3D列印：技術到產業的一步之遙？
OFweek3D列印網訊 你能想像汽車從印表機裡列印出來嗎？你能相信巧克力也可以列印嗎？你能做到手機也可以直接列印？是不是感覺像科幻？像做夢？但是，3D印表機確實給人類帶來了前所未有的震撼！
3D列印的“前世”與“今生”
如果當初西遊的時候，八戒也帶上這樣一台3D印表機，他是否會摸著滾圓的肚皮說：“師父，以後吃穿不愁了，也不用大師兄出去化緣了。”
3D印表機真的如此神奇嗎？3D印表機到底是何方神聖？3D列印的“前世”與“今生”又是如何的呢？
3D印表機，即快速成形技術的一種機器。
它有三個最基本的要素：第一，需要數位模型檔為基礎，簡稱“印前建模”；第二，需要粉末狀金屬或塑膠等可粘合材料，簡稱“列印原料”；第三，印表機通過逐層列印的方式來構造物體，簡稱“3D原理”。簡單地說，就是把資料和原料放進3D印表機中，機器會按照程式把產品一層層造出來。由此可見，對於八戒來說，大師兄還是需要出去化緣的，因為缺乏足夠的“列印原料”。而“印前建模”則可完全省去，因為八戒對食物的造型大概沒有太高的要求。
3D列印源自100多年前美國研究的照相雕塑和地貌成形技術，上世紀80年代已有雛形，其學名為“快速成型”。到20世紀80年代後期3D列印技術發展成熟並被廣泛應用。1995年，麻省理工創造了“三維列印”（3D列印）一詞，當時的畢業生Jim Bredt和Tim Anderson修改了噴墨印表機方案，變為把約束溶劑擠壓到粉末床的解決方案，而不是把墨水擠壓在紙張上的方案。
2003年以來三維印表機的銷售逐漸擴大。2013年5月22日，NASA已選中總部位於德克薩斯州的系統和材料研究公司，向其投資12．5萬美元，研發能為宇航員製造“營養可口”食品的3D印表機。
越往後看，我們越覺得科幻、瘋狂，但是3D印表機的確潛力無限，否則，不會上至企業政府下至販夫走卒都對它興致盎然。它的整個發展歷程向我們表明，它是“19世紀的思想，20世紀的技術，21世紀的市場”。
3D列印技術發展到如今，席捲了歐美市場，並逐漸深入到亞太地區，尤其是中國。
2013年9月全球兩大3D列印之一的Stratasys公司與素以辦公用品聞名的臺灣震旦集團展開戰略合作，拓展中國3D列印市場；另一家德國設計導向集成（e－Manufacturing）科技公司EOS也在華建立總部及研發中心。兩大列印巨頭的投資和佈局絕不是盲目和偶然的，他們發現了一個驚人的趨勢：亞太地區的3D列印市場正經歷從無到有的過程——由於3D列印誕生於美國，在美國發展20多年以後，第一波的嘗鮮需求可能日益飽和，未來滲透率的提高主要依靠更高性列印設備和耗材對3D列印應用邊界的拓展，以及與雲製造相關的商業模式的再創新。但亞太地區市場規模正處於從無到有的擴張階段，未來有望保持60％以上的高速增長。這兩大3D巨頭正是看到了中國地區巨大的財富和市場契機，於是，在中國3D市場萌芽階段就迅速佈局，以掘得第一桶金。中國企業若還不動手，只怕以後連“喝湯”的機會都沒有了。在市場行銷這場沒有硝煙的戰爭中，搶佔市場機會有著至關重要的作用。
根據WohlersAssociates的資料顯示：2012年，全球3D列印產業的銷售收入規模已達22．04億美元，比去年增長28．6％，如果從1993年算起，年均複合增速為17．7％，最近兩年同比增速升至25％。以這個速度發展，我們沒有理由懷疑中國3D列印是否有市場，而只是不清楚這個市場未來將發展到多大規模。根據現有發展趨勢和資料資料，我們可以肯定的是：3D列印必將在中國的市場上佔據一個重要地位，它將是21世紀中國市場的“新寵”！
產業化呼喚3D列印
1、工業生產變革的需要
3D列印技術能帶來工業生產的變革。
3D列印技術最突出的優點是無需機械加工或任何已有模具，就能直接從電腦模型資料中生成任何形狀的零件，從而極大地縮短產品的研製週期，提高生產效率並降低生產成本。
與傳統列印技術相比，3D列印技術通過摒棄生產線而降低了成本並大幅減少了材料浪費；它還可以製造出傳統生產技術無法製造出的外形，讓人們可以更有效地設計出美觀實用的物品；另外，在具有良好設計概念和設計過程的情況下，3D列印技術還可以簡化生產製造過程，快速有效又廉價地生產出單個物品；在3D列印技術中，原材料能全部運用到生產所需要的產品上，它生產出的零件更加精細輕盈，與機器製造出的零件相比，列印出來的產品的重量要輕60％，並且同樣堅固。
簡而言之，3D列印技術能幫助工業生產縮短生產週期，節省生產材料，並能生產出“個性化”、無形狀限制的產品或零件，還能保證產品的品質。3D列印技術是否能顛覆傳統產業，現在還很難說，但它的確為工業生產帶來了有力的變革，尤其是工業技術的變革。
眾所周知，中國正處於工業轉型升級的關鍵時期，3D列印技術的發展為中國帶來了巨大機遇，產業運用3D列印技術可享受更快捷和高效的製造過程。正如震旦集團所稱道的，在打樣、開模階段，平均可降低約50％的製造費用，縮短70％的加工週期，並能將複雜設計製造一體化。2013年10月17－19日在珠海航展館舉行的3D列印應用及數碼圖文快印展覽會成功吸引多家中國3D列印的龍頭企業參展，試問，如果3D列印在中國沒有什麼市場，為什麼如此多的企業會蠢蠢欲動，欲分3D列印市場的一杯羹？
2、個性化生活消費的需要
3D列印技術的“個性化”定制能更好地滿足人們的需求。
市場與銷售，最終都要回歸到消費者的需求。
上海首家3D照相館＂EPOCH時光機＂於2013年5月5日現身上海。該照相館由一群“80後海歸”共同創立，引進國際最先進的工業級全彩3D列印設備，運用最前沿的3D科技及獨創的後期製作工藝，記錄與重現最重要的時光。在整個3D體驗過程中，設計師會將顧客的全身外形掃描至電腦，再根據顧客的設想進行定制化設計，並通過全彩3D列印及一系列精細的手工雕琢，最終呈現出擁有顧客獨特印記並能表達自我與內心的作品。為了讓顧客與獨立設計師一起進行靈感創作，＂EPOCH時光機＂採用定制化理念，通過藝術和科技結合的方式更純粹地展現顧客的想法，每天只接受10位顧客預約。對EPOCH而言，顧客的體驗和心靈的碰撞與作品本身一樣重要。3D列印技術脫離了傳統二維的空間束縛，進入到三維空間，這是EPOCH能進行定制化設計的技術保證。在定制化設計過程中，前期精准的資料建模，後期耐心的精雕細琢是個性化產品優質的保證。而整個環節中起決定作用的是顧客與設計師的全程、全面的互動，正是這種互動，使消費者最直接最清晰地表達出自己對產品的想法與要求，而設計者也在第一時間最清晰地理解了客戶的需求，使他能做出最有益於顧客的調整。
還有蘇州的華漫資訊服務公司旗下的漫品印象就是專注於3D形象服務的品牌。華漫資訊服務成立於2009年，是由來自中科院、清華、浙大等著名高校的一群博士組成的技術創業型公司。創始人彭博士是在國內最早開展人臉體征識別的研究者，華漫公司將人臉識別建模與3D技術結合在一起，研製出具有領先的DTC3D照相系統及系列產品。“漫品印象”為華漫旗下3D照相館品牌，秉承為用科技與藝術的智慧創造生活樂趣理念服務消費者，已成為國內3D照相行業的開拓者，並致力於成為個性化3D形象領先的服務商。
由此可見，未來中國3D列印的個性定制化這塊要做好兩個方面的事情：第一，“硬體”技術要過關，無論是3D列印技術本身還是後期的雕琢技術；第二，“軟體”服務要到位，這是重心，指的是互動。然而，無論是硬體還是軟體，它們所指向的中心卻只有一個——消費者的需求，只是個性化定制能夠更大程度地滿足消費者需求，能黏住更多忠實的客戶。
由此可見，3D列印技術對中國是一種立體式的滲透，它並不局限於哪一個行業，這讓人想起了第一次工業革命時蒸汽機的廣泛運用，也讓人想起了第二次工業革命時電力的廣泛運用一樣。3D列印是否會成為第三次工業革命的標誌，我們還要拭目以待，然而不可否認的是，它對中國乃至世界各行各業已經造成不可小覷的影響。
從技術到產業的關鍵一步
據麥肯錫研究報告表明，到2025年，3D列印產生的經濟影響將達2300億美元。在我國，3D列印已列入國家科技計畫，目前主要應用在航空、汽車，醫療等行業。未來幾年內，航太軍工、民用消費、模具設計三駕馬車將驅動我國3D列印需求跨越式增長，3D列印即將拉開與發達國家競爭的序幕。
全球經濟形勢不斷回暖，全球3D列印市場多年的積累並持續不斷地向亞太地區滲透，以及中國市場對3D列印技術的內在需求和政策、資金的支援，我們完全有理由相信：中國3D列印市場的春天即將到來，關鍵要看中國企業是否能把握住機會，是否有勇氣和魄力摘下這個市場的皇冠。
所以，3D列印在中國的夢想與現實的距離並不太遙遠，但是，也面臨許多重要的挑戰，關鍵的關鍵就是產業化和市場化，比如3D列印技術有待進一步改進、“列印原料”價格偏高、缺乏強大金融支持等。
從技術上來說，3D列印技術能否在精度上，達到傳統機械加工零件需達到的微米級別，同時還要以同樣高的效率生產出來，這都是技術難題。而“批量化”生產對3D列印技術來說，正是它的“軟肋”，與傳統的工業技術相比，在規模化生產上，它完全不佔優勢。
從原材料上來看，低端3D印表機市場上，人們普遍採用的是單色熱塑性擠出技術，這種方法是通過打印頭將少量高溫加熱的ABS塑膠絲擠出，進而塑造成立體模型。但這種方法存在很多弊端，其中最大的一個問題就是原材料成本太高，ABS塑膠的價格目前仍在34美元 45美元／公斤上下浮動。而高端3D印表機市場上，高精度、高強度、能夠長期應用、耐疲勞的“列印原料”以及工藝標準都存在巨大問題和挑戰。
從資金鏈上來說，3D列印產業的發展不僅取決於技術、原料，還取決於金融支援，目前急需整合資源、資金鏈條。這就需要國內良好的政策導向、金融支援和規模投資。資金一旦跟得上3D列印產業發展的腳步，那麼，技術與原料上存在的壓力將會得到有效的緩解，實現3D列印產業的良性發展。
3D列印的“前世”與“今生”
如果當初西遊的時候，八戒也帶上這樣一台3D印表機，他是否會摸著滾圓的肚皮說：“師父，以後吃穿不愁了，也不用大師兄出去化緣了。”
3D印表機真的如此神奇嗎？3D印表機到底是何方神聖？3D列印的“前世”與“今生”又是如何的呢？
3D印表機，即快速成形技術的一種機器。
它有三個最基本的要素：第一，需要數位模型檔為基礎，簡稱“印前建模”；第二，需要粉末狀金屬或塑膠等可粘合材料，簡稱“列印原料”；第三，印表機通過逐層列印的方式來構造物體，簡稱“3D原理”。簡單地說，就是把資料和原料放進3D印表機中，機器會按照程式把產品一層層造出來。由此可見，對於八戒來說，大師兄還是需要出去化緣的，因為缺乏足夠的“列印原料”。而“印前建模”則可完全省去，因為八戒對食物的造型大概沒有太高的要求。
3D列印源自100多年前美國研究的照相雕塑和地貌成形技術，上世紀80年代已有雛形，其學名為“快速成型”。到20世紀80年代後期3D列印技術發展成熟並被廣泛應用。1995年，麻省理工創造了“三維列印”（3D列印）一詞，當時的畢業生Jim Bredt和Tim Anderson修改了噴墨印表機方案，變為把約束溶劑擠壓到粉末床的解決方案，而不是把墨水擠壓在紙張上的方案。
2003年以來三維印表機的銷售逐漸擴大。2013年5月22日，NASA已選中總部位於德克薩斯州的系統和材料研究公司，向其投資12．5萬美元，研發能為宇航員製造“營養可口”食品的3D印表機。
越往後看，我們越覺得科幻、瘋狂，但是3D印表機的確潛力無限，否則，不會上至企業政府下至販夫走卒都對它興致盎然。它的整個發展歷程向我們表明，它是“19世紀的思想，20世紀的技術，21世紀的市場”。
3D列印技術發展到如今，席捲了歐美市場，並逐漸深入到亞太地區，尤其是中國。
2013年9月全球兩大3D列印之一的Stratasys公司與素以辦公用品聞名的臺灣震旦集團展開戰略合作，拓展中國3D列印市場；另一家德國設計導向集成（e－Manufacturing）科技公司EOS也在華建立總部及研發中心。兩大列印巨頭的投資和佈局絕不是盲目和偶然的，他們發現了一個驚人的趨勢：亞太地區的3D列印市場正經歷從無到有的過程——由於3D列印誕生於美國，在美國發展20多年以後，第一波的嘗鮮需求可能日益飽和，未來滲透率的提高主要依靠更高性列印設備和耗材對3D列印應用邊界的拓展，以及與雲製造相關的商業模式的再創新。但亞太地區市場規模正處於從無到有的擴張階段，未來有望保持60％以上的高速增長。這兩大3D巨頭正是看到了中國地區巨大的財富和市場契機，於是，在中國3D市場萌芽階段就迅速佈局，以掘得第一桶金。中國企業若還不動手，只怕以後連“喝湯”的機會都沒有了。在市場行銷這場沒有硝煙的戰爭中，搶佔市場機會有著至關重要的作用。
根據WohlersAssociates的資料顯示：2012年，全球3D列印產業的銷售收入規模已達22．04億美元，比去年增長28．6％，如果從1993年算起，年均複合增速為17．7％，最近兩年同比增速升至25％。以這個速度發展，我們沒有理由懷疑中國3D列印是否有市場，而只是不清楚這個市場未來將發展到多大規模。根據現有發展趨勢和資料資料，我們可以肯定的是：3D列印必將在中國的市場上佔據一個重要地位，它將是21世紀中國市場的“新寵”！
產業化呼喚3D列印
1、工業生產變革的需要
3D列印技術能帶來工業生產的變革。
3D列印技術最突出的優點是無需機械加工或任何已有模具，就能直接從電腦模型資料中生成任何形狀的零件，從而極大地縮短產品的研製週期，提高生產效率並降低生產成本。
與傳統列印技術相比，3D列印技術通過摒棄生產線而降低了成本並大幅減少了材料浪費；它還可以製造出傳統生產技術無法製造出的外形，讓人們可以更有效地設計出美觀實用的物品；另外，在具有良好設計概念和設計過程的情況下，3D列印技術還可以簡化生產製造過程，快速有效又廉價地生產出單個物品；在3D列印技術中，原材料能全部運用到生產所需要的產品上，它生產出的零件更加精細輕盈，與機器製造出的零件相比，列印出來的產品的重量要輕60％，並且同樣堅固。
簡而言之，3D列印技術能幫助工業生產縮短生產週期，節省生產材料，並能生產出“個性化”、無形狀限制的產品或零件，還能保證產品的品質。3D列印技術是否能顛覆傳統產業，現在還很難說，但它的確為工業生產帶來了有力的變革，尤其是工業技術的變革。
眾所周知，中國正處於工業轉型升級的關鍵時期，3D列印技術的發展為中國帶來了巨大機遇，產業運用3D列印技術可享受更快捷和高效的製造過程。正如震旦集團所稱道的，在打樣、開模階段，平均可降低約50％的製造費用，縮短70％的加工週期，並能將複雜設計製造一體化。2013年10月17－19日在珠海航展館舉行的3D列印應用及數碼圖文快印展覽會成功吸引多家中國3D列印的龍頭企業參展，試問，如果3D列印在中國沒有什麼市場，為什麼如此多的企業會蠢蠢欲動，欲分3D列印市場的一杯羹？
2、個性化生活消費的需要
3D列印技術的“個性化”定制能更好地滿足人們的需求。
市場與銷售，最終都要回歸到消費者的需求。
上海首家3D照相館＂EPOCH時光機＂於2013年5月5日現身上海。該照相館由一群“80後海歸”共同創立，引進國際最先進的工業級全彩3D列印設備，運用最前沿的3D科技及獨創的後期製作工藝，記錄與重現最重要的時光。在整個3D體驗過程中，設計師會將顧客的全身外形掃描至電腦，再根據顧客的設想進行定制化設計，並通過全彩3D列印及一系列精細的手工雕琢，最終呈現出擁有顧客獨特印記並能表達自我與內心的作品。為了讓顧客與獨立設計師一起進行靈感創作，＂EPOCH時光機＂採用定制化理念，通過藝術和科技結合的方式更純粹地展現顧客的想法，每天只接受10位顧客預約。對EPOCH而言，顧客的體驗和心靈的碰撞與作品本身一樣重要。3D列印技術脫離了傳統二維的空間束縛，進入到三維空間，這是EPOCH能進行定制化設計的技術保證。在定制化設計過程中，前期精准的資料建模，後期耐心的精雕細琢是個性化產品優質的保證。而整個環節中起決定作用的是顧客與設計師的全程、全面的互動，正是這種互動，使消費者最直接最清晰地表達出自己對產品的想法與要求，而設計者也在第一時間最清晰地理解了客戶的需求，使他能做出最有益於顧客的調整。
還有蘇州的華漫資訊服務公司旗下的漫品印象就是專注於3D形象服務的品牌。華漫資訊服務成立於2009年，是由來自中科院、清華、浙大等著名高校的一群博士組成的技術創業型公司。創始人彭博士是在國內最早開展人臉體征識別的研究者，華漫公司將人臉識別建模與3D技術結合在一起，研製出具有領先的DTC3D照相系統及系列產品。“漫品印象”為華漫旗下3D照相館品牌，秉承為用科技與藝術的智慧創造生活樂趣理念服務消費者，已成為國內3D照相行業的開拓者，並致力於成為個性化3D形象領先的服務商。
由此可見，未來中國3D列印的個性定制化這塊要做好兩個方面的事情：第一，“硬體”技術要過關，無論是3D列印技術本身還是後期的雕琢技術；第二，“軟體”服務要到位，這是重心，指的是互動。然而，無論是硬體還是軟體，它們所指向的中心卻只有一個——消費者的需求，只是個性化定制能夠更大程度地滿足消費者需求，能黏住更多忠實的客戶。
由此可見，3D列印技術對中國是一種立體式的滲透，它並不局限於哪一個行業，這讓人想起了第一次工業革命時蒸汽機的廣泛運用，也讓人想起了第二次工業革命時電力的廣泛運用一樣。3D列印是否會成為第三次工業革命的標誌，我們還要拭目以待，然而不可否認的是，它對中國乃至世界各行各業已經造成不可小覷的影響。
從技術到產業的關鍵一步
據麥肯錫研究報告表明，到2025年，3D列印產生的經濟影響將達2300億美元。在我國，3D列印已列入國家科技計畫，目前主要應用在航空、汽車，醫療等行業。未來幾年內，航太軍工、民用消費、模具設計三駕馬車將驅動我國3D列印需求跨越式增長，3D列印即將拉開與發達國家競爭的序幕。
全球經濟形勢不斷回暖，全球3D列印市場多年的積累並持續不斷地向亞太地區滲透，以及中國市場對3D列印技術的內在需求和政策、資金的支援，我們完全有理由相信：中國3D列印市場的春天即將到來，關鍵要看中國企業是否能把握住機會，是否有勇氣和魄力摘下這個市場的皇冠。
所以，3D列印在中國的夢想與現實的距離並不太遙遠，但是，也面臨許多重要的挑戰，關鍵的關鍵就是產業化和市場化，比如3D列印技術有待進一步改進、“列印原料”價格偏高、缺乏強大金融支持等。
從技術上來說，3D列印技術能否在精度上，達到傳統機械加工零件需達到的微米級別，同時還要以同樣高的效率生產出來，這都是技術難題。而“批量化”生產對3D列印技術來說，正是它的“軟肋”，與傳統的工業技術相比，在規模化生產上，它完全不佔優勢。
從原材料上來看，低端3D印表機市場上，人們普遍採用的是單色熱塑性擠出技術，這種方法是通過打印頭將少量高溫加熱的ABS塑膠絲擠出，進而塑造成立體模型。但這種方法存在很多弊端，其中最大的一個問題就是原材料成本太高，ABS塑膠的價格目前仍在34美元 45美元／公斤上下浮動。而高端3D印表機市場上，高精度、高強度、能夠長期應用、耐疲勞的“列印原料”以及工藝標準都存在巨大問題和挑戰。
從資金鏈上來說，3D列印產業的發展不僅取決於技術、原料，還取決於金融支援，目前急需整合資源、資金鏈條。這就需要國內良好的政策導向、金融支援和規模投資。資金一旦跟得上3D列印產業發展的腳步，那麼，技術與原料上存在的壓力將會得到有效的緩解，實現3D列印產業的良性發展。