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一個發展了20年的行業，目前才剛準備走向市場，這種緩慢地研發速度不僅僅存在于3D打印機行業，在校園實驗室科技領域的諸多研發，都存在這樣的詬病
今年的七八月份，隨著南風股份、中航重機、光韻達等企業股價的上漲，“3D打印”一詞持續升溫，不斷涌向各大IT門戶網站，歐美的專家認為這項技術代表著制造業發展的新趨勢。美國《時代》周刊已將3D打印產業列為“美國十大增長最快的工業”之一，英國《經濟學人》雜志則認為它將與其他數字化生產模式一起推動實現新的工業革命。從實際應用上來說，用3D打印技術進行機械制造已經成為激動人心的現實，16名比利時工程師在今年就利用3D打印機制造了一輛全尺寸賽車，并完成測試。與此同時，3D打印機明星企業美國3DSystems公司今年的股價上漲了100%。
據了解，我國3D打印機行業的科研團隊主要包括清華大學顏永年團隊、華中科技大學史玉升研究團隊、西安交通大學盧秉恒團隊，及北京航空航天大學王華明團隊等。快速成型技術的發展，使得這些團隊越來越受到產業資本的關注。華中科技大學史玉升研究團隊研制出了基于粉末床的激光燒結“立體打印”技術，獲得了2011年國家技術發明二等獎，這一1.2米×1.2米工作面的世界最大“立體打印機”入選兩院院士評選的2011年中國十大科技進展獎，并且將3D打印機推向公眾視野。
緩慢的校園研發模式
“快速制造”概念由美國科學家率先提出，世界上第一臺3D打印機也誕生在美國，是由美國3DSystems公司在1986年研發成功的。我國是在上個世紀90年代開始進入這一領域的，時任華中理工大學（現華中科技大學）校長、機械制造專家黃樹槐敏銳地捕捉到了這一最新動態，很快在該校成立快速制造中心，研發基于紙材料的“立體打印機”。并且在1994年研制出了具有自主知識產權的“立體打印機”。雖然發展到現在僅僅21年，但已經經歷了兩代研發團隊。隨著2007年黃樹槐的去世，這一接力棒交到了史玉升教授手里。
在中國的大學校園中有很多的實驗室或研發中心，華中科技大學的快速成型機制造中心成立于1991年，到現在整整21年，在這一過程中研發了不少的3D打印機。2000年，該中心研發出0.4米×0.4米工作面的基于粉末床的快速制造裝備，2003年，擴大到0.5米×0.5米，超過了當時代表國際先進水平的美國3DSystems公司，2005年以后，工作面達到1米×1米以上，據媒體稱，這一產品的問世遠遠超過國外同類裝備水平。這一系列數字看起來值得國人驕傲，而如果將這些成品產品化，似乎將會帶了一次新的制造業革命，事實上，普通民眾對它還知之甚少。
反觀美國的3DSystems公司，從過去的一家小公司，到現在已經先后在美國的納斯達克和紐約證券交易所上市。而能夠達到這樣的規模，很大程度上來自于其可以將研發的成果迅速商業化，進而進行產業化生產，從而為投資者賺取更多的利潤。他們的研究經費都是由股東來出，如果不能帶來效益，企業將無法繼續前行。在過去的很長一段時間，中國的大學實驗室似乎只負責研發，他們的研究費用很大一部分來自于國家的撥款，對于研發的成果能否產業化，沒有太多人關心，很多的大學教授，拿到國家給的撥款項目，研究出來成果，獲得專利就再也沒有下文了。
華中科技大學快速成型機制造中心與其他研發中心相比還算好的，隨著其發展壯大，制造中心更名為武漢濱湖機電技術產業有限公司，成為華中科技大學下屬的子公司，同時吸收了深圳創新投資集團的資金，算是走出了校園的第一步。這時候美國的3DSystems公司卻反其道而行之，于2007年與紐約技術學院合作，建設了一個1，600平方米的培訓中心，而其主要目的是用于培養潛在和現有客戶。也就是說當我們還在準備開拓市場的時候，美國3DSystems公司已經將注意力轉移到維護客戶關系和挖掘新市場上了。兩者不同的發展方向，發展的最終結果也一目了然。
市場錯位
由于史玉升研究團隊研制出了世界上最大的3D打印機，中央電視臺《我愛發明》節目組專門為他們做了一期節目，制作平時常用的的生活用品，讓人們對未來有無限的想象，也勾起了大眾對3D打印機進入普通家庭的遐想，然而市場反應讓人失望。目前在A股上市公司中僅4家直接涉及到該領域，其中南風股份和中航重工主要依托于北京航空航天大學王華明的團隊，華中數控主要依托于華中科技大學的史玉升研究團隊，隨著這幾家公司宣布進入3D打印領域，他們的股價短期上漲后便開始大幅回落。這三家上市公司將市場放在了軍工、航空、核電等方面，民用方面無人問津。
美國的3DSystems公司這些年不僅將市場放在重工方面，除了生產價值500萬的重工產品外，還生產可以打印吉他等玩具的產品。3DSystems公司為消費者提供了結合功能性和適應性的最佳產品，他們推出的打印機無須組裝，使用簡單的“彩色圖本”設計界面進行操作。毫無疑問，家長們希望自己的孩子玩的東西，不要像高中手工課的組裝作品那么復雜。除了簡單，3DSystems公司還推出預先制作的應用程序，提供給最有創意的Cube3D打印機用戶，讓他們使用免費軟件自己繪制設計圖。同時該公司的BotMill3D打印機也提供按需定制的服務。對于企業用戶來說，3DSystems公司還為他們提供了在網上銷售設計產品的渠道。這些在行業中的主導優勢，讓3DSystems公司一直運行良好，目前的毛利潤率接近50%。
最讓中國3D同行尷尬的不僅是在設備上，還有生產材料方面，快速成型使用的材料大致可為五種類型：粉末材料、紙質材料、液態光敏材料、絲狀材料與板材材料。據史玉升教授稱，“材料往往都是與快速成型設備相配套，廠商提供的材料都是根據設備的參數來制備的，不是配套的材料在成型過程中就要對設備的參數進行更改，目前國外材料的價格較為昂貴，因而出現了一些買得起國外的設備卻用不起國外材料的現象。國內目前也研發出了一些快速成型材料，但是總體來說與國外同系列的商品化材料相比，無論是在品種還是性能上均存在差距。國產的快速成型材料其價格僅為國外產品價格的1/10。”盡管價格上占優勢，但是由于生產產品對質量上較高的要求，中國自己生產的材料很難與國際上的同類產品進行競爭。A股上市公司中只有銀邦股份計劃開始自行生產3D打印機原料。
據了解，全球快速制造技術產品和服務銷售額以每年15%速度增長，歐美國家僅在航空領域應用量就已超過8%，在尖端武器裝備以及汽車等領域應用率達1/3。國外開始大肆掘金民用市場的時候，我們依然還在重工行業上徘徊。
一個發展了20年的行業，目前才剛準備走向市場，這種緩慢地研發速度不僅僅存在于3D打印機行業，在校園實驗室科技領域的諸多研發，都存在這樣的詬病。更讓人不解的是，在發達國家大肆將軍工轉民用以擴大其產業規模時，我們依然將目光聚焦在軍工市場，如果再不轉變觀念，我們很難趕上下次工業革命的末班車。
來源：OFweek工控網
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