中國(guó)的年輕人為科技博客上3D打印的是是非非興奮時(shí)，作為早期投資者，深創(chuàng)投最近卻從國(guó)內(nèi)主要3D打印企業(yè)武漢濱湖機(jī)電技術(shù)產(chǎn)業(yè)有限公司(下稱武漢濱湖)實(shí)現(xiàn)了股權(quán)退出。
3D打印原是快速成型技術(shù)中的一種工藝(3DP)，通過(guò)噴墨的方法用液體黏結(jié)提前鋪好的粉末，以“打印”橫截面的方式逐層創(chuàng)建各部件。由于它采用“加法”形成物體，故又被稱為“增材制造”。近年來(lái)媒體將這一形象稱謂推廣到所有快速成型工藝—其基本原理均是由“打印”無(wú)數(shù)橫截面累積而成的疊層制造，區(qū)別在于實(shí)現(xiàn)橫截面的方式不同，如液體黏結(jié)、激光“燒融”等。
之所以退出，深創(chuàng)投的一位負(fù)責(zé)人表示，對(duì)市場(chǎng)前景和教授們的經(jīng)營(yíng)能力均不太認(rèn)可。作為華中科技大學(xué)的前校辦企業(yè)，武漢濱湖在管理體制上存在種種約束。“想來(lái)投資的人太多了，我們不缺錢(qián)，缺乏管理體制。”武漢濱湖董事長(zhǎng)史玉升說(shuō)。他的另一個(gè)身份是華中科技大學(xué)快速制造中心主任。今年，武漢濱湖啟動(dòng)了股改，并開(kāi)始了經(jīng)理層的職業(yè)化。
在中國(guó)3D打印產(chǎn)業(yè)版圖中，武漢濱湖代表最主要的一類企業(yè)：由從事3D打印相關(guān)技術(shù)研究的高校老師主導(dǎo)成立，研發(fā)費(fèi)用主要來(lái)自國(guó)家科研項(xiàng)目，市場(chǎng)選擇和研究課題密切相關(guān)。
就像3DP工藝發(fā)源于美國(guó)麻省理工學(xué)院，在國(guó)內(nèi)，高校系3D打印技術(shù)多多少少都與清華大學(xué)存在淵源。據(jù)清華機(jī)械系副主任林峰回憶，其導(dǎo)師顏永年教授在日本開(kāi)會(huì)時(shí)了解到了快速成型技術(shù)，回來(lái)后便四處搜集資料，同時(shí)發(fā)出多封邀請(qǐng)，希望國(guó)外的專家能夠來(lái)中國(guó)交流，最終只有美國(guó)的J.Keverian成行，并帶來(lái)四大本資料。之后清華、華中理工(現(xiàn)華中科技大學(xué))、西安交大等高校便開(kāi)始這方面的研究，并催生相關(guān)企業(yè)。
清華1992年研制出了國(guó)內(nèi)第一臺(tái)快速成型設(shè)備，并在1993年成立產(chǎn)學(xué)研項(xiàng)目—北京殷華激光快速成型與模具技術(shù)有限公司(下稱殷華)。同年成立的北京隆源自動(dòng)成型系統(tǒng)有限公司(下稱隆源)則獨(dú)立于高校體系外不多的行業(yè)先驅(qū)。
隆源總經(jīng)理馮濤說(shuō)，投資人的謹(jǐn)慎很正常：“我們是個(gè)歷史比較長(zhǎng)的公司，現(xiàn)在營(yíng)業(yè)額、利潤(rùn)也不高，如果我是投資公司，這么一個(gè)投資肯定是有問(wèn)題的。”
困頓先驅(qū)
1993年，主修激光快速成型的宗貴升回國(guó)，在中關(guān)村與隆源實(shí)業(yè)合作創(chuàng)辦隆源自動(dòng)成型系統(tǒng)公司，開(kāi)始與高校企業(yè)一起探索中國(guó)3D打印的未來(lái)。截至目前，隆源已實(shí)現(xiàn)的銷售收入不過(guò)1900萬(wàn)元，其中機(jī)器銷售不足1100萬(wàn)元。
1995年，隆源賣(mài)出自己的第一臺(tái)設(shè)備，客戶是某航空研究所。該研究所除了用這臺(tái)機(jī)器輔助研發(fā)航空設(shè)備外，還讓其參與自己的副業(yè)—高爾夫球頭的設(shè)計(jì)。但讓宗貴升沒(méi)有想到的是，隆源賣(mài)出第二臺(tái)設(shè)備要等到1998年。
20世紀(jì)90年代中期，中國(guó)進(jìn)入快速成型設(shè)備使用的第一個(gè)高潮，一些大型電子設(shè)備廠商、汽車(chē)廠商開(kāi)始“嘗鮮”。華中理工大學(xué)也于1996年成立自己的快速成型企業(yè)—武漢濱湖，采用的是與隆源同樣的激光燒結(jié)工藝(SLS)。
1998年，隆源賬面上只剩34萬(wàn)元現(xiàn)金，要養(yǎng)活14個(gè)人，母公司隆源實(shí)業(yè)要求其遷往他址。此時(shí)，國(guó)家資助天津、西安、寧波、武漢、深圳五個(gè)城市成立以快速成型技術(shù)為主的生產(chǎn)力促進(jìn)中心，試圖發(fā)揮先進(jìn)技術(shù)的服務(wù)作用。這次天津服務(wù)中心的承辦方天津大學(xué)內(nèi)燃機(jī)研究所選擇了隆源，之后寧波方面也向隆源下了訂單。此后，隆源業(yè)績(jī)略見(jiàn)好轉(zhuǎn)。
進(jìn)入21世紀(jì)，國(guó)家將快速成型制造列入高職教育的培養(yǎng)方案，拉開(kāi)了教育界對(duì)這類設(shè)備的采購(gòu)熱潮，殷華、濱湖等企業(yè)獲得了成長(zhǎng)空間。但由于隆源將產(chǎn)品定位于百萬(wàn)級(jí)的工業(yè)設(shè)備，卻在這波市場(chǎng)發(fā)展中收獲甚微，這也暴露隆源產(chǎn)品單一、研發(fā)不足的問(wèn)題。2001年前后，隆源每年可銷售十一二臺(tái)設(shè)備，年收入1000多萬(wàn)元。
在馮濤看來(lái)，隆源不賺錢(qián)的原因比較復(fù)雜，但一個(gè)主要原因在于，“因?yàn)閲?guó)內(nèi)的商業(yè)環(huán)境，這東西價(jià)格被拉下來(lái)了。”隆源在一些公開(kāi)招標(biāo)中，經(jīng)常遇到高校背景的同行，而“他總是比我便宜”。其中原因也很容易理解，高校企業(yè)很容易獲得從中央到地方的各項(xiàng)政策支持，如科研資金、土地使用等，這些是市場(chǎng)化程度較高的隆源無(wú)法獲得的。
“他們可以很容易地從政府拿到幾百萬(wàn)元各種項(xiàng)目的基金，而對(duì)我們來(lái)說(shuō)這個(gè)難度就要大很多”，馮濤說(shuō)。在隆源40人的團(tuán)隊(duì)構(gòu)成中僅有七八個(gè)人負(fù)責(zé)研發(fā)。而據(jù)濱湖公司董事長(zhǎng)、華中科技大學(xué)快速制造中心主任史玉升教授介紹，華科這邊有數(shù)十人的科研團(tuán)隊(duì)可以為濱湖提供技術(shù)支持。
校辦化特色鮮明，給中國(guó)3D產(chǎn)業(yè)發(fā)展帶來(lái)的影響還不僅于此。曾在美國(guó)3D Systems公司任技術(shù)總監(jiān)的許小曙，2009年年底回國(guó)創(chuàng)立湖南華曙，從事3D打印開(kāi)發(fā)。他曾經(jīng)這樣評(píng)價(jià)中美3D打印產(chǎn)業(yè)表現(xiàn)出來(lái)的差異：“我們那時(shí)候搞3D，一個(gè)項(xiàng)目出來(lái)，一定要有經(jīng)濟(jì)效益，所以在選題各方面非常謹(jǐn)慎。國(guó)內(nèi)依托于高校形成的公司有一個(gè)缺點(diǎn)，很多東西都嘗試過(guò)，但是沒(méi)有最后形成一個(gè)真正能夠商業(yè)化、產(chǎn)生效益的結(jié)果，最后可能就是做了一臺(tái)樣機(jī)，發(fā)表一篇文章，得了一個(gè)什么獎(jiǎng)，然后就停在那里，沒(méi)有往下走的東西了。我覺(jué)得這非常不好。”
也因此，并不是所有校辦企業(yè)都能發(fā)展好。于是，2003年，殷華的幾個(gè)管理者創(chuàng)辦了他們自己的公司—太爾時(shí)代，最初以生產(chǎn)十萬(wàn)到五十萬(wàn)元的工業(yè)級(jí)設(shè)備為主。
市場(chǎng)邊界
雖然美國(guó)主要3D打印企業(yè)3D Systems和Stratasys，已經(jīng)在達(dá)斯達(dá)克上市多年。但據(jù)評(píng)估，目前，全球3D打印市場(chǎng)一年的市場(chǎng)總量不過(guò)20億美元，而國(guó)內(nèi)只有不到2億元人民幣。北極光副總裁黃河在3D打印領(lǐng)域“一直在看，但是沒(méi)有看到比較合適的標(biāo)的”，他說(shuō)，主要原因在于，“沒(méi)有規(guī)模化的市場(chǎng)，還應(yīng)該等一等”。
快速成型技術(shù)主要有三類應(yīng)用：一是制造原型件驗(yàn)證設(shè)計(jì);二是“打印”蠟?zāi)！⑸靶烷g接參與鑄造;三是生產(chǎn)功能件直接使用。
3D打印可以加快新產(chǎn)品的研發(fā)，并解決傳統(tǒng)方法無(wú)法加工的難題。史玉升說(shuō)，“從開(kāi)發(fā)的角度講，如果你用傳統(tǒng)方法，開(kāi)模具甚至就是幾百萬(wàn)，時(shí)間周期長(zhǎng)，開(kāi)一個(gè)汽車(chē)發(fā)動(dòng)機(jī)的缸蓋可能就是半年左右，打印機(jī)的話只需半個(gè)月。”就生產(chǎn)功能件而言，目前有了兩個(gè)領(lǐng)域：一個(gè)是高端制作，如對(duì)可靠性要求高、形狀復(fù)雜的飛機(jī)部件，以北航、西北工大的產(chǎn)學(xué)研項(xiàng)目為代表;另一個(gè)領(lǐng)域是各種醫(yī)療應(yīng)用，目前，清華等大學(xué)正在嘗試這方面的應(yīng)用拓展。此外，還有部分用于個(gè)性化生產(chǎn)。
直接生產(chǎn)功能件是當(dāng)前美國(guó)興起的這股3D打印熱潮的主流應(yīng)用，而國(guó)內(nèi)仍以第一類應(yīng)用為主。“國(guó)外有40%- 50%的產(chǎn)品是直接做終端產(chǎn)品樣機(jī)，而國(guó)內(nèi)基本上還是在功能性測(cè)試、研發(fā)階段來(lái)用這個(gè)技術(shù)。”許小曙說(shuō)。
因此，在業(yè)內(nèi)人士看來(lái)，3D打印市場(chǎng)的大小和中國(guó)的產(chǎn)業(yè)結(jié)構(gòu)密切相關(guān)，“國(guó)家向原創(chuàng)型、技術(shù)開(kāi)發(fā)型轉(zhuǎn)變，需求就多，搞代工就不需要。”史玉升說(shuō)。
而即便是用于模具加工，3D打印同樣面臨著競(jìng)爭(zhēng)性技術(shù)。2003年，數(shù)控手板開(kāi)始在中國(guó)興起，手板是在開(kāi)模具之前根據(jù)設(shè)計(jì)圖紙制作的樣板，早期用手工加工，精度差、費(fèi)時(shí)，但數(shù)控機(jī)床大規(guī)模推廣后，手板加工也迎來(lái)了革新，而3D打印出原型雖然快，但成本高、材質(zhì)受限，綜合優(yōu)勢(shì)較手板不再明顯，因此受到很大沖擊。之前國(guó)家支持的五家生產(chǎn)力促進(jìn)中心或關(guān)閉或轉(zhuǎn)型，最后只剩天津一家。
馮濤的應(yīng)對(duì)之策是將原本的塑料件成型服務(wù)調(diào)整為快速鑄造，以生產(chǎn)鑄造時(shí)用的蠟?zāi)！⑸靶緸橹?用以形成鑄件內(nèi)部結(jié)構(gòu))。隆源的這項(xiàng)業(yè)務(wù)很受用戶青睞，據(jù)稱解決了一些鑄造中長(zhǎng)久未解的難題，還拿到不少軍工訂單。另外，在機(jī)器價(jià)格無(wú)法與高校系企業(yè)競(jìng)爭(zhēng)的情況下，“做服務(wù)可以回避掉這個(gè)問(wèn)題”。這也是中國(guó)較為獨(dú)特的應(yīng)用模式。美國(guó)鑄造業(yè)早已外流，而中國(guó)則是個(gè)鑄造業(yè)大國(guó)，也因?yàn)榇耍?D Systems和另一家3D打印廠家德國(guó)EOS的高管都曾經(jīng)到隆源參觀，尋求合作的可能性。
馮濤表示，隆源的轉(zhuǎn)型一是受手板的沖擊，二是沒(méi)有自主耗材無(wú)法提高機(jī)器附加值，同時(shí)也擔(dān)心企業(yè)發(fā)展受耗材進(jìn)口的制約，“3D Systems和EOS主要賺錢(qián)是靠材料”。無(wú)錫飛而康需要的金屬粉末從國(guó)外進(jìn)口，受出口管制，每次只能進(jìn)20公斤。
事實(shí)上，不獨(dú)材料，大多數(shù)國(guó)內(nèi)3D打印企業(yè)的核心器件都來(lái)自進(jìn)口。馮濤告訴記者，其售價(jià)100多萬(wàn)元的設(shè)備需要進(jìn)口的有10萬(wàn)元的激光器、近兩萬(wàn)元的控制電路、20萬(wàn)元的光學(xué)振鏡，公司每年還要向歐洲一家公司支付十幾萬(wàn)元軟件服務(wù)費(fèi)。
快速成型領(lǐng)域有多種工藝需要使用激光器，《創(chuàng)業(yè)家》記者采訪到的隆源、濱湖、華曙等企業(yè)所用的激光器均為進(jìn)口。史玉升表示進(jìn)口激光器所花的費(fèi)用平均會(huì)占設(shè)備總成本的1/3。只有北京航空航天大學(xué)的王華明教授表示他所用的激光器不需要進(jìn)口，“做選擇性激光燒結(jié)用的激光器雖然很小，但是它的光學(xué)質(zhì)量要求比較高，所以現(xiàn)在都是從國(guó)外進(jìn)口的”。
許小曙創(chuàng)業(yè)之初便強(qiáng)調(diào)設(shè)備和耗材同等重要，并自主研發(fā)了尼龍材料，華曙今年的銷售額不到2000萬(wàn)元，其中有一半來(lái)自這種耗材的銷售，據(jù)稱他的材料在國(guó)際上比同類產(chǎn)品便宜20%—30%。
桌面級(jí)應(yīng)用興起
在耗材制約國(guó)內(nèi)產(chǎn)業(yè)發(fā)展的同時(shí)，得益于ABS工程塑料的國(guó)產(chǎn)化，近兩年來(lái)桌面級(jí)(萬(wàn)元以內(nèi))快速成型設(shè)備在中國(guó)興起。這類桌面級(jí)機(jī)器多采用熔融層積成型技術(shù)(FDM)，將絲狀材料融化后逐層噴涂成型。它們使用的耗材ABS，市場(chǎng)售價(jià)幾十元一公斤，經(jīng)一些快速成型廠商加工后可以賣(mài)到數(shù)百元。
而與美國(guó)一樣，隨著FDM技術(shù)專利過(guò)期并逐漸開(kāi)源，更多創(chuàng)業(yè)者投身到這個(gè)行業(yè)，比如成立于2009年的杭州銘展。《創(chuàng)業(yè)家》記者通過(guò)對(duì)閃鑄、銘展等桌面級(jí)設(shè)備廠商的采訪了解到，要進(jìn)入3D打印市場(chǎng)并不難，“英文好，有些機(jī)加工基礎(chǔ)就能自己做”，“也有3000元一套的散件自己組裝”。但要想賺錢(qián)卻不容易，銘展創(chuàng)始人金濤告訴記者，公司每年收入不過(guò)300萬(wàn)元，一半來(lái)自快速成型服務(wù)，另一半來(lái)自自主品牌機(jī)器。
國(guó)內(nèi)市場(chǎng)較小，國(guó)內(nèi)企業(yè)也開(kāi)始拓展海外市場(chǎng)。太爾時(shí)代自2010年也開(kāi)始生產(chǎn)桌面級(jí)設(shè)備，其名為“UP!”的產(chǎn)品已累積出口近4000臺(tái)，據(jù)美國(guó)咨詢公司W(wǎng)ohlers Associates出具的報(bào)告顯示，太爾時(shí)代5000美元以上級(jí)別的設(shè)備在2011年占全球總銷量的4%，排名第七。公司總經(jīng)理郭戈介紹，雖然有開(kāi)源技術(shù)，但其桌面級(jí)產(chǎn)品應(yīng)用了很多自主技術(shù)，特別是軟件方面均為自主開(kāi)發(fā)，“怎么把模型分成層片?怎么規(guī)劃路徑?軟件是來(lái)控制這個(gè)過(guò)程的，是核心和靈魂”。
但風(fēng)險(xiǎn)同樣不小。快速成型領(lǐng)域的幾種主流工藝在美國(guó)均有專利注冊(cè)，華曙在國(guó)外銷售上會(huì)采取與專利所有方進(jìn)行合作銷售的方法。許小曙說(shuō)，他們?cè)谠O(shè)計(jì)方面盡量規(guī)避專利，但“哪怕你沒(méi)有專利問(wèn)題他也會(huì)跟你打官司的”，“(大公司)打官司不是要打贏官司，是要把你(小公司)耗死”。
《創(chuàng)業(yè)家》記者采訪到的六家企業(yè)均表示近期很受資本市場(chǎng)的關(guān)注，但均未達(dá)成投資意向。對(duì)此，史玉升表示：“投資人想要短期取得效益，鑄造技術(shù)幾千年了，這個(gè)技術(shù)才二十年，你要給它成長(zhǎng)的時(shí)間”。在許小曙看來(lái)，中國(guó)目前的情況和美國(guó)20世紀(jì)90年代中期(1995、1996年)的情況非常相似，“處在爆發(fā)性成長(zhǎng)的前期，開(kāi)始意識(shí)到這個(gè)技術(shù)，但是還沒(méi)有廣泛地得到應(yīng)用”。
有人講3D打印技術(shù)將來(lái)會(huì)替代傳統(tǒng)制造業(yè)，引領(lǐng)第三次工業(yè)革命，王華明說(shuō)，要冷靜，“未來(lái)的工廠就是一個(gè)人的工廠，自己設(shè)計(jì)、制造?可能缺個(gè)扣子，打印出來(lái)，這個(gè)行。”
