給我一台印表機，我可以列印一個世界
文/長流水
3D列印風起雲湧
一台印表機可以給我們帶來什麼？是一頁文件、一張彩色照片還是你想像得到的各種物品。2012年4月，英國《經濟學人》刊文認為，3D列印技術是第三次工業革命最具標誌性的生產工具，該技術與其他數字化生產模式結合，將會推動第三次工業革命的實現。
3D列印成品的實現，是先在計算機上設計好CAD三維模型，然後3D印表機將材料逐層疊加，最終生成產品。3D列印技術具有按需製造、減少廢棄副產品、材料多種組合、精確實體複製、便攜製造等多種優勢。這些優勢可以降低約50%製造費用，縮短加工周期70%，實現設計製造一體化和複雜製造。目前3D列印技術已廣泛應用於國防軍工、航空航天、船舶汽車等工業領域，在建築行業、醫療衛生、人偶玩具、服裝服飾、食品加工等民用級行業則迎頭趕上。
自上世紀80年代以來，曾以產業多元化為重要特徵的西方大型企業日益注重「聚焦經營」，即依靠產業深耕縮短學習曲線；取得規模經濟效益；夯實核心競爭力等等。久而久之，一個盛行的理念便成為：多元化意味著危險，因為其複雜性和難以控制的規模會削弱企業取得運營協同效應；企業最好聚焦在某一個行業或若干有關聯的相鄰行業經營業務。
而在今年3月，由麻省理工學院出版的《斯隆管理評論》上發表的「聚焦的終結：製造業趨向以範圍經濟取代規模經濟之潮流」的論文中，D』Aveni教授指出:藉助大數據分析技術、雲處理釋放的移動性、機器學習、以及3D列印工具等結合優勢，傳統的大企業集團將迭代出一個線條流暢的全新版本，我們稱之為「泛行業型企業」。
技術及行業發展
3D列印技術起源於19世紀末美國研究的照相雕塑和地貌成型技術。1984至1989年的五年時間裡，3D列印最核心的4個專利技術SLA、SLS、FDM、3DP相繼問世，行業由此步入初步發展期。1996至2006年，3D列印經歷了快速發展，專註特定領域的新進公司相繼湧現，SLA和SLS技術開始應用於汽車、齒科、航空等行業。2007年開始，3D列印行業進入高速成長階段，FDM專利到期等因素，推動了桌面級3D列印市場快速發展，老牌設備廠商開始併購同行業公司開展列印服務。2013年以後，我國3D列印上升到國家戰略層面。
據Wohlers Associates出版的《Wohlers Report 2017》，2016年全球3D列印產值約60.63億美元，同比增長17.4%，相比2015年的25.98%的增速有所下降，主要的原因是3D列印領域內的前兩大巨頭（3D Systems和Stratasys）的收入略微衰退所致。如果不考慮兩巨頭，那2016年全球3D列印產值將是同比增長24.9%。此外，全球近3年的3D列印產值複合增速約25.46%。
2017年7月出版的《3D Printing Market - Global Forecast to 2023》中測算，全球3D列印產值預計到2023年將達到327.8億美元，在2017-2023年間的複合增速約25.76%。其中，3D桌面印表機的市場空降增速預計高於行業的平均預期增速，成為一大亮點，主要是得益於產品創新、定製化、以及材料成本的下降，使得業務愛好者和專業人士都能用桌面級印表機去開發功能件，未來的增速有望高於行業平均。
全球個人3D列印設備自2012 年以來進入高速增長期，2015年銷量已達27.8萬台，同比增長99%。由於實惠的價格以及產品的易用性，消費級3D印表機近年來在一些專業級領域，如工程設計、建築公司等下游中均找到了其相應的應用，也在一定程度上助推了消費級印表機銷售的強勁增長。
艾媒諮詢《2015中國3D列印市場研究報告》中預測，國內3D列印的產值在2018年有望達到200億元，複合增速約43.32%；益普索（Ipsos）《2015中國3D列印行業機遇報告》中預測，國內2018年3D列印的市場產值預計將達93億元，在2013-2018年之間的複合增速約32.14%。而從國內3D 列印市場過去3年的發展來看，筆者預計合理增長空間可估計為30-35%。
上市及掛牌3D列印企業概覽
3D列印概念自2014年開始在A股市場全面颳起，根據CHOICE資料庫對企業2017年半年業績統計，涉3D列印概念的22家主板上市公司平均市盈率108倍，中位數57倍；三板掛牌公司涉3D列印概念公司19家，平均市盈率616倍，中位數26倍。
其中主板上市公司主營業務多數並非以3D列印技術或是3D列印設備材料為主，而三板掛牌公司更多的是圍繞3D列印技術經營發展，所以虧損企業比例高達30%以上，從側面折射出3D列印行業尚未成熟。
新三板掛牌公司以3D列印技術為核心的企業2016年度凈利潤有4家為負，3家利潤破千萬，相比2015年度凈利潤6家為負，6家利潤破千萬，各有優劣。其中三分之二的企業2016年度實現凈利潤同比正增長，但合計凈利潤卻較2015年下降2044萬，由此可見3D列印科技企業整體持續盈利能力不明朗。
核心優勢明顯，適用領域廣泛
國內已有多家牙齒工廠如深圳康泰健、北京聯袂、邁爾醫療、現代牙科等眾多家企業已配備3D列印的設備，開始率先布局數字化義齒加工領域。
3D列印設備在2015年前基本以進口的設備為主，單台價格在400萬元~900萬元之間，價格昂貴，但在16年以後，以易加三維為代表的國產用於義齒加工的3D金屬列印設備開始投入市場，使得設備的單價下降至100萬元/台左右，對於義齒工廠而言成本已大大降低，攤銷在每個義齒上的折舊成本也顯著減少。綜合對比3D列印在牙科、骨科、組織器官、醫療輔助件等醫療領域的應用，牙科是目前最接近規模化應用、且在近期內市場發展潛力十分可觀的3D列印醫療領域。
航空航天裝備關鍵零部件的外形和內部結構通常較為複雜，鑄造、鍛造等傳統製造工藝難以精準加工，而3D列印的加工過程則不受零件複雜程度所限，且還能列印出複雜的空間結構，幫助零部件實現輕量化；
此外，航空航天裝備對材料的性能和成分要求十分嚴苛，3D列印技術可以輕鬆地加工高熔點、高硬度的高溫合金、鈦合金等難加工材料，且3D列印加工屬於增材製造，與傳統減材製造的工藝不同，過程中對材料的利用相對充分，可以顯著降低製造成本；另外，3D列印成型後的近件已十分接近成品要求，不需或僅需少量後續加工，可有效縮短零部件生產周期，滿足航空航天產品的快速響應需求。
在教育領域，受到美國教育體系中大規模推廣3D列印課程的影響，英國、法國、德國、以色列、印度等國家也開始在教育系統中推廣3D列印課程，而這類科技教育學科在以色列、德國等國家已做得十分不錯。在美國的高等院校，麻省理工學院、哈佛大學、伊利諾伊大學、康奈爾大學等眾多高等院校都有其自己的3D列印中心，並與美國國防部、波音公司等政府機構和企業共同研發，實現「產、學、研」的結合。
下游市場開拓舉步維艱
3D列印未來的發展方向——分散式製造形態已經逐漸浮現。與之匹配的泛行業型企業在外表上看來與傳統大企業集團無異，但在運作方式上本質迥然不同。它將由一個軟體平台作為中樞來驅動，在整個產品線範圍來進行從產品開發到交付的全過程推動，泛行業型企業針對的則是實體產品和製造商生態群。
但泛行業型企業的一個天生「短板」是它可能註定就沒有特定的客戶。所以，與客戶建立起親密關係或成為弱項。相反，他們所能做的，卻是將客戶導向其目標市場、幫助客戶與市場之間構建起緊密的關係。
To C市場從線下體驗店開始，由孩子們玩的卡通玩具，到家長偏好的個性化DIY手機殼，看似抓住了消費者的需求痛點，但消費者短暫的好奇心一過，設備只能在體驗館裡「高冷」的展示著，3D列印在現實中並沒有找到切實盈利點。包括充電寶外殼、手錶外殼、剃鬚刀外殼等等，3D列印的創客們嘗試接了很多商業打樣的單子，但最後都是因為精度不足而失敗。
在To B的進程中，個人創業者是毫無優勢的，一是桌面級設備難以滿足工業級模型的精度要求；二是工業級設備的價格太高，他們無力承擔。即便是通過與實力廠商合作（租賃），其建模打樣的價格依舊難以顯現3D列印應有的「性價比」。
例如某一小型3D列印公司，在與珠寶商深度溝通後，經過一番調整和優化，他們採用STL文件輸出列印，然而在第一次列印的時候，他們就發現，精度並不足。對於玩具手辦來說已經很高的精度，卻在戒指上出現短板。因為在對戒指進行「列印」的過程中，由於噴嘴、耗材等因素，精度偏差比較大，導致列印出來的戒指無法符合客戶要求。
令他們團隊沒想到的是，他們想要改進的設備完全超出了承受範圍，一台解析度在60微米的工業級3D印表機，價格普遍在幾十萬，部分進口設備甚至超出了百萬。測試、安裝、運輸、維護等費用更難以想像。而花費2萬塊才能達到珠寶商的精度要求，卻無法符合經濟性的原則，本身本末倒置的模式也讓3D列印企業To B走的極度困難。
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