惠普MJF加速開拓市場(chǎng),，3D打印行業(yè)格局發(fā)生深刻變化

作者簡(jiǎn)介：張磊，國(guó)內(nèi)3D打印銷售領(lǐng)域資深人士,。2011開始從事進(jìn)口工業(yè)級(jí)3D打印設(shè)備銷售,，2015~2018年任某外資3D打印品牌大客戶經(jīng)理，現(xiàn)任惠普3D打印首批合作伙伴億維晟三維公司銷售總監(jiān),。長(zhǎng)期在一線從事3D打印技術(shù)推廣,，對(duì)客戶應(yīng)用、技術(shù)發(fā)展,、行業(yè)態(tài)勢(shì)有深入理解,。

2016年5月，惠普憑借其革命性的10倍速射流熔融（MJF）3D打印技術(shù)強(qiáng)勢(shì)殺入3D打印界,，給業(yè)內(nèi)造成了轟動(dòng)性的影響,，短短一年時(shí)間，惠普尼龍打印機(jī)銷量已經(jīng)躍居全球細(xì)分市場(chǎng)第一,。同時(shí)因MJF技術(shù)打印效率的大幅提升,，3D打印有望突破過去主要用于打印手板原型的瓶頸，制造企業(yè)采用3D打印進(jìn)行小批量按需生產(chǎn)正加速成為現(xiàn)實(shí),。MJF的出現(xiàn),，正使得3D打印市場(chǎng)格局、行業(yè)應(yīng)用發(fā)生深刻變化(本文主要分析非金屬類3D打印市場(chǎng)情況),。

行業(yè)變化一：打印效率大幅提升,，行業(yè)應(yīng)用從快速原型向終端批量制造加速轉(zhuǎn)變
業(yè)內(nèi)通常將3D打印應(yīng)用分為三個(gè)領(lǐng)域：快速原型(包括概念模型與功能原型)、生產(chǎn)輔助工具以及終端零件制造。自1988年第一臺(tái)3D打印機(jī)SLA-250上市,，3D打印剛好走過了30年,。國(guó)內(nèi)2012-2014年持續(xù)熱炒時(shí)期，3D打印一度被宣揚(yáng)成一種”近乎無所不能的革命性技術(shù)”,， 但懂行的人都清楚一個(gè)事實(shí),，即3D打印的作用具有相當(dāng)?shù)木窒扌浴?D打印(塑膠類)主要被當(dāng)做一種快速打樣的工具，也就是我們制造業(yè)通常講的手板,，而在打印終端用途零部件方面應(yīng)用非常有限,。一項(xiàng)發(fā)展了30年且被寄予厚望的技術(shù)，如打印的產(chǎn)品”只能看,，能試而不能用”,，其應(yīng)用價(jià)值就會(huì)大打折扣，原因何在,？這需要從傳統(tǒng)的3D打印技術(shù)類別說起,。

2016年以前應(yīng)用最廣的三種3D打印工藝是：光固化成型、FDM熱熔成型以及SLS激光燒結(jié)成型,。光固化成型技術(shù)雖然可以打印表面平滑,、細(xì)節(jié)好的零件，但材料機(jī)械性能差,，只能被用于打印產(chǎn)品研發(fā)早期的外觀原型件,，無法用來直接生產(chǎn)產(chǎn)品。工業(yè)級(jí)的FDM 打印機(jī)可使用ABS,、PC等工程塑料,，但因打印速度慢、表面粗糙,，以及打印件在水平和垂直方向的力學(xué)性能不一致的問題,，始終只停留在打印少量的快速原型以及生產(chǎn)工裝夾具領(lǐng)域，無法向終端批量生產(chǎn)再邁進(jìn),。

在惠普發(fā)布MJF以前,，SLS激光燒結(jié)是最接近能夠進(jìn)行小批量生產(chǎn)的3D打印工藝。使用尼龍粉末成型的SLS打印件具備良好的機(jī)械性能(好于FDM),，并且在多件打印時(shí)效率高過FDM,。但因采用激光束燒結(jié)的點(diǎn)式成型方式，SLS依然效率低下,，且相比傳統(tǒng)制造方式成本高昂,。SLS最早誕生于1989年，雖然經(jīng)過了30年的發(fā)展和應(yīng)用推廣,，但實(shí)際在終端產(chǎn)品批量制造領(lǐng)域的應(yīng)用走的非常緩慢,。

行業(yè)轉(zhuǎn)折點(diǎn)出現(xiàn)在2016年,，如果我們5年后回看3D打印行業(yè)發(fā)展，會(huì)發(fā)現(xiàn)2016年5月惠普發(fā)布的MJF射流熔融3D打印技術(shù)成為行業(yè)的里程碑式事件,。MJF的直接表現(xiàn)是打印效率相比FDM提升了十倍以上,，相比SLS提升五到十倍，耗材成本降低了66%,，同時(shí)采用尼龍粉末成型的MJF打印件機(jī)械強(qiáng)度接近注塑尼龍，可以達(dá)到作為終端產(chǎn)品使用的要求,。因打印效率的大幅提升,，MJF使得3D打印應(yīng)用向前邁進(jìn)了一大步：即企業(yè)采用3D打印進(jìn)行小批量生產(chǎn)已經(jīng)成為可能，傳統(tǒng)制造企業(yè)將3D打印納入生產(chǎn)流程進(jìn)行小批量直接制造將加速,。

行業(yè)變化二：新老巨頭交替,，行業(yè)洗牌加速

業(yè)內(nèi)對(duì)3D打印行業(yè)有一個(gè)比喻：傳統(tǒng)的3D打印市場(chǎng)就像一個(gè)池塘，SSYS和DDD是這個(gè)池塘里的大魚,。池塘的旁邊是一片海洋,，HP、GE是海洋里的鯨魚�,，F(xiàn)在分隔池塘和海洋的堤壩消失了,，鯨魚涌進(jìn)了池塘，想吃掉大魚的同時(shí)在嘗試將池塘撐大,。

在3D打印的頭20年,，全球3D打印市場(chǎng)格局基本是雙雄爭(zhēng)霸的局面：美國(guó)的SSYS和DDD,。但從2014年之后,，這兩家老牌巨頭的情況可謂江河日下。SSYS的股價(jià)在2014年頂點(diǎn)時(shí)高達(dá)120美金,，到今天已經(jīng)跌至20美金,，DDD現(xiàn)在是11美金,。伴隨著股價(jià)的下跌，是市場(chǎng)份額的快速丟失,。在2017年3季度全球工業(yè)級(jí)3D打印市場(chǎng)排行中,，DDD已經(jīng)跌至第五。SSYS雖然仍保持著行業(yè)第一的地位,，但其份額已經(jīng)不能同2015年時(shí)的近50%相比,。如果我們來分析SSYS和DDD為何這么快速的跌下神壇，不難發(fā)現(xiàn)其原因仍然在于技術(shù),。

SSYS是FDM技術(shù)的發(fā)明者,，同時(shí)擁有Polyjet技術(shù)，至今FDM仍然是全球應(yīng)用最廣的技術(shù),。但我們前面已分析過,，F(xiàn)DM因?yàn)槠浯蛴∷俣入y以提升、材料機(jī)械性能不足等原因，只能用于打印快速原型以及生產(chǎn)輔助工具,，無法適應(yīng)批量生產(chǎn)的要求,。而Polyjet，只是一項(xiàng)打印手板原型的技術(shù),，雖然J750仍是當(dāng)前最炫的彩色打印機(jī),，但其應(yīng)用面僅限于工業(yè)設(shè)計(jì)原型、醫(yī)療模型等少數(shù)領(lǐng)域,，并且J750在國(guó)內(nèi)也面臨著模仿者珠海塞納的競(jìng)爭(zhēng),。SSYS在2016年收購了SLS廠商TPM盈普，但收購后未見到銷售有效增長(zhǎng),。當(dāng)前3D打印應(yīng)用逐步由原型制造向終端批量生產(chǎn)轉(zhuǎn)變,，事實(shí)上SSYS拿不出太好的技術(shù)來應(yīng)對(duì)這種趨勢(shì)。同時(shí)隨著惠普MJF加快市場(chǎng)推廣,、行業(yè)新星Markforged對(duì)SSYS FDM的直接沖擊,，接下來幾年如果SSYS沒有太好的應(yīng)對(duì)策略，其市場(chǎng)會(huì)愈發(fā)艱難,。

我們?cè)倏碊DD,，情況可能更糟。DDD是SLA技術(shù)的發(fā)明者,，同時(shí)擁有3DP彩色粉末粘接,、SLS尼龍燒結(jié)、MJP樹脂噴射成型,、CJP蠟型機(jī)以及金屬機(jī)等,。技術(shù)雖全面，但實(shí)際在每個(gè)部分都有強(qiáng)大的競(jìng)爭(zhēng)對(duì)手,。例如SLA,，在國(guó)內(nèi)市場(chǎng)聯(lián)泰和中瑞占了SLA 80%以上的份額；3DP,，除了2012~2014年國(guó)內(nèi)炒作3D打印照相館時(shí)期熱了一陣,，現(xiàn)在已經(jīng)基本不見蹤影。SLS部分,，EOS,、華曙等和他競(jìng)爭(zhēng)。MJP,，和SSYS的Polyjet直接競(jìng)爭(zhēng),。金屬機(jī)，在主要排名榜單上只見過EOS,、Concept Leaser,、SLM Solution,、雷尼紹等，我本人似乎沒見過DDD的金屬機(jī)上榜,。同樣,，隨著惠普MJF加入戰(zhàn)圈以及惠普發(fā)布小型辦公室用3D打印系統(tǒng)，DDD 的SLS尼龍機(jī)和MJP光固化機(jī)將受到?jīng)_擊,。

圖4: 2015/2016年全球工業(yè)級(jí)3D打印市場(chǎng)各品牌市場(chǎng)份額

從2016年5月惠普發(fā)布MJF到2017年11月,，在亞太市場(chǎng)還未開始推廣的情況下，惠普已經(jīng)取得了超過350套的銷售成績(jī),，在尼龍機(jī)細(xì)分市場(chǎng)已然把老牌的EOS,、3D SYSTEMS甩在了身后，其進(jìn)展不可謂不快,。這說明市場(chǎng)對(duì)于惠普MJF技術(shù)的反饋良好，以及在傳統(tǒng)大規(guī)模制造向小批量高效定制轉(zhuǎn)變的大背景之下,，市場(chǎng)對(duì)更高效,、更可靠、成本更低的3D打印工藝的強(qiáng)烈期待,。我們看光固化,、看FDM、看SLS已經(jīng)看了30年,，在傳統(tǒng)的這些工藝沒有太大進(jìn)步的情況下,，市場(chǎng)期待更先進(jìn)的技術(shù)出現(xiàn)。同時(shí)筆者預(yù)判,，隨著惠普推廣MJF技術(shù)的力度加大,，市場(chǎng)對(duì)MJF的了解越來越多，工業(yè)級(jí)FDM,、SLS尼龍燒結(jié)設(shè)備可能被逐步邊緣化,。

行業(yè)變化三：惠普小型辦公3D打印系統(tǒng)上市，3D打印成為普遍的辦公設(shè)備將成為現(xiàn)實(shí)

3D打印從業(yè)人員的目標(biāo)之一,，是將其推廣為一種普遍的辦公設(shè)備,，正如過去的打印機(jī)/復(fù)印機(jī)一樣，可以在辦公室內(nèi)由工程設(shè)計(jì)人員自由使用,。過去SSYS,、DDD都在向這一目標(biāo)努力，例如將系統(tǒng)變得更小型化,、更清潔,、流程更簡(jiǎn)單。2013年SSYS和傳統(tǒng)辦公巨頭震旦集團(tuán)合作,，授予震旦靈感系列小型3D打印機(jī)總代理,，相信也是為了借助震旦的渠道資源,，將3D打印推廣到企業(yè)研發(fā)辦公室的舉措之一。但經(jīng)過多年的推廣,，3D打印辦公化的實(shí)現(xiàn)情況似乎并不理想,。

筆者本人一直從事進(jìn)口品牌3D打印設(shè)備銷售，當(dāng)然也跟蹤用戶購買設(shè)備后的使用情況,。從2012年國(guó)內(nèi)3D打印概念走熱之后,，不少企業(yè)的研發(fā)部門開始采購3D打印設(shè)備，這其中份額最大的是SSYS公司的Polyjet系列機(jī)器,，工業(yè)級(jí)FDM機(jī)器以及DDD公司的MJP系列機(jī)器,，價(jià)格從數(shù)十萬到數(shù)百萬不等(SLS因粉塵原因，SLA因樹脂揮發(fā)原因不適合用在辦公環(huán)境),。雖然從數(shù)據(jù)上看設(shè)備采購量持續(xù)增長(zhǎng),，但實(shí)際用戶使用3D打印設(shè)備的情況并不理想。

圖6：惠普發(fā)布的小型辦公用3D打印系統(tǒng),，預(yù)計(jì)2018年3季度國(guó)內(nèi)上市

以筆者本人售出的3D打印設(shè)備為例,，10套中有7套被閑置或者利用率非常低下，時(shí)有購買過設(shè)備的客戶找回來要求將設(shè)備轉(zhuǎn)手,。為何企業(yè)花費(fèi)高價(jià)采購的3D打印系統(tǒng)出現(xiàn)大量閑置呢,？原因主要有以下幾方面。

首先是市場(chǎng)的夸大宣傳造成用戶對(duì)3D打印的期望值過高,，采購前認(rèn)為該技術(shù)似乎“無所不能”,，采購后才發(fā)現(xiàn)其用處也僅限于打樣；

其次是打印效率慢,，自有設(shè)備打印的時(shí)間優(yōu)勢(shì)相對(duì)于外發(fā)加工并不明顯,。例如Polyjet/MJP/FDM技術(shù)，打印一件尺寸10*10cm的樣件時(shí)間通常在數(shù)小時(shí),，如打印多件則需要數(shù)天,，而在國(guó)內(nèi)外發(fā)加工一批樣件的響應(yīng)時(shí)間也只需要數(shù)天；

第三是耗材成本高昂,，目前Polyjet/MJP/FDM使用的主要耗材成本仍然在2000~3000元/公斤,，企業(yè)采購3D打印設(shè)備自己打印的成本反而高于外發(fā)加工；

第四在于應(yīng)用面窄,，例如使用光固化成型技術(shù)的Polyjet/MJP,，材料強(qiáng)度較差，通常僅用于產(chǎn)品外觀原型手板打�,�,；而FDM因打印表面紋路明顯，一般也僅用在少數(shù)功能原型打樣,。

過去在向用戶介紹3D打印技術(shù)時(shí),，通常會(huì)詢問用戶是關(guān)注外觀還是關(guān)注功能,，如關(guān)注外觀則向用戶推薦光固化類技術(shù)，如關(guān)注功能則推薦FDM,，二者不可兼得,。

我們基于多年的市場(chǎng)經(jīng)驗(yàn)，以及仔細(xì)研究惠普MJF技術(shù)4個(gè)月后預(yù)判：過去SSYS,、DDD沒有做成的3D打印辦公化,，極有可能在惠普手中實(shí)現(xiàn)。原因仍在于,，惠普的MJF技術(shù)相比FDM,、光固化類技術(shù)實(shí)現(xiàn)了顯著的進(jìn)步，并且惠普的小型3D打印系統(tǒng),，解決了粉末溢出的問題,，同時(shí)其定價(jià)已處于和SSYS/DDD主要系列產(chǎn)品相同的水平甚至更低(5-12萬美元)。在打印效率方面,，MJF多件打印時(shí)相對(duì)于FDM/光固化速度提升平均在10倍,，企業(yè)自有設(shè)備打印相比外發(fā)加工已有顯著時(shí)間優(yōu)勢(shì)；其次耗材成本大幅降低,，MJF平均打印每克零件的成本降低至0.8元左右，企業(yè)長(zhǎng)期使用成本不再高昂,；第三是MJF的應(yīng)用面顯著擴(kuò)大,，MJF使用的尼龍材料機(jī)械性能顯著超過光固化樹脂類材料以及FDM使用的ABS類材料。最后,，在打印件表面平滑度及細(xì)節(jié)上,，MJF接近光固化但顯著好于FDM，這意味著企業(yè)使用MJF,，不僅僅能夠打印外觀手板,，也能夠打印功能手板甚至直接進(jìn)行產(chǎn)品試產(chǎn)，因MJF的尼龍材料力學(xué)性能經(jīng)驗(yàn)證已符合終端使用要求,，3D打印價(jià)值的顯著提升會(huì)促使用戶重新考慮對(duì)3D打印進(jìn)行投資,。

結(jié)語：

過去的一年3D打印行業(yè)異常精彩，惠普憑借MJF技術(shù)強(qiáng)勢(shì)進(jìn)入3D打印行業(yè),，在逐步搶占原有3D打印手板原型,、生產(chǎn)工具市場(chǎng)的同時(shí)，也集結(jié)了大批盟友(如材料領(lǐng)域的贏創(chuàng),、巴斯夫,、漢高，咨詢領(lǐng)域的德勤等),，加速向終端制造領(lǐng)域滲透,。吳曉波老師說：工業(yè)4.0的核心是實(shí)現(xiàn)高效率的訂制化,，而3D打印正是實(shí)現(xiàn)高效率訂制化的重要一環(huán)。MJF的出現(xiàn),，必然加快傳統(tǒng)制造企業(yè)采用3D打印的進(jìn)度,。傳統(tǒng)制造業(yè)市場(chǎng)正如一塊12萬億美元的大蛋糕，當(dāng)前的3D打印只是這塊蛋糕中的一顆小芝麻,，惠普及其盟友們能把這顆芝麻變得多大,，讓我們拭目以待。