范圍延伸,。
圖1 三維數(shù)字化與3D打印原理
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2017-11-24 10:35 上傳
資料來源:國信證券。
跟傳統(tǒng)技術(shù)相比,,在縮短研發(fā)周期和成本等諸多方面,,3D打印具有天然優(yōu)勢。從加工原理看,,傳統(tǒng)機械制造是基于削,、鉆、銑,、磨,、鑄和鍛等減材制造基本工藝的組合;而3D打印技術(shù)是一體成型技術(shù),,主要采用“分層制造,、逐層疊加”流程。從應(yīng)用領(lǐng)域看,,傳統(tǒng)的機加工制造就適用于大規(guī)模,、需要量產(chǎn)的部件,并廣泛應(yīng)用在幾乎所有領(lǐng)域,;目前3D打印適于小批量,、造型復(fù)雜的非功能性零部件,大多在汽車,、航天等領(lǐng)域內(nèi)用于制造樣件和模具等,。從使用材料看,傳統(tǒng)機加工可以使用幾乎任何材料,;3D打印技術(shù)目前使用的材料多為塑料,、光敏樹脂和金屬粉末等材料,受制較多,。3D打印技術(shù)優(yōu)點在于材料利用率超過95%以上,,幾乎不產(chǎn)生廢料,且適用于復(fù)雜結(jié)構(gòu)體等。
表1 3D打印技術(shù)的優(yōu)勢和劣勢
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資料來源:DMRC,,Wohlers Associates,。 在原材料、應(yīng)用領(lǐng)域等方面,,3D打印技術(shù)也顯示出自己顛覆性的優(yōu)勢: (1)時間及原材料優(yōu)勢,。3D打印已經(jīng)成為一種潮流,并開始廣泛應(yīng)用在設(shè)計領(lǐng)域,,尤其是工業(yè)設(shè)計,,數(shù)碼產(chǎn)品開模等,可以在數(shù)小時內(nèi)完成一個模具的打印,,節(jié)約了很多產(chǎn)品到市場的開發(fā)時間,。這種打印機比常規(guī)建筑方法要快四倍,而且所使用的原料也只有原來的三分之一到二分之一,,更重要的是幾乎不會產(chǎn)生任何廢棄物,。
(2)類型多樣化。3D打印機可以用各種原料打印三維模型,,使用3D輔助設(shè)計軟件,。3D打印機的應(yīng)用對象可以是任何行業(yè),只要這些行業(yè)需要模型和原型,。
(3)強大的連接功能,。在飛機、核電和火電等行業(yè)所使用的重型機械,、高端精密機械裝備上,,傳統(tǒng)的焊接和零部件加固的方法使得部件之間的連接并不牢固,但是使用3D打印技術(shù),,出來的產(chǎn)品是自然無縫連接,,結(jié)構(gòu)之間的穩(wěn)固性和連接強度要遠(yuǎn)遠(yuǎn)高于傳統(tǒng)方法。
中國在3D打印領(lǐng)域方面已經(jīng)頗具實力,,某些技術(shù)甚至領(lǐng)先全球,。但由于工藝復(fù)雜,打印機購置成本高昂,,打印需求不穩(wěn)定等,,增材制造客戶往往需要企業(yè)提供定制化的下游配套服務(wù)。國內(nèi)尚無工藝全面,、支持各種材料的增材制造服務(wù)平臺,,平臺規(guī)模普遍偏小,服務(wù)人群相對局限,。構(gòu)建可以與需求企業(yè)外部個性化定制系統(tǒng)對接的綜合性服務(wù)平臺,,能大大提高個性化定制的響應(yīng)速度,降低成本,,增強增材制造性材料,、新工藝和新裝備與應(yīng)用市場的深入結(jié)合,相互促進發(fā)展,。
可見,,3D打印服務(wù)行業(yè)的健康發(fā)展決定了3D打印技術(shù)產(chǎn)業(yè)化的步伐,前者是后者的關(guān)鍵所在,。本報告通過對3D打印產(chǎn)業(yè)全景式的剖析,,對3D打印服務(wù)行業(yè)環(huán)境的詳細(xì)剖析,對國內(nèi)外3D打印服務(wù)行業(yè)發(fā)展的現(xiàn)狀和趨勢整理,,以及對3D打印服務(wù)行業(yè)的未來展望,,力求從3D打印服務(wù)行業(yè)視角闡釋3D打印技術(shù)如何真正實現(xiàn)工業(yè)化應(yīng)用,并且在可期的未來,,通過分布式制造重塑制造業(yè)生產(chǎn)范式,。
2. 3D打印服務(wù)行業(yè)大環(huán)境:正在迅速騰飛的3D打印產(chǎn)業(yè)
2.1 產(chǎn)業(yè)發(fā)展現(xiàn)狀及趨勢:未來五年迎接千億級市場空間
3D打印服務(wù)行業(yè)隸屬3D打印產(chǎn)業(yè)的中下游。目前,,3D打印產(chǎn)業(yè)即將進入快速發(fā)展階段,,隨著產(chǎn)業(yè)化模式思路的進一步清晰,市場潛力將迅速兌現(xiàn)為可觀市場規(guī)模,。截止2016年,,全球3D打印產(chǎn)業(yè)規(guī)模在60億美元左右,預(yù)計2020年將達(dá)到247億美元,,行業(yè)總規(guī)模具備超過一千五百億人民幣的市場空間,。
就3D打印產(chǎn)業(yè)規(guī)模整體現(xiàn)狀而言,根據(jù)前瞻產(chǎn)業(yè)研究院《中國3D打印產(chǎn)業(yè)市場需求與投資潛力分析報告》數(shù)據(jù)顯示,,2012年全球3D打印市場,,包括所有的產(chǎn)品和相關(guān)服務(wù)產(chǎn)業(yè)為23億美元,到2014年全球3D打印產(chǎn)業(yè)的發(fā)展突飛猛進,,增速達(dá)到29.03%,,市場規(guī)模達(dá)40億美元。2015年,,全球3D打印市場規(guī)模增至52億美元,,同比增長30%。Wohlers 年度報告則顯示,,2016年3D打印產(chǎn)業(yè)增長17.4%,,目前整個3D打印產(chǎn)業(yè)市值為60.63億美元。
就3D打印產(chǎn)業(yè)發(fā)展整體趨勢而言,,包括市場規(guī)模,、行業(yè)增速、銷售規(guī)模、應(yīng)用領(lǐng)域分布等幾方面,。市場規(guī)模方面,,各專業(yè)機構(gòu)對3D打印市場規(guī)模的未來預(yù)測方面分歧較大。綜合幾家機構(gòu)的預(yù)測結(jié)果,,2020年3D打印產(chǎn)業(yè)市場規(guī)模預(yù)測值為247億美元,,超過1500億人民幣。其中,,截止2020年,,Context World的保守預(yù)測為160億美元,ARK Invest則認(rèn)為有410億美元,,德勤預(yù)計3D打印市場的總值將達(dá)到205億美元,,WohlersReport預(yù)測,全球3D打印市場規(guī)模將達(dá)到212億美元,。行業(yè)增速方面,,2014-2018年年均復(fù)合增長率達(dá)32.4%;未來幾年,,全球3D打印市場規(guī)模年均增速有望繼續(xù)保持在30%以上,,相關(guān)優(yōu)質(zhì)企業(yè)業(yè)績增速則遠(yuǎn)高于行業(yè)平均水平。銷售規(guī)模方面,,根據(jù)全球信息技術(shù)研究和顧問公司Gartner的最新報告,,2016年3D打印機的全球出貨量達(dá)到455772臺,較2015年的219168臺提升一倍多,。雖然經(jīng)過市場初期的快速增長之后,,目前的增長速度有所放緩,但未來四年3D打印機出貨量還將持續(xù)增長,,到2020年出貨總量將超過670萬臺,。應(yīng)用領(lǐng)域分布方面,目前3D打印在消費電子,、汽車行業(yè),、醫(yī)療行業(yè)和航空航天領(lǐng)域的應(yīng)用規(guī)模居前,合計超過67%,。
圖2 2020年3D打印產(chǎn)業(yè)全球市場空間預(yù)測
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資料來源:國信證券,,單位:億美元。
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圖3 3D打印在各領(lǐng)域運用占比
數(shù)據(jù)來源:e-works,。
3D打印被列為中國先進制造技術(shù)領(lǐng)域首要科技創(chuàng)新專項,,近年來中國政府各部委多次發(fā)布3D打印相關(guān)政策推動產(chǎn)業(yè)發(fā)展,有力支撐“中國制造2025”,、“互聯(lián)網(wǎng)+3D打印”等國家戰(zhàn)略實施,,各地方政府也紛紛響應(yīng),,發(fā)展勢頭迅猛。
就中國3D打印產(chǎn)業(yè)規(guī)模整體現(xiàn)狀而言,,我國3D打印產(chǎn)業(yè)規(guī)模處在高速成長期,。市場規(guī)模及行業(yè)增速方面,根據(jù)Gartner公司測算,,2016年,中國3D打印設(shè)備市場規(guī)模約12.15億美元,,同比增長56%,。而過去5年以來,自2012年1.6億美元增至16年12.2億美元,,CAGR高達(dá)66.1%,。銷售規(guī)模方面,根據(jù)3D科學(xué)谷測算,,1988-2015年3D打印機的全球累積出貨量中,,中國市場占比為11.1%。應(yīng)用領(lǐng)域方面,,國內(nèi)3D打印主要集中在家電及電子消費品,、模具檢測、醫(yī)療及牙科正畸,、汽車等領(lǐng)域,,與全球各應(yīng)用領(lǐng)域格局分布類似。
圖4 中國3D打印產(chǎn)業(yè)規(guī)�,,F(xiàn)狀
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數(shù)據(jù)來源:安信證券,。
圖5 各國3D打印機累計出貨量占比(1988-2015)
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數(shù)據(jù)來源:3D科學(xué)谷。
就中國3D打印產(chǎn)業(yè)發(fā)展趨勢而言,,其產(chǎn)業(yè)整體發(fā)展速度高于全球平均水平,。市場規(guī)模及行業(yè)增速方面,據(jù)3D科學(xué)谷推算,,預(yù)計2017年我國3D打印產(chǎn)業(yè)規(guī)模將達(dá)到173億元,,未來四年(2017-2020)年均復(fù)合增長率約為41.36%,2020年產(chǎn)業(yè)規(guī)模將達(dá)到670億元,。銷售規(guī)模方面,,保守估計國內(nèi)與全球3D打印機銷售規(guī)模增長趨勢持平,按出貨量占比計算,,則2020年中國3D打印機出貨量可達(dá)約77萬臺,。
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圖6 中國3D打印產(chǎn)業(yè)規(guī)模及預(yù)測
數(shù)據(jù)來源:3D科學(xué)谷。
2.2 市場競爭格局:國外寡頭國內(nèi)藍(lán)海
從目前發(fā)展較為成熟的美國3D打印機市場看,,正在逐漸形成寡頭壟斷的格局,。美國作為全球3D打印產(chǎn)業(yè)領(lǐng)導(dǎo)者,,政府將其作為美國制造業(yè)發(fā)展方案的重要技術(shù)之一,并宣布投入2億美元建設(shè)三個制造創(chuàng)新研究所,。除了此前已經(jīng)上市的Stratasy和3D Systems,,2013年又有ExOne和Voxeljet兩家公司完成納斯達(dá)克上市,若加上為3D打印設(shè)備提供原材料和配件的Proto Labs,,以及新近涉足3D打印的機器人制造企業(yè)iRobot公司,,美國3D打印概念股陣營已有6家。
從市場份額看,,歐美市場是目前最大的市場,。在美國活躍的資本市場環(huán)境下,材料擠出技術(shù)(FDM)的發(fā)明者Stratasy與光固化技術(shù)(SL)的發(fā)明者3D Systems牢牢把握住了商業(yè)化先機,,通過成功的資本運作,,兩家公司已經(jīng)成為行業(yè)龍頭。在全球主要的工業(yè)級3D打印設(shè)備廠商中,,Stratasys和3D Systems占有全球3D打印市場的大部分份額,,市場占有率分別為57%和18%,已經(jīng)是嚴(yán)格意義上的壟斷地位,。兩家公司都擁有廣泛的客戶群體,,而資本運作是兩家公司獲得技術(shù)多元化的重要手段。Stratasys以簡單易用的FDM聞名于世,,并通過兩次并購獲得精細(xì)度更有優(yōu)勢的材料噴射技術(shù),。3D Systems則通過多次收購,掌握除直接能量沉積以外的所有五種主流技術(shù)大類,,成為涵蓋技術(shù)最廣的公司,。
圖 7 中國3D打印行業(yè)集群態(tài)勢
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資料來源:3D科學(xué)谷。
中國3D打印市場也呈現(xiàn)良好發(fā)展勢頭,,逐步實現(xiàn)了商品化,,技術(shù)設(shè)備在產(chǎn)品設(shè)計、快速模具制造,、鑄造,、醫(yī)學(xué)等領(lǐng)域的應(yīng)用也日趨深入。與全球相比,,中國3D打印市場由于缺少原創(chuàng)的核心技術(shù)和材料資源的支持,,行業(yè)整體體量較小,企業(yè)分散,、社會影響力有限,。因潛在市場空間巨大,應(yīng)用領(lǐng)域眾多,,目前各企業(yè)直接競爭的機會較少,。但隨著技術(shù)應(yīng)用領(lǐng)域的日益拓展,,行業(yè)內(nèi)企業(yè)逐漸增多,特別是國際企業(yè)的沖擊,,未來市場競爭可能會有所加劇,。國內(nèi)三維數(shù)字化技術(shù)領(lǐng)域的主要企業(yè)有杭州先臨三維、北京天遠(yuǎn)三維,;3D打印領(lǐng)域的主要企業(yè)有杭州先臨三維,、北京隆源自動化、湖南華曙,、陜西恒通,、北京太爾時代。從產(chǎn)業(yè)集群態(tài)勢來看,,國內(nèi)企業(yè)大多分布在我國東南部地區(qū),。
表2 國內(nèi)三維數(shù)字化與3D打印主要廠商
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資料來源:國信證券,。
2.3 產(chǎn)業(yè)鏈格局:國內(nèi)企業(yè)優(yōu)勢在產(chǎn)業(yè)中下游
3D 打印的產(chǎn)業(yè)鏈分為上游,、中游、下游,,上游,。產(chǎn)業(yè)鏈上游為3D 建模工具和打印耗材;產(chǎn)業(yè)鏈中游為3D 打印設(shè)備,、3D 配套技術(shù)設(shè)計和3D打印輔助設(shè)備,;產(chǎn)業(yè)鏈下游為3D打印服務(wù)行業(yè)對接3D打印的各個應(yīng)用領(lǐng)域。
現(xiàn)階段,,主要的3D打印企業(yè)一般以材料供應(yīng),,設(shè)備制造和打印服務(wù)的綜合形式存在。這是由產(chǎn)業(yè)發(fā)展初期技術(shù)推廣和市場規(guī)模的限制所致,。長期來看,,產(chǎn)業(yè)鏈的各環(huán)節(jié)會產(chǎn)生專業(yè)化的分離:專業(yè)材料供應(yīng)商和打印企業(yè)會出現(xiàn),產(chǎn)品設(shè)計服務(wù)會獨立或向下游消費企業(yè)轉(zhuǎn)移,。
從全球產(chǎn)業(yè)鏈發(fā)展格局上看,,發(fā)展近30年的3D打印行業(yè),產(chǎn)業(yè)鏈已初具雛形,,不僅有挑大梁的打印機生產(chǎn)者,,還有原材料供應(yīng)商和相關(guān)軟件提供商。在3DSystems和Shapeways等力爭通吃“全價值鏈”的同時,,更多的公司在這個新興產(chǎn)業(yè)中掘金細(xì)分環(huán)節(jié),。在原材料領(lǐng)域,Xerox PARC公司正在研發(fā)傳感器,、晶體管等電子產(chǎn)品的打印材料,。應(yīng)用軟件領(lǐng)域,,工程師和程序員不時共享代碼和設(shè)計,越來越多免費開源軟件的出現(xiàn),,降低了3D打印的設(shè)計成本,,如123D、OpenSCAD,、Tinkercard等,。其他專業(yè)領(lǐng)域的優(yōu)秀公司包括:德國EOS專注于激光燒結(jié),其銷量占同類設(shè)備市場份額近50%,,德國Envisiontec結(jié)合了光固化技術(shù)和數(shù)字光投影(DLP)技術(shù),,在助聽器和珠寶3D打印市場占有率超50%,收入近1億美元,。
從國產(chǎn)技術(shù)的成熟度上看,,國內(nèi)企業(yè)在中下游設(shè)備、加工要勝過上游的材料制造,。目前A股市場涉及3D打印產(chǎn)業(yè)的企業(yè)主要有:⑴上游材料制造商:銀邦股份和海源機械,;⑵中游設(shè)備提供商:激光快速成型設(shè)備及激光發(fā)生器制造商機器人,以及激光發(fā)生器制造商大族激光,;⑶下游快速成型鑄鍛件生產(chǎn)商:中航重機和南風(fēng)股份,。目前新三板市場涉及3D打印產(chǎn)業(yè)的企業(yè)主要有:⑴上游三維掃描技術(shù):先臨三維和北科光大;⑵上游打印耗材:SAL材料提供商鴻盛數(shù)碼,;(3)中游設(shè)備提供商:激光熔覆設(shè)備制造商天弘激光,,以及桌面級3D打印設(shè)備制造商騰冉電氣、拓斯達(dá),、樂彩科技等,。
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圖 8 3D打印產(chǎn)業(yè)鏈格局
資料來源:易觀智庫。
3. 3D打印服務(wù)行業(yè)環(huán)境:多因素疊加利好
制造的服務(wù)化,、基于知識的創(chuàng)新能力,,以及對各類制造資源的聚合與協(xié)同能力、對環(huán)境的友好性已成為當(dāng)前企業(yè)競爭力的關(guān)鍵要素和制造業(yè)信息化發(fā)展的趨勢,。3D打印服務(wù)行業(yè),,應(yīng)用3D打印技術(shù)來規(guī)模化的服務(wù)地方企業(yè)與大眾消費者,,需要將多種工藝技術(shù)結(jié)合,,扎進各個行業(yè)中磨合應(yīng)用,提出解決方案,,并通過一些公益性的活動和持續(xù)的研究開發(fā)來支撐3D打印服務(wù)商的市場縱深,。
3.1 政治環(huán)境:工業(yè)“4.0”背景下的中國智造與地方產(chǎn)業(yè)政策支持
在新一輪的工業(yè)4.0革命浪潮下,3D 打印作為先進制造技術(shù)的代表正在逐步嶄露頭角,,該項技術(shù)將可透過互聯(lián)網(wǎng)信息技術(shù)平臺,,和物聯(lián)網(wǎng),、大數(shù)據(jù)、智能材料等眾多先進技術(shù)緊密融合,,實現(xiàn)智能化制造,,改變?nèi)祟惖纳a(chǎn)方式和生活方式。
智能制造平臺的整合是實現(xiàn)以智能化制造為主導(dǎo)的工業(yè)4.0藍(lán)圖的重要途徑,。通過智能制造平臺,,智能化連接制造需求與制造能力,形成制造即服務(wù)的新型產(chǎn)業(yè)模式,。3D打印技術(shù)所代表的個性化定制生產(chǎn)制造方式,,由于其具備“增材性”,是最適用智能制造平臺的新興制造技術(shù),。
正是看到發(fā)展3D打印的重要意義,,我國和地方政府相繼出臺了大力扶持3D打印產(chǎn)業(yè)發(fā)展的政策方針和產(chǎn)業(yè)扶持計劃。我國關(guān)于發(fā)展3D打印產(chǎn)業(yè)政策的基本定位是,,通過國家政策方針的指引,,引導(dǎo)行業(yè)搶占制高點,通過地方性產(chǎn)業(yè)培育計劃,,因地制宜制定政策扶持辦法,。國家政策方針對市場方向有著重要的指導(dǎo)作用,,而地方性的扶持計劃則為產(chǎn)業(yè)培育和產(chǎn)業(yè)發(fā)展計劃的實施打開先機,。從而進一步刺激更多企業(yè)加大在3D科技領(lǐng)域投入。
總結(jié)國家和地方政府的政策方針和產(chǎn)業(yè)扶持計劃,,主要有四個政策引導(dǎo)方向,。其一,通過3D打印助力戰(zhàn)略新興產(chǎn)業(yè),,形成新興經(jīng)濟動力,;其二,通過3D打印助力現(xiàn)代產(chǎn)業(yè),,增值現(xiàn)代服務(wù)品質(zhì),;其三,通過3D打印助力傳統(tǒng)優(yōu)勢產(chǎn)業(yè),,推動當(dāng)?shù)禺a(chǎn)業(yè)轉(zhuǎn)型升級,;其四,通過3D打印助力產(chǎn)業(yè)結(jié)構(gòu)調(diào)整,,促進當(dāng)?shù)禺a(chǎn)業(yè)集群發(fā)展,。
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表 3 3D 打印的政策解讀
數(shù)據(jù)來源:安信證券。
我國制造業(yè)正處于從生產(chǎn)型向服務(wù)型,、從價值鏈的低端向中高端,,從制造大國向制造強國,、從中國制造向中國智造轉(zhuǎn)變的關(guān)鍵歷史時期。如何培育新型制造服務(wù)模式,,滿足制造企業(yè)最短的上市速度(Time),、最好的質(zhì)量(Quality)、最低的成本(Cost),、最優(yōu)的服務(wù)(Service),、最清潔的環(huán)境(Environment)和基于知識(Knowledge)的創(chuàng)新即TQCSEK的需求,支撐綠色和低碳制造,,實現(xiàn)中國智造,,進而推動經(jīng)濟增長方式的轉(zhuǎn)變,是未來5-10年我國制造業(yè)發(fā)展需要解決的重大問題,。
3D打印服務(wù)行業(yè)的發(fā)展將引領(lǐng)“中國制造”向“中國智造”轉(zhuǎn)變,。在中國制造2025戰(zhàn)略的持續(xù)推進下,3D打印將成為制造業(yè)轉(zhuǎn)型的重要抓手,,3D打印智能化制造平臺這種新型制造服務(wù)模式的出現(xiàn),,順應(yīng)智能化的未來改革方向,隨著政策持續(xù)加碼,,產(chǎn)業(yè)空間的逐步擴大將有效推動3D打印服務(wù)行業(yè)實現(xiàn)爆發(fā)式增長,。
3.2 經(jīng)濟環(huán)境:通過大規(guī)模定制化服務(wù)直擊應(yīng)用痛點,針對地方優(yōu)勢產(chǎn)業(yè)集群深挖市場需求
3D打印的應(yīng)用領(lǐng)域主要有消費級3D打印市場,、工業(yè)級3D打印市場,、醫(yī)療領(lǐng)域的應(yīng)用領(lǐng)域等。在現(xiàn)階段,,3D打印在國內(nèi)最大的三塊需求分別來自民用消費,、工業(yè)設(shè)計和航天軍工。在民用板塊,,桌面級3D打印機有望撬動消費需求,,打開大眾娛樂的大市場;在工業(yè)設(shè)計板塊,,對于模具制作的效率和精度的要求不斷上升,,中小型3D打印設(shè)備有望成為工業(yè)設(shè)計人員的標(biāo)配;受益于國產(chǎn)飛機行業(yè)及國家軍費投入增加,,航天軍工領(lǐng)域有望成為大型快速成型設(shè)備的最大增長點,,另外核電建設(shè)的高峰期即將到來,也將對快速成型產(chǎn)業(yè)的壯大提供有利條件,。
我國在3D打印領(lǐng)域方面已經(jīng)頗具實力,,某些技術(shù)已經(jīng)領(lǐng)先全球,但是在商業(yè)化應(yīng)用和產(chǎn)業(yè)化方面相對滯后。3D打印領(lǐng)域商機與風(fēng)險并存,,關(guān)鍵是找到實現(xiàn)盈利的應(yīng)用領(lǐng)域和商業(yè)模式,。依托于國內(nèi)3D打印機制造商近兩年強勁的發(fā)展態(tài)勢,珠海,、青島,、武漢、成都等城市已經(jīng)開始興建3D打印產(chǎn)業(yè)園,,并在資金,、土地、配套政策上給予支持,。
目前3D打印技術(shù)的產(chǎn)業(yè)普及化有幾個難點,。其一、打印機購置,、材料等應(yīng)用成本過高,;其二、3D打印機擁有者的開機率普遍較低,;第三,,應(yīng)用領(lǐng)域大多為定制化需求,很難形成規(guī)�,;a(chǎn)降低成本,。
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表4 3D打印技術(shù)應(yīng)用領(lǐng)域現(xiàn)狀
數(shù)據(jù)來源:國信證券。
首先,,3D打印機購置,、材料等應(yīng)用成本過高。3D打印技術(shù)已在工業(yè)造型,、產(chǎn)品設(shè)計(實物模型/樣件),、機械制造,、模具制造,、航空航天(風(fēng)洞用實體模型)、軍事,、建筑設(shè)計,、影視、家電(開發(fā)新產(chǎn)品),、輕工,、醫(yī)學(xué)(人體器官模型、骨骼),、藝術(shù)創(chuàng)作,、考古/文物復(fù)制、數(shù)字雕刻、首飾等領(lǐng)域都得到了較為廣泛的應(yīng)用,。但是由于3D打印機購置價格較高,,消費級3D打印機購置成本為數(shù)千元到數(shù)萬元不等,而工業(yè)級3D打印機購置成本則在數(shù)十萬元到上千萬元,。應(yīng)用成本過高是目前3D打印技術(shù)應(yīng)用普及化及產(chǎn)業(yè)發(fā)展的重大瓶頸,。
其次,3D打印機擁有者的開機率普遍較低,,有超過六成3D打印機未充分釋放產(chǎn)能,,且每次開機的“滿鍋率”也很低,經(jīng)常性出現(xiàn)標(biāo)準(zhǔn)為大型打印設(shè)備打印一個小型尺寸樣件產(chǎn)品的情況,,而打印機擁有的企業(yè)為此投入的人工,、能耗、耗材,、生產(chǎn)工時與滿鍋打印成本相差無幾,,因此產(chǎn)生了大量零散打印訂單。
最后,,現(xiàn)有的大規(guī)模定制主要是通過模塊化來生產(chǎn)客戶所需要的產(chǎn)品,,很難實現(xiàn)低成本提供具有個性化定制特征的產(chǎn)品。尤其對于數(shù)量不多的定制產(chǎn)品,,造型上任何微小的改變都需要重新生產(chǎn)不同的模具,,高額的生產(chǎn)成本讓其不具有實際價值。所以大規(guī)模定制在以造型為主進行定制的行業(yè)中是一種空缺,。
通過線上搭建網(wǎng)絡(luò)云平臺,,線下創(chuàng)建打印服務(wù)中心,打造線上線下聯(lián)動的物聯(lián)網(wǎng)云平臺,,為企業(yè),、為大眾消費者提供個性化定制,實現(xiàn)3D打印大規(guī)模定制化服務(wù),,能夠直擊行業(yè)痛點,,市場需求巨大,極具應(yīng)用價值,。
基于我國產(chǎn)業(yè)集群特色,,不同地區(qū)的優(yōu)勢產(chǎn)業(yè)各不相同。其對3D打印制造服務(wù)的需求也不相同,。目前對工業(yè)級3D打印需求最旺盛的行業(yè)包括航天軍工,、工業(yè)機械、汽車,、消費電子,、建筑等,。就航天軍工產(chǎn)業(yè)而言,其優(yōu)勢地區(qū)為北京,、四川,、陜西、湖北,、江蘇,、廣東等地;工業(yè)機械產(chǎn)業(yè)優(yōu)勢地區(qū)為廣東,、浙江,、江蘇等地;汽車行業(yè)優(yōu)勢地區(qū)為重慶,、廣東,、山東、江蘇等地,;消費電子優(yōu)勢地區(qū)為海南,、廣東、山東,、上海,、浙江等地;建筑行業(yè)優(yōu)勢地區(qū)為北京,、海南,、廣東、浙江,、上海,、江蘇等地。
3D打印服務(wù)行業(yè)需要能夠充分深入到各應(yīng)用領(lǐng)域,,與產(chǎn)業(yè)形成深度結(jié)合,。因此,3D打印服務(wù)行業(yè)需要有能力根據(jù)各地優(yōu)勢產(chǎn)業(yè)規(guī)劃其戰(zhàn)略導(dǎo)向的擴張計劃和業(yè)務(wù)實施的開展策略,。
表5 3D打印主要應(yīng)用領(lǐng)域A股公司地區(qū)分布情況
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數(shù)據(jù)來源:Wind資訊,。
3.3 社會環(huán)境:越來越高漲的個性化消費需求導(dǎo)致規(guī)模化生產(chǎn)向定制化生產(chǎn)的轉(zhuǎn)變
隨著經(jīng)濟全球化和后工業(yè)時代的到來,,一方面,,技術(shù)進步導(dǎo)致市場競爭形勢改變,企業(yè)所能提供的產(chǎn)品和服務(wù)差異越來越小,,創(chuàng)新技術(shù)帶來的競爭優(yōu)勢所能保持的時間越來越短。另一方面,,消費者能力的提高導(dǎo)致消費需求越來越個性化,。信息技術(shù)的進步,特別是互聯(lián)網(wǎng)的廣泛應(yīng)用,使消費者通過互聯(lián)網(wǎng)越發(fā)便捷地獲取廣泛的產(chǎn)品或服務(wù)的信息,,對產(chǎn)品和服務(wù)供應(yīng)者的依賴程度降低,,消費者正變得越來越主動和專業(yè)。消費者越來越成熟,,產(chǎn)品是否能夠滿足消費者個性化需求對企業(yè)來說日益重要,,企業(yè)能否靈活有效地提供個性化的產(chǎn)品或服務(wù)就成為企業(yè)制勝的關(guān)鍵。
自20世紀(jì)90年代起,,由于受到市場持續(xù)細(xì)分,、技術(shù)進步及個性化消費需求增長等因素的影響,為了在豐饒的市場和過剩的同質(zhì)化產(chǎn)品環(huán)境中競爭,,企業(yè)的產(chǎn)品生產(chǎn)模式由規(guī)�,;a(chǎn)向定制化生產(chǎn)逐步演進。單個產(chǎn)品的生命周期越來越短,。定制化要求企業(yè)能夠運用具有靈活機動性,,滿足低迭代、高可靠性及大規(guī)模的定制成本等要求的生產(chǎn)范式,。因此,,3D打印開始逐步在定制化、復(fù)雜度高的工業(yè)領(lǐng)域和消費領(lǐng)域打開市場,。
3.4 技術(shù)環(huán)境:需要掌握多種技術(shù)并能夠整合資源導(dǎo)致行業(yè)競爭門檻高
應(yīng)用3D打印技術(shù)來規(guī)�,;姆⻊�(wù)地方企業(yè)與大眾消費者,需要將3D打印技術(shù),、云計算,、物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)等多個前沿技術(shù)融合運用。從目前的市場來看,,雖有20多家學(xué)校及相關(guān)企業(yè)從事3D打印技術(shù)的產(chǎn)業(yè)化服務(wù)工作,,但真正在做專業(yè)化運營的企業(yè)并不多,掌握了多種技術(shù)的企業(yè)更少,。
建設(shè)3D打印技術(shù)規(guī)�,;⻊�(wù)平臺,需要結(jié)合線下服務(wù)中心在下游各大產(chǎn)業(yè)的多年應(yīng)用積累,,貫通3D數(shù)字化技術(shù),、CAD技術(shù)以及各類3D工藝打印技術(shù),從而為客戶在多個行業(yè),、領(lǐng)域應(yīng)用的3D打印綜合解決方案,。具體而言,需要在以下幾個核心技術(shù)方面擁有資源,,并且具備資源整合能力,,才能取得競爭優(yōu)勢,。
(1)3D打印制造技術(shù)
3D打印技術(shù)問世于上世紀(jì)80年代。目前,,根據(jù)原材料形態(tài),、單元制造機理以及能量供給方式,市面上已存在幾十種不同的3D打印技術(shù),。3D打印服務(wù)行業(yè)需要能夠根據(jù)應(yīng)用領(lǐng)域打印需求,,熟練綜合運用不同技術(shù)服務(wù)客戶。
圖 9 基于加工工藝分類的8大3D打印技術(shù)
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資料來源:hybridmanutech.com,,國信證券,。
(2)云平臺開發(fā)技術(shù)
云平臺開發(fā)技術(shù)的目標(biāo)是為用戶提供快捷3D設(shè)計建模、打印設(shè)備的聯(lián)網(wǎng)接入,、打印預(yù)處理/后處理一體化鏈條,。包括云平臺架構(gòu)設(shè)計、云對象數(shù)據(jù)儲存技術(shù),、云平臺監(jiān)控分析系統(tǒng)和運維管理系統(tǒng)技術(shù)等,。
(3)云平臺個性化定制功能開發(fā)及相關(guān)系統(tǒng)集成技術(shù)
云平臺個性化定制功能開發(fā)技術(shù)幫助實現(xiàn)用戶的個性化定制服務(wù)需求。通過設(shè)計需求發(fā)布,,生產(chǎn)資源調(diào)配,,云平臺將個性化訂制服務(wù)需求的模型自由調(diào)配到(路由、待機,、冗余)不同的服務(wù)中心設(shè)備中去,。
云平臺相關(guān)系統(tǒng)集成技術(shù)通過“云協(xié)同”將一個大訂單分解到多個3D打印服務(wù)中心同時打印,實現(xiàn)分布式制造快速交貨,;通過“云整合”將零星的訂單集中到一臺3D打印機或一個3D打印服務(wù)中心進行打印,,提高設(shè)備集中開工飽和率;通過“云打印”將各地3D打印服務(wù)中心的閑置產(chǎn)能統(tǒng)籌起來,,通過這三種訂單分配系統(tǒng)為終端消費者提供更高效的打印服務(wù),。
(4)線下3D打印生產(chǎn)與加工服務(wù)運營
3D打印生產(chǎn)與加工服務(wù)主要包括數(shù)字采集、設(shè)計與分析等軟件服務(wù),,工業(yè)級和消費級3D打印硬件服務(wù),,以及物聯(lián)技術(shù)服務(wù)。
4.3D打印服務(wù)行業(yè)現(xiàn)狀:技術(shù)與資源整合能力
4.1 國外現(xiàn)狀:“一站式”的全價值鏈服務(wù)模式正在興起
根據(jù)對全球3D打印服務(wù)業(yè)巨頭的分析,,我們發(fā)現(xiàn),,越來越多的公司切入3D 打印服務(wù)這一環(huán)節(jié),有的依靠自身的3D打印設(shè)備優(yōu)勢,、搭建網(wǎng)站打造3D打印服務(wù)平臺,,有的則是通過整合其他人的設(shè)備和資源來提供打印服務(wù)。
3D打印的毛利率非常高,,作為一種高端裝備,,其毛利率高達(dá)50%,,部分企業(yè)甚至可能達(dá)到100%,。美國3D打印概念股便是業(yè)內(nèi)高利潤的典型代表,。比如為3D打印設(shè)備提供原材料和配件的ProtoLabs,毛利率更為驚人,,該公司3013年第一季度共實現(xiàn)營業(yè)收入3730萬美元,,凈利潤為890萬美元,毛利率已經(jīng)達(dá)到62.4%,。如果僅僅是銷售3D打印設(shè)備,,這些公司并不會有那么高的毛利率,高毛利率主要來自其綁定銷售的打印材料和服務(wù),。
以3D Systems和Shapeways為代表的企業(yè),,選擇了向客戶提供“一站式”的全價值鏈服務(wù)模式。典型的盈利模式是:將3D打印用到高附加值的不可替代領(lǐng)域中,,在銷售打印設(shè)備的同時,,向客戶出售高價的配套材料。
3D Systems作為全球最大的3D打印機生產(chǎn)商和解決方案的提供者,,它不僅提供打印機,,還出售打印機配套的原材料、相關(guān)設(shè)計軟件,,并為客戶提供培訓(xùn),,其解決方案涉及模具、醫(yī)療,、教育,、珠寶、建筑等多個領(lǐng)域,。
特別值得指出的是,,3D Systems最近擴展了其 Quickparts 快速成型業(yè)務(wù),并將其更名為 3D Systems 按需制造,,提供在線提供專業(yè)級 3D 打印和制造服務(wù),,使設(shè)計師和工程師能夠直接使用工具根據(jù)數(shù)字 3D 文件設(shè)計、迭代和生產(chǎn)優(yōu)質(zhì)部件,。3D Systems按需部件制造服務(wù),,從 3D 打印金屬和塑料部件到數(shù)控加工、注塑成型和澆注型聚氨酯建模等不一而足,。支持即時在線訪問數(shù)字化制造工具,,提供優(yōu)質(zhì)的 3D 打印部件和原型,以及業(yè)內(nèi)最快且最可靠的周轉(zhuǎn)時間,。大型且高效的數(shù)字化生產(chǎn)設(shè)施能夠滿足各應(yīng)用領(lǐng)域公司的具體業(yè)務(wù)需求,。與此同時,,3D Systems 按需制造不僅提供在線 3D 打印服務(wù),還提供全面的常規(guī)和增材制造技術(shù),,支持整個產(chǎn)品開發(fā)生命周期中的服務(wù)團隊,。使用該3D 打印服務(wù)有助于縮短生產(chǎn)時間和產(chǎn)品開發(fā)時間,并可直接從遍布全球的生產(chǎn)服務(wù)中心發(fā)貨,。
圖10 3D Systems按需制造3D打印服務(wù)平臺
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資料來源:3D Systems官網(wǎng)
和3D Systems一樣,,Shapeways也是一家力爭全價值鏈通吃的3D打印企業(yè)。不同的是,,后者是網(wǎng)站形式,,主要借助其四大網(wǎng)絡(luò)平臺,幫助客戶利用3D打印技術(shù)制作出自己想要的產(chǎn)品,。Shapeways除提供打印服務(wù)之外,,還開發(fā)了基于web的三維模型設(shè)計軟件,用戶可在系統(tǒng)提供的模型和復(fù)雜結(jié)構(gòu)的基礎(chǔ)上調(diào)整參數(shù)進行定制,,設(shè)計完成后,,系統(tǒng)對所設(shè)計的三維模型進行在線可打印性檢測,如模型完整性,、壁厚等,。云在線設(shè)計軟件對Shapeways的成功起到了極大的助推作用。2009年成立之初,,Shapeways每月售出1萬多件3D 打印物件,,2015年則達(dá)到了每月18萬多件,其用戶來自全球130多個國家和地區(qū),,驗證了在線3D打印服務(wù)的發(fā)展?jié)摿Α?br />
Shapeways的四大網(wǎng)絡(luò)平臺中,,GRABCAD平臺是全球最大的3D打印在線社群,服務(wù)于專業(yè)設(shè)計師,、工程師,、制造商及學(xué)生,注冊會員超過300萬人,,用于分享3D打印設(shè)計創(chuàng)意及CAD計算機建模軟件模型,。MakerBot平臺主要面向3D打印機、耗材,、配件等購買需求,,提供導(dǎo)購服務(wù)。Solidscape平臺主營高精度3D打印設(shè)備,、耗材銷售,。Shapeways direct manufacturing平臺提供工業(yè)打印服務(wù),從原型設(shè)計、制造協(xié)助到生產(chǎn)部件,,為企業(yè)和個人提供一站式專業(yè)解決方案,。
圖11 Shapeways四大網(wǎng)絡(luò)平臺
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資料來源:Shapeways官網(wǎng) 圖12 Shapeways的MakerBot商店提供3D打印導(dǎo)購服務(wù)
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資料來源:Shapeways官網(wǎng) 3D打印技術(shù)產(chǎn)業(yè)化的關(guān)鍵,是技術(shù)如何與市場用戶結(jié)合起來,。對國內(nèi)企業(yè)來講,,從加工服務(wù)做起,通過跟客戶充分溝通,,制定詳細(xì)的解決方案,,根據(jù)對方的需求來選定精度和材料,,應(yīng)當(dāng)是該企業(yè)健康發(fā)展的一條可行之路,。3D打印機是與行業(yè)結(jié)合非常緊密的產(chǎn)品,幾乎每個行業(yè)都可能有自己適用的3D打印機和耗材,。因此,,3D打印服務(wù)企業(yè)必須根據(jù)自己的資源和理念去定位一個或幾個細(xì)分領(lǐng)域,進行深耕,。
4.2 國內(nèi)現(xiàn)狀:3D打印服務(wù)行業(yè)細(xì)分逐步形成,,市場前景廣闊
3D打印服務(wù)行業(yè)細(xì)分正在形成,市場前景廣闊,。3D打印服務(wù)行業(yè)細(xì)分包括線上3D打印服務(wù)(包括個性化設(shè)計,、數(shù)據(jù)加工服務(wù)及交易服務(wù))以及線下3D打印生產(chǎn)與加工服務(wù)。
就線上3D打印服務(wù)子行業(yè)而言,,隨著三維打印開源項目的發(fā)展,,如RepRap 和Fab@Home等,和FDM 專利到期等因素,,消費級3D 打印市場快速發(fā)展,,面向大眾的在線打印服務(wù)這一新的商業(yè)模式也隨之出現(xiàn)。
國內(nèi)在線3D打印服務(wù)發(fā)展與國外基本同步,,于2013年開始出現(xiàn)了如未來工廠,、i3d.life、魔猴,、意造,、DD打印網(wǎng)、打印啦和Geek3D等一系列網(wǎng)站,,除提供三維模型下載和3D打印服務(wù)外,,均提供了特定的在線三維設(shè)計功能。意造網(wǎng)可在線分析三維模型并提供打印價格等信息,;魔猴網(wǎng)提供了在線3D模型格式轉(zhuǎn)化,、在線切片等功能;Geek3D提供了基礎(chǔ)的基于Web的CAD設(shè)計功能,;與國外發(fā)展趨勢類似,,上述在線服務(wù)網(wǎng)站的注冊用戶和訪問量發(fā)展迅速,。目前部分的設(shè)備供應(yīng)商也開始依賴于第三方的網(wǎng)絡(luò)平臺布局線下3D打印中心,而且缺乏網(wǎng)絡(luò)化和智能化,。
近年來,,國內(nèi)的在線3D打印服務(wù)初步取得了較好的發(fā)展,個性化及定制化的需求被大大激發(fā),,而現(xiàn)有3D打印互聯(lián)網(wǎng)服務(wù)以自身3D打印資源提供打印服務(wù)為主,,在支持在線創(chuàng)意設(shè)計、匯聚大眾設(shè)計需求與共享社會打印資源等方面存在短板,,無法形成資源互補和大規(guī)模效應(yīng)來滿足各層級的個性化需求,。
就3D打印服務(wù)行業(yè)格局而言,國際上初具規(guī)模的在線3D服務(wù)平臺主要有Shapeways,、Autodesk,、Stratasys,OnShape等,。國內(nèi)則主要有3D造,、魔猴、未來工廠,、意造,、鉑力特、華曙峰華卓立等一系列平臺,。下表總結(jié)了各企業(yè)的ALEXA排名,、PV數(shù)據(jù)、IP數(shù)據(jù),。
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表6 國內(nèi)外在線3D打印服務(wù)主要廠商
資料來源:先臨三維云打印,。
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圖13 PV對比圖
數(shù)據(jù)來源:先臨三維云打印。
圖14 IP對比圖
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2017-11-24 10:35 上傳
數(shù)據(jù)來源:先臨三維云打印,。
就線下3D打印生產(chǎn)與加工服務(wù)子行業(yè)而言,,隨著3D 打印產(chǎn)業(yè)不斷崛起,3D打印服務(wù)業(yè)開始遍地開花,,很多企業(yè)的磨具或最終部件不通過購買3D打印機來制作,,而是有線下3D打印生產(chǎn)與加工服務(wù)商提供3D打印的生產(chǎn)服務(wù)。這部分服務(wù)型業(yè)務(wù)大多由中游設(shè)備生產(chǎn)商提供,,這些大型設(shè)備生產(chǎn)商大多會搭建自己的3D 打印服務(wù)平臺,。目前,國內(nèi)外知名的3D 打印服務(wù)平臺有3D Hubs,、3D Systems,、C.Ideas、Fast Radius、Fictiv,、Proto Labs,、Stratasys 直接制造、Studio Fathom,。
5.3D打印服務(wù)行業(yè)未來:通過分布式制造重塑制造業(yè)生產(chǎn)范式
今天,,越來越多變的市場、全球市場參與者數(shù)量的增加,、短命的銷售市場,、客戶對個性化產(chǎn)品的需求和越來越精巧的生產(chǎn)流程等不斷挑戰(zhàn)著傳統(tǒng)制造業(yè)的生產(chǎn)范式。傳統(tǒng)制造業(yè)的生產(chǎn)范式很難適應(yīng)個性定制的生產(chǎn)環(huán)境中做出的復(fù)雜化生產(chǎn)決策,,以及頻率更短,、利用率不平均的生產(chǎn)過程。為了應(yīng)對多批次小批量定制的復(fù)雜不確定性,,制造業(yè)的生產(chǎn)范式必需更新,,形成具有靈活機動性,滿足低迭代,、高可靠性及大規(guī)模的定制成本等要求的新型生產(chǎn)范式。為了繼續(xù)保持高生產(chǎn)率和高品質(zhì),,未來制造的范式將是工業(yè)4.0的智能化制造—分布式制造模式,。運用分布式制造,產(chǎn)品生產(chǎn)的單位時間消耗將變得無足輕重,,1萬個分布式制造點分別生產(chǎn)出單個成品,,與1萬個成品在1個加工廠制造,其產(chǎn)能一樣,。而前者無需倉儲,、物流的環(huán)節(jié)。
基于3D打印技術(shù)的先進性,,3D打印智能化制造是重塑制造業(yè)生產(chǎn)范式的有力抓手,。2015年,中國政府制定了“互聯(lián)網(wǎng)+”行動計劃,,推動移動互聯(lián)網(wǎng),、云計算、大數(shù)據(jù),、物聯(lián)網(wǎng)等與現(xiàn)代制造業(yè)結(jié)合,,以促進產(chǎn)生新的商業(yè)模式包括現(xiàn)代制造和創(chuàng)新制造。未來,,基于數(shù)據(jù)驅(qū)動的3D打印技術(shù)可以實現(xiàn)對制造能力的實時控制,,而基于云計算、大數(shù)據(jù)、物聯(lián)網(wǎng)等智能化分散控制輔助系統(tǒng)則可以實現(xiàn)分布式制造,,將集中生產(chǎn)目標(biāo)進行分解,,對局部生產(chǎn)目標(biāo)快速反應(yīng),并對不斷變化的生產(chǎn)需求做出經(jīng)濟靈活的反應(yīng),。從而讓制造更精益,、更分散、更低成本,。
首先,,3D打印智能化制造能夠?qū)崿F(xiàn)制造即服務(wù)。3D打印技術(shù)發(fā)展至今,,適應(yīng)不同制造需求的各類3D打印機均已面世,,可以實現(xiàn)不同類型的3D打印制造能力的封裝和虛擬化,從而實現(xiàn)分布式制造服務(wù)(包括3D打印制造資源作為服務(wù),、3D打印制造能力作為服務(wù),、3D打印制造知識作為服務(wù)等)。
其次,,3D打印智能化制造能夠滿足不確定性制造,。3D打印智能化制造范式對制造需求的滿足不存在唯一的最佳解,而是通過對多種3D打印技術(shù)的組合實現(xiàn)滿意解或非劣解,,從而實現(xiàn)3D打印智能化制造的不確定性制造能力,。具體包括制造任務(wù)的描述、制造任務(wù)與3D打印分布式制造服務(wù)的映射匹配,、服務(wù)選取與綁定,、服務(wù)組合選取、制造結(jié)果評價等環(huán)節(jié)中的不確定性,。
再次,,3D打印智能化制造支持多用戶制造。傳統(tǒng)網(wǎng)絡(luò)化制造模式(如ASP,、制造網(wǎng)格等)重點是如何使分散的制造資源能夠通過網(wǎng)絡(luò)連接起來,,從而形成虛擬的集中資源,并將一個復(fù)雜制造任務(wù)分解成若干簡單任務(wù),,通過調(diào)度機制使得這些簡單任務(wù)并行運行在不同制造資源節(jié)點上,,最后匯集執(zhí)行結(jié)果,體現(xiàn)的是一種“分散資源集中使用”的思想,。而3D打印分布式制造不僅體現(xiàn)“分散資源集中使用”的思想,,還有效實現(xiàn)“集中資源分散服務(wù)”的思想,即將分散在不同地理位置的3D打印制造資源通過大型服務(wù)器集中起來,,形成物理上的服務(wù)中心,,進而為分布在不同地理位置的多用戶提供服務(wù)調(diào)用,、資源租賃等。
另外,,3D打印智能化制造支持按需使用和付費的制造,。分布式制造是一種需求驅(qū)動、按需付費的面向服務(wù)的制造新模式,。該模式下用戶采用一種需求驅(qū)動,、用戶主導(dǎo)、按需付費的方式來利用制造服務(wù)中心的制造服務(wù)資源,。用戶和制造資源提供者可以形成一種即用即組合,、即用即付的關(guān)系。
最后,,3D打印智能化制造有助于實現(xiàn)低門檻,、眾包式制造。傳統(tǒng)制造企業(yè)必須擁有自己的廠房,、設(shè)備,、物料、信息化設(shè)施,、技術(shù)人員等全套制造條件,,同時必須具備相應(yīng)的設(shè)計、制造,、管理,、銷售等能力。而分布式制造模式下,,企業(yè)不需要擁有所有這些條件和能力,對企業(yè)沒有的制造資源或能力可以通過“外包”的形式來達(dá)到,,即通過調(diào)用或租用分布式制造系統(tǒng)中的資源,、能力、服務(wù)來完成本企業(yè)的生產(chǎn)任務(wù),。從而降低了企業(yè)的入門門檻,,使生產(chǎn)和企業(yè)組織方式更加靈活、多元化,。
6.結(jié)論
3D打印被譽為第三次產(chǎn)業(yè)革命,,它也是我國“工業(yè)4.0”和“中國制造2025”計劃中的重大戰(zhàn)略性產(chǎn)業(yè)。中國在3D打印領(lǐng)域方面已經(jīng)頗具實力,,某些技術(shù)甚至領(lǐng)先全球,。但由于工藝復(fù)雜,打印機購置成本高昂,,打印需求不穩(wěn)定等,,增材制造客戶往往需要企業(yè)提供定制化的下游配套服務(wù),。中國的3D打印技術(shù)真正實現(xiàn)產(chǎn)業(yè)化與3D打印服務(wù)行業(yè)的健康發(fā)展休戚與共。
本報告首先對3D打印產(chǎn)業(yè)進行了全景式剖析,,接著對3D打印服務(wù)行業(yè)環(huán)境進行詳細(xì)剖析,,然后對國內(nèi)外3D打印服務(wù)行業(yè)發(fā)展的現(xiàn)狀和趨勢整理,最后對3D打印服務(wù)行業(yè)的未來發(fā)展方向進行展望,,從3D打印服務(wù)行業(yè)視角闡釋了3D打印技術(shù)如何真正實現(xiàn)工業(yè)化應(yīng)用,。我們認(rèn)為,在可期的未來,,3D打印服務(wù)行業(yè)將會通過分布式制造改變制造業(yè)生產(chǎn),、組織、交易方式及制造條件,,深刻的重塑未來制造業(yè)的生產(chǎn)范式,。
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2017-11-24 10:36 上傳
來源:國信證券
作者:孫永苑
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