Stratasys: 3D打印机 美丽新世界

  【天极网数码频道】桌子上摆满了各种“小玩意”。恐龙玩偶、书签、手电筒、卷尺、灵活的链条、互相嵌套的齿轮……旁边是一台正在开工的3D打印机——Objet30，大小与传统二维激光打印机相似。杜佃伟是现场的唯一一名工程师，他需要不时地在展台与设备之间走动，向人们介绍这些模型和成品是如何被制造，并解答关于那台3D打印机的一切好奇。

  像他这样的技术专家，Stratasys在中国只有两位。杜佃伟负责产品的软硬件和材料方向，另一位工程师负责3D打印的具体应用。在他们下面是中国区14家代理商的认证技术工程师，在一线与客户就各种技术需求直接沟通;而在杜佃伟之上，是Stratasys亚太区技术平台。Stratasys希望通过这样三层的模式，覆盖和完善本地客户的售后体系。

  虽然中国区只有十位员工，但Stratasys还是成为了第一个在中国设立分公司的国际3D打印企业，总部设在上海。杜佃伟常驻北京，没有办公室，更多的时候是在“移动办公”。

  3D是怎样打印的

  由于材料和打印技术的不同，3D打印的工作原理各不相同。但基本上均采用逐层打印，叠加成型的模式，只是在材料定型方式上，分化出光敏、熔融烧结、胶粘等多种方式。

  展台桌面上的那些小玩意，很多是通过PolyJet光敏树脂打印出来的。以Objet30为例，打印机有两个喷头，分别打印主体材料和辅助支撑材料。将3D模型录入到设备的软件中，系统便会自动进行三维投影，其中的阴影部分即需要辅助材料支撑或填充。打印开始后，喷头喷出液态光敏树脂，旁边有UV光源进行照射，使光敏树脂瞬间固化。负责喷射辅助支撑材料的喷头同样如此般工作，两者差别在于，辅助材料具备更好的水溶性，产品打印完成，通过在水或盐水中浸泡，便可稀释溶解。

  这便是一次完整的3D打印过程。打印时长随精度和体积不同而变化，精度越高体积越大，所耗时间越久。Objet30可以打印的最高精度为28微米，而更高端的Objet1000，打印精度达到了16微米。

  打印机“可以无人值守，”这也是杜佃伟在打印模型的同时，可以应对众多参观者的原因。

  一个模型抵得上千万张图纸

  好莱坞导演詹姆斯•卡梅隆在拍摄完《阿凡达》后表示，“在我余生中，所有拍摄的电影都会继续使用3D……”为了这项可以让观众构成立体感知的技术，他足足等了14年。同样，3D打印似乎也将最早的魅力绽放于此——直观，可见，超越平面。

  Stratasys中国区总经理汪祥艮曾做如此比较：一张图纸抵得上千言万语，一个3D模型可以抵得上千万张图纸。

  在一个快速发展的时代，设计对生产和生活发挥着越来越大的影响力。为了完整地实现一个产品构思，设计从线条、平面到立体图像不断进化，力图帮助设计师说明全貌，并查找偏差。在Stratasys看来，让设计取得突破的关键就是如何避开昂贵复杂的开模工程，让创造力更容易地变成具体的实物。

  3D打印对制造业的影响也是从此开始。Stratasys亚太区总经理Gilad Yron总结了3D打印对客户形成的四个价值点：概念模型、结构件原型、功能性测试模型、直接数字化制造。前三项侧重于改变设计与生产之间的成本、速度和风险，而“直接数字化制造”，则是彻底改变传统制造业的革命性变化。

  “谁在用iPhone？谁用海尔电器？谁开宝马？谁有索尼的产品……”Gilad Yron扳着手指发问，然后笑着说，“这些企业都是我们的客户。”它们不仅认同3D打印的价值，而且已经开始享受这项技术带给它们的竞争优势。“3D打印成为这些企业研发过程中不可缺少的强力工具。”

  相信未来

  Stratasys成立23年，一共卖出20000台设备。这个数字似乎看起来有点单薄。“也许平均到每年算，也没有多少台。但实际上市场是分阶段的，”汪祥艮给出解释。当2006年Objet(与Stratasys合并前)进入中国时，“一开始每年只卖出几台，产品比较单一，市场培育也需要很长时间。”到了2009年，情况发生好的变化，每年的销售数量最高可达100%的增长。而从全球来看，Stratasys在23年里卖了20000台，其中大部分是过去三到五年里卖出去的。这样的增长让汪祥艮对未来很有信心，“接下来几年，期待可以再卖出几千甚至上万台。”

  市场变化一个主要标志是用户对产品认知的改变。“过去见客户，什么是3D打印，人家不懂，要解释半天。现在不再需要了。”

  即便如此，如果仅从今天的的规模看，3D打印依然是个很小市场。整个3D打印市场当前规模在15～20亿美元左右，去年Stratasys的销售收入为2.77亿元。

  对此，Gilad Yron表示，“我们相信未来。”

  它在改变什么

  随着3D打印的热潮伴随争议一路持续，你不得不承认，有些事情被改变了。仅以Stratasys公司为例，23年里累计销售的20000台设备，曾经和正在世界很多地方，帮助教育、医疗、汽车、航天、建筑设计和消费品行业提升了研发和生产效率，有些甚至永久改变了行业流程。

  虽然完美的3D打印离我们尚远，但它带给今天制造业的变化已经足以引起我们的重视。3D打印技术已经在推动着制造业从大批量小品种到小批量多品种的技术转型，并赋予了传统企业更多的创意空间。同样，在缩短新产品上市时间，减少产品研发错误风险方面，3D打印的作用同样显而易见。

  Stratasys一位高管更愿意将3D打印看作是“一场革命性的变化”。这种变化同样会影响到中国的制造业发展。因为“它将改变制造业的整体格局及发展方向。”在他看来，中国目前还是以制造业加工中心为主，但是随着整个市场发展的需要，个性化、定制化的商品将会日益得到人们的青睐，“3D打印将在帮助制造业成功转型方面起到至关重要的作用。”

  事实上，虽然从设计到制造的昂贵价格成本与生产资料局限正在被打破，但今天发生的事情，更像是3D打印融入并改良传统制造业，让3D打印有一个栖身、造血和发展的空间。至于未来如何，要看那些制约3D打印走向最终数字化制造的瓶颈，能否被解决。

  挑战依然在，而且很多

  正如可口可乐所讲“我们卖的不是饮料，而是卖给口渴的人解渴的东西”一样，Stratasys说，我们卖的是解决方案。

  但即便最新型的Objet1000可以打印100多种不同物理属性的材料和长达1米的模型部件，在这些突破与进展之外，挑战依然存在，存在于解决方案之外。

  最近的挑战便是两家公司的整合。几位接受采访的Stratasys人士均表示，互补性是让两家公司走到一起的原因。Objet的设备更擅长打印高精度、表面细节丰富的模型，而Stratasys的优势在于打印模型的强度和硬度更高。两家公司曾想过独立开发对方的优势技术，但最终还是选择“在一起”。因为这样的方式可以避免重复研发，节省宝贵的时间成本。

  但毕竟一家成立了23年，另一家也成立了14年。不同企业文化和组织架构如何整合，整合后如何发挥1+1>2的效应和规模优势，以及成为领导企业后，如何保持优势并引导行业向前快速发展，都成为摆在新Stratasys面前的挑战。

  同样有挑战来自于工艺与材料。如何让3D打印出的模型或成品，与用户最终的需求更加接近。小到卡通模型的真实还原，大到汽车零部件的完整功能甚至性能，只有越来越完善，应用才会越来越广泛。

  对于Stratasys而言，今天的3D打印的主要应用范围还是在工业级市场。如何过渡到更为广阔的民用甚至家庭市场，成为另一个困扰。“建模素材缺乏是一个重要因素，”Stratasys一位高管表示。今天设计依然是一个相对小众的范围，这就同时限制了以设计为驱动的工具类产品的市场空间。和其他人一样，这位高管也对未来抱有信心，在他看来，有一天3D CAD文件像word文档一样普及，或者有专业提供这样数据设计采集的机构存在并服务于大众的话，“我们相信，那时一个成熟完善的3D打印时代将不再遥远。”

  还有期望与现实的落差。3D打印被直接指向了革新制造业甚至是引领下一次工业革命的江湖地位，同时对于3D打印的各种天马行空的想象与实际上这一行业所受到技术材料甚至是资本方面的制约，让整个产业在热切围观与不断质疑中负荷前行。

  Gilad Yron说，对于期望带来的压力，核心是加大研发，应对近期和远期的需要。

  “有些公司基于目前的需要，也会有一些公司做满足于未来，或者大家梦想的东西……”

  实际上，每个人，每个公司，都在寻找通向更好未来的道路。

  Stratasys中国区总经理汪祥艮说，“我们希望提供针对不同行业具有普适性的产品……”

  即将卸任的亚太区总经理Gilad Yron说，“未来十年这个行业一定会有一个非常大的发展……”

  Jonathan Jaglom结束演示，把屏幕留给PPT的最后一页，上面写着：

  “欢迎来到三维世界——下一次工业革命即将开始。”