3D打印的行業(yè)邏輯

五年前筆者提出了一個(gè)觀(guān)點(diǎn)：當3D技術(shù)成熟后，大量傳統機床制造商和自動(dòng)化集成商會(huì )進(jìn)入這個(gè)行業(yè)，屆時(shí)3D打印機制造商將面臨巨大沖擊。而3D打印相關(guān)的核心技術(shù)擁有者，如關(guān)鍵零部件（打印噴嘴），關(guān)鍵工藝和材料供應商將迎來(lái)極大的發(fā)展空間。

德國弗朗霍夫激光所的最新成果，將激光熔覆工藝用于零件鍍層，也是3D打印的具體應用。激光是支撐3D打印的核心技術(shù)之一，所以激光熔覆作為3D打印的一個(gè)細分市場(chǎng)，本質(zhì)上拼的是激光器。

盡管現在還沒(méi)有去調研當年蜂擁進(jìn)場(chǎng)的3D打印機公司現在發(fā)展得如何，但是越來(lái)越多的機床和自動(dòng)化公司確實(shí)已經(jīng)在設備上增加了3D打印功能，特別是非金屬的3D打印系統.

實(shí)際的使用過(guò)程大概是這樣的：

所以在分析一個(gè)新型產(chǎn)業(yè)的時(shí)候，需要先對其技術(shù)構成進(jìn)行拆解，否則就會(huì )得出完全錯誤的結論，做出錯誤的決策。

相對來(lái)說(shuō)，比較危險的行業(yè)是金屬刀具和主軸生產(chǎn)商，特別是用于粗加工和超大切削量的。而全球最大的刀具供應商山特維克恰恰也在金屬熔覆工藝上投入了巨資，一是對沖未來(lái)刀具業(yè)務(wù)受到3D打印的影響，另外硬質(zhì)合金刀具的制備也是一種增材工藝，應該說(shuō)基于粉末冶金工藝，投資研發(fā)硬質(zhì)合金的3D打印技術(shù)，完全沒(méi)毛病。

基于相關(guān)技術(shù)的跨界投資基本上也不會(huì )出大問(wèn)題，這種以技術(shù)應用為核心的轉型升級的策略值得我國中小制造企業(yè)學(xué)習。制造業(yè)企業(yè)講究踏實(shí)，最好不要大破大立。

以下為原文

很多咨詢(xún)公司（如麥肯錫）把3D打印技術(shù)作為制造業(yè)革命的一項重要因素，認為3D打印技術(shù)將配合互聯(lián)網(wǎng)，新一代機器人技術(shù)等概念成為未來(lái)制造環(huán)節的重要組成部分。通常認為3D打?。ㄔ鍪匠尚停┖蛡鹘y機床（減式成型）技術(shù)互為補充，無(wú)法相互取代。但是如果深入分析3D技術(shù)成熟后的加工設備（機床）市場(chǎng)，邏輯上會(huì )發(fā)生一些有趣的結論：

第一、當3D技術(shù)成熟后，大量倒閉的不是傳統機床制造商，而是3D打印機制造商自己。

3D打印技術(shù)其實(shí)早在80年代就已經(jīng)出現，當時(shí)叫快速原型機，實(shí)際上就是把焊接頭放在一個(gè)三軸數控機床上面。其技術(shù)本質(zhì)是一種快速固化設備與數控技術(shù)的集成，不同之處主要體現在沿縱向堆砌固化的方式不同。所以理論上講，只要集成一個(gè)固化設備及配套系統，傳統數控制造商可以輕松開(kāi)發(fā)出工業(yè)級高精度3D打印機。因此當3D打印技術(shù)（即打印頭和材料）和市場(chǎng)成熟后，大量傳統機床廠(chǎng)商只需把切割頭替換為打印頭就可以推出工業(yè)級3D打印設備。

由于機床廠(chǎng)商在軟硬件技術(shù)集成（如運動(dòng)插補控制，精度補償，結構剛度，驅動(dòng)控制等）都有著(zhù)極其豐富的經(jīng)驗，因此他們開(kāi)發(fā)工業(yè)級3D打印設備的潛在優(yōu)勢要明顯好于目前從事3D打印設備開(kāi)發(fā)的大多數廠(chǎng)商。

3D打印制造商除了面臨數控廠(chǎng)家工業(yè)級設備的威脅，還將收到打印機制造商桌面級設備的擠壓。一旦市場(chǎng)成熟，現有打印機廠(chǎng)商將毫不猶豫的推出廉價(jià)3D打?。?shù)脂材料）產(chǎn)品。

所以從技術(shù)戰略角度講，目前投資進(jìn)入3D打印機行業(yè)是沒(méi)有任何前途的。技術(shù)和市場(chǎng)成熟之時(shí)便是眾多企業(yè)倒閉之際。如果上升到理論層面也許可以這樣描述：一個(gè)新興產(chǎn)業(yè)如果沒(méi)有足夠高的技術(shù)門(mén)檻而僅憑諸多技術(shù)的集成，那么當產(chǎn)品技術(shù)和市場(chǎng)趨于成熟時(shí)，會(huì )招致已有其他行業(yè)的強大競爭者的挑戰而最終導致這個(gè)最初的行業(yè)倡導者的消亡，而受益的是行業(yè)上游的零部件，特別是關(guān)鍵零部件供應商。

第二、3D打印市場(chǎng)將成就子系統及材料供應商

由于3D打印本質(zhì)上是傳統成熟技術(shù)的集成和發(fā)展，當該市場(chǎng)成熟以后，零部件（特別是關(guān)鍵零部件）和材料供應商，將迎來(lái)極大的發(fā)展空間。而行業(yè)內一些相關(guān)聯(lián)產(chǎn)品和技術(shù)的市場(chǎng)也將隨之擴張或萎縮。

與3D打印機整機制造商的大面積倒閉形成鮮明對照的，將是諸多固化成型設備和成型工藝供應商的崛起，伴隨著(zhù)這些新興領(lǐng)域的崛起，傳統的機械加工主軸（機械主軸和電主軸）的市場(chǎng)份額將會(huì )大幅度縮小。理由是一旦傳統數控機床制造商發(fā)現商業(yè)機會(huì )，將會(huì )大量開(kāi)發(fā)3D打印設備，把原有機床的切削頭換成打印頭（即固化成型設備），進(jìn)入3D打印市場(chǎng)。但是小功率高速電主軸的市場(chǎng)會(huì )隨著(zhù)3D打印技術(shù)的成熟而獲得增長(cháng)，原因是打印成型后往往會(huì )進(jìn)行小刀具的雕刻或拋光加工，這就需要更高轉速的電主軸以保證刀具邊緣的線(xiàn)性切削速度。

一些打印技術(shù)對環(huán)境要求比較高（如等離子堆砌焊要求真空），因此一些環(huán)境系統設備供應商將獲得更多機會(huì )。

在3D打印技術(shù)成熟過(guò)程中，比較確定能夠獲得較大商機的是材料供應商，更確切地說(shuō)應該是焊料供應商。下面視頻為3D打印建筑房屋，材料堆砌系統很簡(jiǎn)單，但是普通的水泥無(wú)法像牙膏一樣擠出形狀，因此需要添加一些纖維樹(shù)脂之類(lèi)的材料增加其粘性，所以巨型房屋3D打印沒(méi)什么技術(shù)含量，但是建造材料的配方還是有些門(mén)道的。

除了材料和硬件，軟件也是一個(gè)主要的競爭領(lǐng)域。傳統CAM軟件供應商可以不費吹灰之力開(kāi)發(fā)出用于生成打印代碼的功能模塊，而且是針對不同坐標軸的算法。也就是說(shuō)供應商采用車(chē)床，銑床，車(chē)銑復合床或者龍門(mén)結構都可以輕松實(shí)現3D打印。

第三、更高集成程度的柔性加工系統

本質(zhì)上，3D技術(shù)理論上可以實(shí)現零件成型過(guò)程中相對低成本的絕對柔性，鑄造或注塑工藝將被金屬或非金屬打印替代。然而任何加工技術(shù)都不是完美的，一個(gè)零件加工需要采用多種工藝。而3D打印工藝的最大優(yōu)勢是使得成型工藝更加簡(jiǎn)便，成型設備更加簡(jiǎn)化和緊湊，便于自動(dòng)化集成。

目前RH已經(jīng)在其車(chē)銑復合結構上集成了堆積焊（3D打?。┕δ?，即先同時(shí)進(jìn)行3D打印和5軸加工，目前主要應用在于高附加值零件修復和不同材料的鍍層。

總之，3D打印嚴格意義上說(shuō)并不是技術(shù)創(chuàng )新，而是成熟技術(shù)的自動(dòng)化集成，也是特種制造技術(shù)的一大類(lèi)別，實(shí)在沒(méi)有必要將其拔高到技術(shù)革命的地步。