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1、3D打印量產時代
距離廣州30公里外的佛山大瀝鎮(zhèn),是粵港澳大灣區(qū)的制造重鎮(zhèn),一個“3D打印無人工廠”悄然開始了運營。在這個名為蘭灣智能.惠普3D打印技術批量化定制中心里,十套惠普黑色工業(yè)打印機整齊地排列開來,以前所未有的業(yè)態(tài)試圖改變制造業(yè)的未來趨勢。
全球經濟中沒有哪個行業(yè)的轉型力度能夠超過價值12萬億美元的制造業(yè)市場。事實上,在經歷了幾年的市場低谷后,3D打印技術的更迭可能已經超出了供應鏈經理們的想象,其收益與成本比例正在以每年翻番的速度提升。
“你聽說過蓋特納的‘技術成熟度曲線’嗎?它適用于很多領域,例如電子、網絡,也包
2、括3D打印。幾年前,3D打印曾引發(fā)熱潮,大家想象任何東西都可以被打印出來?,F(xiàn)在,3D打印處在一個低谷期,要讓3D打印進一步成長發(fā)展離不開生產,生產離不開質量、速度、成本、性能。低谷可能是一件好事,讓人們有恰當?shù)念A判并作出正確的決定,這樣3D打印才能有所發(fā)展?!被萜展?D打印總裁Stephen Nigro在接受《21CBR》專訪時說。
3D打印特別適合某一種數(shù)量或者類型的產品,比如較為復雜的零部件,可以減少組裝,比如開模成本較高但生產數(shù)量不大的零件,或者與傳統(tǒng)的注塑等生產方式形成互補。根據(jù)不同零件和解決方案,目前每臺惠普3D打印機每周的產能在300-1000個零件不等。一套具備工業(yè)生產級
3、能力的惠普3D打印設備主要由一臺打印機和一臺快速冷卻加工站組成,售價在百萬級別以上。
佛山是目前中國唯一的制造業(yè)轉型升級綜合改革試點城市,惠普此次部署的工業(yè)級3D打印工廠也是亞太及日本地區(qū)規(guī)模最大的。Stephen Nigro毫不猶豫地說,這樣的3D打印工廠在中國會越來越多,規(guī)模會越來越大。
21CBR:當您?o新客戶介紹3D打印時,最困難的部分是什么?
Stephen Nigro:3D打印產品的銷售前期工作非常長,每當我們跟客戶討論3D打印應用于工業(yè)級生產時,往往最先被問及的是能否提供3D打印階段性數(shù)據(jù),來衡量投入產出比,證明這項技術所帶來的效益。
想要說服一些傳統(tǒng)的
4、企業(yè)接受這項新技術,我們必須要證明3D打印比現(xiàn)有的方式更好,包括更優(yōu)化的設計,滿足所有產品性能需求,同時成本還會降低。這是一個階段性數(shù)據(jù)衡量的過程,幾乎每一個客戶在做決定前都進行過測試。假設你是汽車公司,我們會幫你打印出你想要的零件,然后企業(yè)再從商業(yè)角度測試需要買多少,得到什么收入回報,經過漫長的過程后,客戶才決定最終是否會用3D打印來生產這些零件。
21CBR:哪些國家在3D打印的技術和應用上比較強?中國處于怎樣的發(fā)展階段?
Stephen Nigro:美國和西歐,特別是德國,在3D打印技術上比較領先,他們在研究如何投入生產。因為這兩個國家勞動力比較昂貴,手工制造業(yè)沒有那么發(fā)達,
5、所以一直在通過3D打印技術為本土制造探尋更多機會,帶來創(chuàng)新。還有一個大家可能意想不到的國家是意大利,意大利有很多創(chuàng)新型小企業(yè),擁有強大的市場。
整體來說,3D打印在中國還是新興產業(yè)。但中國擁有全球最多的人口,是全球第二大經濟體系,擁有強大的制造業(yè)基礎,毫無疑問它一定會成為最大的3D打印市場。
21CBR:惠普的3D打印解決方案強調速度更快和成本更低,這是如何做到的?在金屬3D打印方面,有什么進展?
Stephen Nigro:很簡單,就是創(chuàng)新,我們發(fā)明了新的3D打印技術。市場上其他幾種主流技術,比如激光燒結技術(SLS),是將打印材料一層層疊加起來的增材制造,用激光一次又一次
6、掃過每一層上所有的點,零件密度越大,花費的時間越長。
而惠普的3D打印技術(MJF)不同,噴出打印材料(塑料)之后再噴射惠普特有的精細劑,無論什么材料都能實現(xiàn)每8秒打印一層,高效簡潔。比起其他3D打印技術,我們這項核心技術要快10倍,而且不會犧牲部件的精細度。
今年晚些時候我們也會分享金屬打印的進展,是完全突破性的。塑料打印已經實現(xiàn)了質量高,成本低,速度快,我們將用同樣標準來要求金屬打印。在惠普內部,我們是一個非常幸運的新部門,跟其他3D打印創(chuàng)業(yè)公司相比我們各方面都很完善?;萜沼谐^30年的專業(yè)沉淀,我們在傳統(tǒng)打印領域積累了大量的專利技術和市場運營經驗,在業(yè)界有舉足輕重的地位和優(yōu)勢
7、,這些東西都繼承到了新的3D打印業(yè)務上。
21CBR:惠普3D打印的成本平衡點在不斷提升,它的迭代速度是否有類似于“摩爾定律”的規(guī)律?
Stephen Nigro:摩爾定律指的是當價格不變時,集成電路上可容納的元器件數(shù)目每隔18-24個月便會增加一倍。而“inkjet摩爾定律”指的是,從1984年惠普第一臺噴墨式打印機誕生以來,噴墨打印機的打印速度每18個月就會翻一倍。我們用每秒的噴墨量來定義噴墨速度,惠普第一臺噴墨打印機一秒噴墨量是1.8萬滴,而現(xiàn)在HP Jet Fusion 4200 3D打印機一秒鐘的原料噴射量是3.4億滴。
從數(shù)據(jù)可以看到,我們一直遵循著“inkjet
8、摩爾定律”,而且在未來依然會遵循。我們追求的是打印速度越來越快,因為打印速度決定了成本平衡點的高低。我們會讓這個平衡點越來越高,在下一階段翻倍,以贏得更多機會。
21CBR:如果要達到工業(yè)制造大規(guī)模應用的目標,這個成本平衡點要達到什么數(shù)值?
Stephen Nigro:傳統(tǒng)的注塑生產適用于大批量生產,因為開模費用很貴,成本曲線是一條曲線,小批量的生產用注塑成型就不劃算;而3D打印由于使用增材制造,不需要開模,成本曲線是一條直線,在某一個交叉點的地方就是平衡點,在這個點以下用3D打印制造會成本更低。
去年我們用MJF技術生產標準零部件時的成本平衡點為5.5萬件,今年已經翻倍到11萬件,而且單件生產成本比其他3D打印技術低很多。這些數(shù)據(jù)會根據(jù)打印的零件不同而變化,平衡點可以從1000到10萬不等。未來我們希望這個數(shù)值可以超過100萬,那時我們將擁有巨大的市場。