專(zhuān)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(dá)百億美元

金屬和碳纖維3D打印創(chuàng)業(yè)公司Markforged,，2020年?duì)I收達(dá)7000萬(wàn)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(jī)

△Markforged 連續(xù)碳纖維3D打印機(jī)

南極熊了解到,，《Wohlers reports》數(shù)據(jù)顯示，Markforged的碳纖維3D打印機(jī),、金屬3D打印機(jī)等產(chǎn)品,，2019年的時(shí)候出貨量就達(dá)2800臺(tái)，工業(yè)3D打印機(jī)市場(chǎng)占有率超過(guò)10%,，位居全球第二位,。對(duì)于一個(gè)創(chuàng)立于2013年的3D打印企業(yè)來(lái)說(shuō)，這成績(jī)相當(dāng)耀眼,。

Markforged的3D打印核心技術(shù)有哪些,？運(yùn)營(yíng)模式有哪些創(chuàng)新？為什么發(fā)展如此迅猛,？針對(duì)中國(guó)的龐大市場(chǎng)需求,，有什么計(jì)劃？

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

完整3D打印生產(chǎn)系統(tǒng)平臺(tái)

Markforged以復(fù)合材料3D打印機(jī)和桌面金屬3D打印機(jī)而聞名,，專(zhuān)注于開(kāi)發(fā)工業(yè)上的3D打印應(yīng)用,。工業(yè)上的應(yīng)用一般對(duì)材料性能要求很高，要有緊密精準(zhǔn)的生產(chǎn)流程控制能力,，打印信息流動(dòng)保密到位,。 Markforged 針對(duì)客服需求開(kāi)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(gè)全面的3D打印生產(chǎn)系統(tǒng),，不只開(kāi)發(fā)材料或打印機(jī),，而是幫助客戶完成由圖紙到打印生產(chǎn)成品的整個(gè)過(guò)程，其中需要的3D打印機(jī),、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(guò)程都集合在一起了�,！�

Digital Forge是一個(gè)完整的優(yōu)化增材制造系統(tǒng)平臺(tái),，包括可靠耐用的3D打印機(jī)等硬件，工業(yè)級(jí)高質(zhì)量的材料,，先進(jìn),、可靠、簡(jiǎn)單,、易用,、安全的軟件，直接直觀的流程控制及可預(yù)計(jì)的結(jié)果,。量產(chǎn)零件的時(shí)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(shí),，差異化的軟件平臺(tái)，將打印速度提高2倍,，燒結(jié)時(shí)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(lái)自Markforged提交給SEC（美國(guó)證券交易委員會(huì)）的上市路演PPT《Additive 2.0 Today（增材制造2.0時(shí)代）》

南極熊了解到,，Digital Forge這種全流程的3D打印平臺(tái)，逐漸成為了產(chǎn)業(yè)應(yīng)用的趨勢(shì)和方向,。一些有實(shí)力的3D打印企業(yè),，也正在往這個(gè)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(kù)https://product.nanjixiong.com收錄


融入機(jī)器學(xué)習(xí)能力,，3D打印質(zhì)量自我進(jìn)化

Digital Forge系統(tǒng)的強(qiáng)大之處在于，可以實(shí)現(xiàn)每一次打印都比上一次更準(zhǔn)確,。用戶打印零件的時(shí)候,，把圖紙數(shù)據(jù)上傳到云端，由云端對(duì)數(shù)據(jù)進(jìn)行集中處理后,，再發(fā)送給3D打印機(jī)端去執(zhí)行打印命令,。這樣做有個(gè)明顯的好處：所有用戶的打印流程經(jīng)驗(yàn)，都會(huì)累計(jì)到云端平臺(tái),，整個(gè)系統(tǒng)就可以進(jìn)行自我學(xué)習(xí)和進(jìn)化,。


Markforged把它命名稱(chēng)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(dòng)檢測(cè)和AI自我學(xué)習(xí)功能,，Blacksmith這個(gè)軟件引擎，把原本分開(kāi)獨(dú)立的步驟整合連在一起,。在打印的過(guò)程中,，打印頭上的雷射槍會(huì)同時(shí)掃描打印件，形成一個(gè)3D模型,，AI引擎會(huì)立刻跟原3D圖檔做對(duì)比,，借助自我學(xué)習(xí)能力,，會(huì)自動(dòng)修改打印的路徑為第二次的打印做補(bǔ)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(cè),，因?yàn)榇蛴〉耐瑫r(shí)，掃描檢測(cè)己經(jīng)做好了,；每次打印,，Blacksmith會(huì)帶有掃描報(bào)告，用戶也不需要再做打印件的公差補(bǔ)償,。補(bǔ)償管理都是很麻煩的,，用戶可把時(shí)間花在其他更有價(jià)值的地方,。

高性能的3D打印材料配套

有了好的3D打印機(jī)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(kāi)發(fā)的,。也有 Nylon White,，沒(méi)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(zhǎng)纖維合并打印,，連續(xù)長(zhǎng)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(qiáng)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(yàn)后，Markforged使用同樣的FDM熔融擠出工藝,，從聚合物擴(kuò)展到金屬材料,，開(kāi)發(fā)出FDM 金屬3D打印機(jī)，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(dá)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(jí)3D打印機(jī)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(xiāo)售的工業(yè)3D打印機(jī)市場(chǎng)占有率達(dá)到12.8%,，位居全球第二位（出貨量約2800臺(tái)）。為什么能有這樣的成績(jī)呢,？
△《Wohlers reports 2020》數(shù)據(jù),，工業(yè)級(jí)3D打印機(jī)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(zhuān)注的市場(chǎng)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(shù)脂,、PLA,、ABS等塑料。 Markforged從一開(kāi)始就著重于工業(yè)級(jí)的材料,，如尼龍,、碳纖維和后來(lái)的金屬。這材料可以幫助用戶升級(jí)到更加高級(jí)的應(yīng)用上,，如生產(chǎn)線上的工具,、要求更高的測(cè)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(yàn),。其Eiger云端平臺(tái)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(gè)月都會(huì)更新Eiger的功能,，而且這些更新都是免費(fèi)的,。

所以，Markforged客戶忠誠(chéng)度連續(xù)多年都非常好,，復(fù)購(gòu)比例高,，因?yàn)閷?shí)實(shí)在在解決了制造生產(chǎn)問(wèn)題。

新冠疫情對(duì)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(shuō)明書(shū)中看到,，2020年?duì)I收達(dá)約7000萬(wàn)美元,。2020年的全球新冠疫情，使得一些大型3D打印廠商的營(yíng)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(zhǎng)較快，抵消了整體經(jīng)濟(jì)不好的消極面,。

“COVID-19剛開(kāi)始的時(shí)候,，很多人都嚇到了，但我們很快就意識(shí)到這是增材制造行業(yè)可以為社會(huì)帶來(lái)幫助的機(jī)會(huì),，實(shí)現(xiàn)真正價(jià)值。我們看到很多人開(kāi)始打印一些緊缺的醫(yī)療用品,，Markforged也成立了一個(gè)生產(chǎn)網(wǎng)絡(luò)去打印面罩,、咽拭子和個(gè)人防護(hù)設(shè)備等,。后來(lái)因?yàn)楹芏噢k公室都要停工，我們看見(jiàn)很多客戶把3D打印機(jī)帶回家中繼續(xù)工作,，甚至有客戶緊急下單購(gòu)買(mǎi)了一批3D打印機(jī),，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(shí)際使用的零件,，Eiger系統(tǒng)能讓你無(wú)縫地和其他人一起工作,。一些地區(qū)政府看到這些問(wèn)題和我們的解決方案，決定要建立一個(gè)地區(qū)的電子生產(chǎn)網(wǎng)絡(luò)去對(duì)應(yīng)未來(lái)的其他挑戰(zhàn)和危機(jī),，選擇了Markforged為平臺(tái),，為當(dāng)?shù)貛装賯�(gè)生產(chǎn)商配備Markforged 3D打印機(jī)，去應(yīng)對(duì)緊急生產(chǎn)需求,。我們也學(xué)到很多,。詳情可看COVID-19 供應(yīng)鏈報(bào)告白皮書(shū)http://93item.com/thread-144771-1-1.html�,！盇lan說(shuō),。


Markforged如何面對(duì)中國(guó)的3D打印市場(chǎng)需求

在談中國(guó)3D打印市場(chǎng)之前，南極熊想讓大家看看日本對(duì)Markforged 3D打印機(jī)的需求,。

Markforged的3D打印機(jī)在日本市場(chǎng)非常受歡迎,，是它在亞洲比較成功的地區(qū)。里面有幾個(gè)原因：
第一,，Markforged進(jìn)入日本市場(chǎng)比較早,，在2017年就進(jìn)入了。
第二,，日本本土的3D打印廠商很少,，讓Markforged的市場(chǎng)推廣更有效率，同時(shí)其材料和打印效果對(duì)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(lái)很高的經(jīng)濟(jì)效益,。特別是眾多的中小型生產(chǎn)工廠，買(mǎi)得比較多,。

對(duì)于中國(guó)市場(chǎng),，Markforged目前還在起步階段。過(guò)去幾年的貿(mào)易摩擦帶來(lái)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(guó)使用了：
中國(guó)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(guò)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(gè)生產(chǎn)流程非常復(fù)雜,。但現(xiàn)在用金屬3D打印機(jī)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(shí)現(xiàn)零件輕量化設(shè)計(jì),。
強(qiáng)生集團(tuán)，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(shí)間之內(nèi)，我們可以在中國(guó)市場(chǎng)做推廣,，帶進(jìn)來(lái)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(chǎng)活動(dòng)，包括5月份的上海TCT展,，和9月的深圳Formnext展,。在中國(guó)大陸市場(chǎng)，Markforged主要策略是通過(guò)合作代理商伙伴來(lái)進(jìn)行銷(xiāo)售和售后支持,，并且會(huì)不停地通過(guò)網(wǎng)絡(luò)如網(wǎng)上研討會(huì)等方式推廣,。”

另外,，中國(guó)本土的復(fù)合材料3D打印機(jī)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(gè)起點(diǎn)、下一個(gè)爆發(fā)點(diǎn),，所以有人愿意投資去開(kāi)發(fā)這方面的技術(shù),。這就說(shuō)明Markforged的技術(shù)路線是對(duì)的，同時(shí)也走在領(lǐng)先位置,。另外,，正如上面所說(shuō)整個(gè)打印流程上的整合，Markforged的優(yōu)勢(shì)是Digital Forge平臺(tái),，而不是單單的復(fù)合材料或者成形方法,。

未來(lái)市場(chǎng)潛力巨大

國(guó)外3D打印專(zhuān)業(yè)媒體3dpbm Research發(fā)布報(bào)告稱(chēng)，復(fù)合材料增材制造市場(chǎng)（材料、硬件,、服務(wù)和應(yīng)用）將從2020年的4.8億美元增長(zhǎng)到2030年超過(guò)106億美元,，增長(zhǎng)22倍,。

而Markforged公司,，是在對(duì)的時(shí)候，在對(duì)的行業(yè),，擁有對(duì)的產(chǎn)品和對(duì)的團(tuán)隊(duì),。Markforged公司內(nèi)部對(duì)未來(lái)的復(fù)合材料增材制造市場(chǎng)抱有非常樂(lè)觀和正面的預(yù)期。現(xiàn)在很多人很多公司都對(duì)這個(gè)領(lǐng)域抱有興趣,，更多人的投入會(huì)大力推動(dòng)市場(chǎng)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(jì)等。我們應(yīng)該去思考一下,，未來(lái)10年有超過(guò)20倍的增長(zhǎng),，那我們現(xiàn)在應(yīng)該要開(kāi)始去做些什么？