專訪Markforged：AI賦能3D打印生產(chǎn)系統(tǒng),，復(fù)合材料3D打印潛力可達百億美元

金屬和碳纖維3D打印創(chuàng)業(yè)公司Markforged,，2020年營收達7000萬美元，已在2021年2月宣布借殼上市紐交所,，估值21億美元,，募資4.25億美元。

△基于FFF擠出技術(shù)的Markforged Metal X 金屬3D打印機

△Markforged 連續(xù)碳纖維3D打印機

南極熊了解到,，《Wohlers reports》數(shù)據(jù)顯示,，Markforged的碳纖維3D打印機、金屬3D打印機等產(chǎn)品,，2019年的時候出貨量就達2800臺,，工業(yè)3D打印機市場占有率超過10%，位居全球第二位,。對于一個創(chuàng)立于2013年的3D打印企業(yè)來說,，這成績相當耀眼。

Markforged的3D打印核心技術(shù)有哪些,？運營模式有哪些創(chuàng)新,？為什么發(fā)展如此迅猛？針對中國的龐大市場需求,，有什么計劃,？

帶著這些問題，2021年3月，南極熊專訪了Markforged亞太區(qū)應(yīng)用工程部門主管Alan,，為我們道出了天機,。

完整3D打印生產(chǎn)系統(tǒng)平臺

Markforged以復(fù)合材料3D打印機和桌面金屬3D打印機而聞名，專注于開發(fā)工業(yè)上的3D打印應(yīng)用,。工業(yè)上的應(yīng)用一般對材料性能要求很高,，要有緊密精準的生產(chǎn)流程控制能力，打印信息流動保密到位,。 Markforged 針對客服需求開發(fā)新的產(chǎn)品和技術(shù),，包括材料、軟件和硬件,。和其他很多3D打印公司不同的是,，Markforged 思考的是一個全面的3D打印生產(chǎn)系統(tǒng)，不只開發(fā)材料或打印機,，而是幫助客戶完成由圖紙到打印生產(chǎn)成品的整個過程,，其中需要的3D打印機、材料,、軟件,、流程控制等都是很重要的部份。Markforged 的Digital Forge系統(tǒng),，就是把上面的整套過程都集合在一起了,。　

Digital Forge是一個完整的優(yōu)化增材制造系統(tǒng)平臺,，包括可靠耐用的3D打印機等硬件，工業(yè)級高質(zhì)量的材料,，先進,、可靠、簡單,、易用,、安全的軟件，直接直觀的流程控制及可預(yù)計的結(jié)果,。量產(chǎn)零件的時候,，可重復(fù)性就顯得非常重要。
△軟件+硬件+材料,。打印金屬材料時,，差異化的軟件平臺，將打印速度提高2倍,，燒結(jié)時間減少42%,，氣體消耗減少65%，打印容積提高15%，功能使用率提高了150%,。數(shù)據(jù)來自Markforged提交給SEC（美國證券交易委員會）的上市路演PPT《Additive 2.0 Today（增材制造2.0時代）》

南極熊了解到,，Digital Forge這種全流程的3D打印平臺，逐漸成為了產(chǎn)業(yè)應(yīng)用的趨勢和方向,。一些有實力的3D打印企業(yè),，也正在往這個方向努力，像Formlabs,、Carbon3D等,，都是佼佼者。

△Markforged主要的3D打印硬件產(chǎn)品,。已被全球3D打印產(chǎn)品庫https://product.nanjixiong.com收錄


融入機器學習能力,，3D打印質(zhì)量自我進化

Digital Forge系統(tǒng)的強大之處在于，可以實現(xiàn)每一次打印都比上一次更準確,。用戶打印零件的時候,，把圖紙數(shù)據(jù)上傳到云端，由云端對數(shù)據(jù)進行集中處理后,，再發(fā)送給3D打印機端去執(zhí)行打印命令,。這樣做有個明顯的好處：所有用戶的打印流程經(jīng)驗，都會累計到云端平臺,，整個系統(tǒng)就可以進行自我學習和進化,。


Markforged把它命名稱為Blacksmith(鐵匠)，又叫Adaptive Manufacturing(適應(yīng)性制造/自調(diào)性制造),，是在傳統(tǒng)的切片和刀路軟件上加入了自動檢測和AI自我學習功能,，Blacksmith這個軟件引擎，把原本分開獨立的步驟整合連在一起,。在打印的過程中,，打印頭上的雷射槍會同時掃描打印件，形成一個3D模型,，AI引擎會立刻跟原3D圖檔做對比,，借助自我學習能力，會自動修改打印的路徑為第二次的打印做補償,，讓打印件更加接近原圖紙,。

有了Blacksmith后，用戶不需要做打印后的掃描和質(zhì)量檢測,，因為打印的同時,，掃描檢測己經(jīng)做好了；每次打印,，Blacksmith會帶有掃描報告,，用戶也不需要再做打印件的公差補償,。補償管理都是很麻煩的，用戶可把時間花在其他更有價值的地方,。

高性能的3D打印材料配套

有了好的3D打印機和軟件系統(tǒng),，要想做出好的零件，還得依靠高性能的復(fù)合纖維材料或金屬材料,。

復(fù)合材料方面,，Markforged的Onyx材料是一種得到大量用戶歡迎和信任的多用途材料。它是以尼龍為基材,，加入短碳纖維的復(fù)合材料,。此外，Markforged也增加了Onyx FR 為 Onyx的防火版本,，和Onyx ESD為Onyx 的防靜電版本,。這些都是根據(jù)客戶的特殊需求而開發(fā)的。也有 Nylon White,，沒有加入短碳纖維材料,，主要用于上色和低摩擦系數(shù)的應(yīng)用。

上面的基礎(chǔ)材料都可以和Markforged 最有名的連續(xù)長纖維合并打印,，連續(xù)長纖維有以下幾種：

• 連續(xù)碳纖維
• 連續(xù)克維拉纖維
• 連續(xù)高溫高強玻璃纖維
• 連續(xù)玻璃纖維
  

在聚合物材料3D打印領(lǐng)域取得大量技術(shù)和經(jīng)驗后,，Markforged使用同樣的FDM熔融擠出工藝，從聚合物擴展到金屬材料,，開發(fā)出FDM 金屬3D打印機,，及相應(yīng)的材料和燒結(jié)設(shè)備。截至目前,，金屬材料包括：

• 不銹鋼 17-4 (SUS 631),。
• H13(SKD61)，用于高溫模具,,。
• A2(SKD12),，硬度高。
• D2(SKD11) ,。
• Inconel625，使用溫度可高達1000度,。
• Pure Copper純銅,，其它的SLM 激光金屬3D打印技術(shù)很難打印。
  

工業(yè)級3D打印機出貨量位居全球第二
根據(jù)《Wohlers reports 2020》的數(shù)據(jù),，Markforged在2019年銷售的工業(yè)3D打印機市場占有率達到12.8%,，位居全球第二位（出貨量約2800臺）。為什么能有這樣的成績呢,？
△《Wohlers reports 2020》數(shù)據(jù),，工業(yè)級3D打印機設(shè)備廠商中,，Stratasys出貨量第一，Markforged出貨量第二

Alan告訴南極熊,，Markforged專注的市場和應(yīng)用跟傳統(tǒng)的3D打印應(yīng)用有很大不同,。傳統(tǒng)的3D打印應(yīng)用注重于快速原型打印，使用的材料多是光感樹脂,、PLA,、ABS等塑料。 Markforged從一開始就著重于工業(yè)級的材料,，如尼龍,、碳纖維和后來的金屬。這材料可以幫助用戶升級到更加高級的應(yīng)用上,，如生產(chǎn)線上的工具,、要求更高的測試原形和直接的批量生產(chǎn)。

另外,，Markforged非常注重客戶的使用經(jīng)驗,。其Eiger云端平臺可以不繼更新，讓客戶得到更好的功能,，和更方便的使用流程,。根據(jù)客戶的反饋，幾乎每一個月都會更新Eiger的功能,，而且這些更新都是免費的,。

所以，Markforged客戶忠誠度連續(xù)多年都非常好,，復(fù)購比例高,，因為實實在在解決了制造生產(chǎn)問題。

新冠疫情對3D打印制造業(yè)的影響

南極熊從Markforged 2021年2月發(fā)布的招股說明書中看到,，2020年營收達約7000萬美元,。2020年的全球新冠疫情，使得一些大型3D打印廠商的營收遭受到20%到40%的下降,，但Markforged基本可以與2019年持平,，受到的影響不太大。關(guān)鍵的原因可能是,，這種高性能的終端3D打印應(yīng)用逐漸成為剛需,，而且增長較快，抵消了整體經(jīng)濟不好的消極面,。

“COVID-19剛開始的時候,，很多人都嚇到了，但我們很快就意識到這是增材制造行業(yè)可以為社會帶來幫助的機會,，實現(xiàn)真正價值,。我們看到很多人開始打印一些緊缺的醫(yī)療用品,，Markforged也成立了一個生產(chǎn)網(wǎng)絡(luò)去打印面罩、咽拭子和個人防護設(shè)備等,。后來因為很多辦公室都要停工,，我們看見很多客戶把3D打印機帶回家中繼續(xù)工作，甚至有客戶緊急下單購買了一批3D打印機,，讓他們的員工能在家中工作,。我們的Digital Forge能使用戶可以打印高性能的可實際使用的零件，Eiger系統(tǒng)能讓你無縫地和其他人一起工作,。一些地區(qū)政府看到這些問題和我們的解決方案,，決定要建立一個地區(qū)的電子生產(chǎn)網(wǎng)絡(luò)去對應(yīng)未來的其他挑戰(zhàn)和危機，選擇了Markforged為平臺,，為當?shù)貛装賯�生產(chǎn)商配備Markforged 3D打印機,，去應(yīng)對緊急生產(chǎn)需求。我們也學到很多,。詳情可看COVID-19 供應(yīng)鏈報告白皮書http://93item.com/thread-144771-1-1.html,。”Alan說,。


Markforged如何面對中國的3D打印市場需求

在談中國3D打印市場之前,，南極熊想讓大家看看日本對Markforged 3D打印機的需求。

Markforged的3D打印機在日本市場非常受歡迎,，是它在亞洲比較成功的地區(qū),。里面有幾個原因：
第一，Markforged進入日本市場比較早,，在2017年就進入了,。
第二，日本本土的3D打印廠商很少,，讓Markforged的市場推廣更有效率,，同時其材料和打印效果對比其他的3D打印技術(shù)有明顯分別。
第三,，重視打印流程和控制,，Markforged 3D打印和技術(shù)方案制造生產(chǎn)工具，能為日本的生產(chǎn)廠商們帶來很高的經(jīng)濟效益,。特別是眾多的中小型生產(chǎn)工廠,，買得比較多。

對于中國市場,，Markforged目前還在起步階段。過去幾年的貿(mào)易摩擦帶來很多的不確定性,，特別是碳纖維相關(guān)產(chǎn)品,，屬于敏感產(chǎn)品,。但是，也已經(jīng)有一些用戶在中國使用了：
中國一汽,，應(yīng)用到研發(fā)和生產(chǎn)上,。例如正在研發(fā)的復(fù)雜連接零件，傳統(tǒng)方法生產(chǎn)需要經(jīng)過多種不同的技術(shù)加工生產(chǎn),，包括模具制造,，金屬鍛造，多軸CNC切割等,，整個生產(chǎn)流程非常復(fù)雜,。但現(xiàn)在用金屬3D打印機Metal X 可以一次成形，幾天內(nèi)就可以生產(chǎn)零件,。而且還可以實現(xiàn)零件輕量化設(shè)計,。
強生集團，使用3D打印技術(shù)在醫(yī)療設(shè)備的研發(fā)和生產(chǎn)應(yīng)用上,，例如工裝夾具,。

“希望在短時間之內(nèi)，我們可以在中國市場做推廣,，帶進來更多新技術(shù)和應(yīng)用,，多多和大家交流�,！盇lan向南極熊透露,，“2021年我們主要的市場活動，包括5月份的上海TCT展,，和9月的深圳Formnext展,。在中國大陸市場，Markforged主要策略是通過合作代理商伙伴來進行銷售和售后支持,，并且會不停地通過網(wǎng)絡(luò)如網(wǎng)上研討會等方式推廣,。”

另外,，中國本土的復(fù)合材料3D打印機廠商也正在崛起,，證明了有人相信復(fù)合材料是3D打印的下一個起點、下一個爆發(fā)點,，所以有人愿意投資去開發(fā)這方面的技術(shù),。這就說明Markforged的技術(shù)路線是對的，同時也走在領(lǐng)先位置,。另外,，正如上面所說整個打印流程上的整合，Markforged的優(yōu)勢是Digital Forge平臺,，而不是單單的復(fù)合材料或者成形方法,。

未來市場潛力巨大

國外3D打印專業(yè)媒體3dpbm Research發(fā)布報告稱,，復(fù)合材料增材制造市場（材料、硬件,、服務(wù)和應(yīng)用）將從2020年的4.8億美元增長到2030年超過106億美元,，增長22倍。

而Markforged公司,，是在對的時候,，在對的行業(yè)，擁有對的產(chǎn)品和對的團隊,。Markforged公司內(nèi)部對未來的復(fù)合材料增材制造市場抱有非常樂觀和正面的預(yù)期�,，F(xiàn)在很多人很多公司都對這個領(lǐng)域抱有興趣，更多人的投入會大力推動市場的發(fā)展,。復(fù)合材料3D打印是很多行業(yè)和技術(shù)的發(fā)展方向,，如輕量化、零件整合一體化,、創(chuàng)成式設(shè)計等,。我們應(yīng)該去思考一下，未來10年有超過20倍的增長,，那我們現(xiàn)在應(yīng)該要開始去做些什么,？