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3D打印产业化之路何去何从

更新时间:2015-01-27

——访北京太尔时代科技有限公司市场总监郭峤





公司背景:北京太尔时代科技有限公司的前身是北京殷华激光快速成型与模具技术有限公司,该公司由被誉为“中国3D打印第一人”的清华大学颜永年教授于1993年创办。北京太尔时代科技有限公司成立于2003年,力求在技术上不断创新,在技术关键点上不断实现突破,在产品上不断进行研发。作为3D打印机的几大组成部分——控制系统、机械系统、软件系统以及打印材料,太尔时代都完成了自主研发过程。20多年在市场扩展和产品研发上不畏挑战、知难而进、绝不放弃的工作态度,让太尔时代已发展成为国际领先、亚洲最大的3D打印机制造企业。其桌面级3D打印机是全球三大品牌之一,这是在Windows 8.1面市后,在全球范围内可与该操作系统接口的唯一产自中国的桌面级3D打印机。



郭峤:北京太尔时代科技有限公司市场总监,在互联网及计算机专业领域具有非常坚实的教育背景。他毕业于清华大学计算机技术系,并在美国特拉华大学计算机科学系获得硕士学位。在加入太尔时代之前,郭峤任职于美国阳升系统公司,担任软件工程师和技术组长。

郭峤于2010年加入北京太尔时代科技有限公司,负责海内外市场推广工作。凭借专业的技术背景和丰富的市场经验,郭峤带领太尔时代市场营销团队积极部署全球市场和渠道运营,目前太尔时代已在美国、英国、法国、德国等重要市场拥有了成熟的代理商体系,并和行业意见领袖与商业合作伙伴建立了长期稳定的合作关系。


目前,我国的3D打印已经取得了一批技术研究和产业化成果,部分成果甚至世界领先。在技术方面,我国的金属构件直接制造技术已经可以满足特种零部件的接卸性要求,生物细胞打印技术也不断取得新的进展。此外,我国3D打印设备产业化方面也取得了一定的成果,国内已经诞生了一批生产3D打印设备的企业,这些企业对于3D打印的普及有着不可忽视的作用。

但是,我国的3D打印与国际先进国家还有着一定的差距,例如没有形成产业链、工业环境不配套等等。此外,一些核心技术和关键器件上,也仍然依赖国外进口。究竟3D打印在中国的产业化之路该何去何从?

为此,记者采访了北京太尔时代科技有限公司的市场总监郭峤,就3D打印目前的发展水平和未来的发展之路进行探讨。北京太尔时代科技有限公司作为国内3D打印机制造的龙头企业,历经了20多年的研究和发展。从清华的一间地下室发展到如今国际领先、亚洲最大的3D打印机制造企业,太尔时代不断地自主研发,已占有了一定的国内外市场份额。

在国内政策对3D打印产业的支持下,国内市场将会引发新的热潮。中国是制造大国,但是设计研发能力不足。3D打印技术正是辅助和加速设计与研发的手段,我们应高度重视这一技术,投入科研和其他力量,大力宣传推广,真正使我们的国家变成制造强国。

通过对郭峤的访问,我们了解到他对于3D打印技术在国内未来发展的信心,更为我们勾勒出了3D打印在未来的发展趋势。2013年,我国政府已将3D打印产业纳入国家战略发展项目。预计到2015年,中国3D打印市场规模将达到100亿元人民币。希望通过政府相关部门的大力支持和企业在市场营销和产品质量方面的不断努力,推进3D打印在我国的产业化进程,使得这项技术在军用和工业的高端领域,以及创意开发等大众消费领域得以普及。


掌握核心技术助力工业制造

问:从快速成型到如今的三维立体打印,3D打印经过了多年的国产研发过程。作为国内3D打印行业的先驱,请您谈谈我国3D打印技术的发展现状和在世界范围内的发展水平?


郭峤:自清华大学颜永年教授于上世纪80年代末将3D打印技术引入中国以来,中国的3D打印技术一直在发展的进程中。以快速成型技术为例,目前,国内企业除了采用FDM/MEM(熔融沉积/挤压成型)技术以外,已有一些公司开始用SLA(立体光固化成型)、DLP(激光成型)、SLS(选择性激光烧结成型)等成型技术制造桌面级和工业级3D打印机。

上述快速成型技术都是由国外机构和个人发明,美国和以色列是快速成型技术创新的主要国家。在3D打印相关的成型技术和应用技术方面,我国与世界先进水平还存在一定差距。


问:既然我国的3D打印技术起步较晚,那么在自主研发的过程中一定遇到了很多的技术性困难,较之其他国内3D打印企业,太尔时代的技术发展是否一帆风顺?


郭峤:现阶段,中国公司制造的3D打印机绝大多数采用了3D打印的开源技术。

然而太尔时代并未采用开源技术来制造3D打印机,而是采用拥有自主知识产权的技术研制工业级和桌面级3D打印机,在控制系统、机械系统和打印软件方面,都有一些自主研发的专利。

在企业进行研发的初期我们尝试了各种成型技术方式的试验和研究,最终选择了MEM快速成型技术。熔融挤压型(MEM)3D打印机的研发生产,控制系统的开发是产品的关键,它是打印机的“大脑”。太尔时代在材料的适用性、精度提高、支撑成型算法的研发过程中遇到过很多困难,但是经过我们研发部门多年来的不断攻关,攻克了一个又一个难关。太尔时代研发出3D打印的控制系统后,这一系统的成本降低到之前的1/10;太尔时代在全球桌面级3D打印机业界中率先推出的自动调高调平技术,被美国著名杂志《MAKE》誉为3D打印技术的一项突破;太尔时代领先的支撑形成算法,具有易于剥除支撑结构的优点,可以胜任打印高难度和复杂的设计。


问:目前太尔时代公司的自主研发产品已成体系,请问成果如何?


郭峤:首先,就MEM技术而言,太尔时代在世界都处于领先水平。在先进技术的支撑下,太尔时代的产品具备了软件易于使用、操作简单方便、打印精度和运行稳定性高的特点,并且这些优点得到了全球客户的认可;其次,在产品方面,太尔时代已经完成了产品线的布局,打印机成型空间由小到大全覆盖;在市场方面,太尔时代的3D打印机已在全球40多个国家销售,并得到了众多消费者的青睐。

今年9月18日发布的桌面级3D打印机UP BOX,成型空间扩展到255×205×205mm,最小分层达到0.1mm,打印速度提高30%,并且增加了空气过滤、呼吸灯以及降低噪音的全新设置,这在全球桌面打印机都是首创。

另外,在发展的进程中,我们一直力所能及地向社会奉献其应尽的企业社会责任。为打造环保型企业,公司在环保材料的使用、能源的消耗、社会活动参与等方面努力践行着这份责任。首先我们于2014年3月开始向客户提供环保打印材料——PLA。这种原材料为可降解的生物资源,被业界一致认定为新世纪最有发展前景的新型“生态材料”。制造PLA的原材料是淀粉等天然材料,而且可以通过大自然微生物自然降解为水和二氧化碳,而这个过程只要6~12个月,是真正对环境友好的材料。其次,为降低原材料的使用,进而节约能源和资源,太尔时代桌面级3D打印机的一些部件是用3D打印机直接制造的,实现了零部件的直接制造。



问:目前国产工业3D打印机的应用领域都有哪些,对精密机械设备的生产制造起到何作用?对未来的高精尖端工业项目的发展有何助力?


郭峤:目前国产工业用3D打印机应用领域广泛,比如航空、航天、军工、建筑、汽车、机械、医疗、家居、时尚、设计等领域。形象一些的描述就是,大到飞机零部件,小到精致的手工饰品,都可以使用3D打印出来。

3D打印对于精密机械设备的零部件制造起着变革性的影响,因为精密机械设备的零件需要在前期模型设计上多次试验和调整,后期测试上多次磨合和改善,这些都需要花费很多时间和精力,3D打印技术可以很好地缩短模型设计和测试时间,也能在生产中解决高难度设计的部件制造和连接问题。

由此,3D打印机在高精尖端工业可以解决制模、测试和制造上的一些问题,并在设计环节、制造工艺、研发成本、成品制造等方面会带来较多有益的变化;并且,随着3D打印技术在高精尖工业应用的普及,这种变化将会更加明显。美国国家航空航天局(NASA)的研究机构埃姆斯研究中心,曾使用太尔时代UP Plus 2进行零部件前期设计的试验和修改。我国航天中心,也曾使用太尔时代的3D打印机制作宇航员的装备。这些都说明未来的高精尖端工业发展是一定离不开3D打印技术的帮助,那些“高大上”的技术和部件研发,都离不开3D打印机。


推进产业化高端与普及应并存

问:目前我国3D打印的大部分应用仍然集中在军工领域的开发与工业生产模具的制造上,为将3D打印推向市场,实行3D打印产业化,太尔时代公司走到了行业的前端,请具体谈谈。


郭峤:太尔时代在桌面级3D打印机领域的发展处在国内甚至亚洲的前端,太尔时代的桌面级3D打印机多次被美国《MAKE》和《PC Magazine》杂志推选为全球最佳3D打印机之一。

将国产3D打印机推向市场,实现产业化,政府的产业政策非常重要,但是,要实现产业化,需要在产品规划和研发、品牌管理、渠道建设、市场推广、品牌传播等方面做许多扎扎实实的工作。

太尔时代研发出UP品牌桌面级和Inspire品牌工业级两个系列3D打印机,桌面机品牌包括UP BOX、UP Plus 2和UP mini。公司已在全球40多个国家、全国各个省市自治区建立了代理机构,并与全球许多著名品牌开展不同方式的合作。

太尔时代实行国内和国际两条腿走路的策略,大力开拓像美国、欧洲、澳大利亚这样全球发展最快的3D打印市场,同时逐步在中国市场提升品牌形象和行业影响力。今年,我们配合新品UP BOX,在全球数个专业展中展示太尔时代的3D打印机,其中包括英国伯明翰TCT展会,法国罗浮宫3DPrintshow展会,香港秋季电子展会、欧洲模具展会以及即将到来的TCT Asia在中国的首次展会。

在产品开发方面,我们执行了从仅生产工业级3D打印机到工业级和桌面级并举和从单一制造高端桌面级3D打印机向高端和普及型共存方向转移的战略。只有将3D打印机的市场做大,实现有利润的增长,置身其中的企业才能有更多的资金用于技术创新、产品研发和品牌建设。越来越多的人能够买得起、用得上3D打印机,并能在使用中体验其给工作和生活带来的益处和改变,才是3D打印机市场能够做大的原因所在。

在品牌传播上,太尔时代充分利用数字媒体传播平台,来拉近与消费者的距离。我们建立了专门针对海外市场的网站、Facebook, Twitter一系列平台;在中国,我们通过官方微信和官方微博,来建立品牌认知、3D打印技术的认知并加强与太尔时代目标客户的互动。

近期,太尔时代帮助一个国际化的创意团队,制作了全球第一部3D打印定格动画片《脱框而出  做自己!》,太尔时代根据这一事件,撰写了微信——“框哥诞生记”,在国内外获得了广泛的传播。这种具有创意的方式不仅普及了3D打印技术,并且提高了UP品牌在全球的认知和声誉。


问:与世界3D打印技术较为先进的国家相比,我国的3D打印机还有那些方面的技术有所欠缺?


郭峤:美国是3D打印技术最先进的国家之一。美国生产的3D打印机,在成型技术的多样化、材料的多样化方面确实处于领先水平。不同的成型技术所需的打印材料各有不同,只有通过不断地试验和改进,才能逐步提高各类打印机的科技水平,使得打印材料更加丰富、机器性能更加优异、各方面部件相互匹配。

以目前太尔时代采用的MEM(美国称之为FDM)成型技术为例,太尔时代的桌面型3D打印机,在支撑形成算法、软件、ABS和PLA材料、精度、稳定性,这些体现3D打印机技术水平的方面,与国外先进水平相比,一点也不逊色。今后,我们要继续对设备进行改进,简便操作,努力使我们的国产工业级和桌面级3D打印机融入工业发展的每一个方面。更令桌面级3D打印机进入更多的实验室、学校和家庭当中,让教育由可视化向实体化过渡,帮助培养孩子的三维思维和创造性。


新一轮发展机遇来临“顶层设计”应跟进

问:作为一个自主研发企业,请对3D打印技术在我国的未来发展提出看法和意见。


郭峤:我们非常看好3D打印技术在中国的未来发展。如何能够得到较好的发展,取决于政策的支持、规划的制定、应用的普及、市场的驱动等要素。

在政策方面,我们希望能够在科技创新、金融、税收等方面予以支持,对于那些有自主研发能力的企业给予政策上的优先支持;在规划方面,尽早出台3D打印产业规划,以利于3D打印企业制定下一步的发展计划;在应用普及方面,政府及相关机构应与3D打印企业一道,共同促进3D打印技术在各行各业的应用,特别是设计和教育部门,并注重成功经验的推广;在市场驱动方面,3D打印企业应遵循市场机制,努力参与国内外的市场竞争。

在这些因素的影响下,那些管理水平高、品牌声誉好、研发能力强、市场营销好的企业才能脱颖而出,引领中国乃至世界3D打印技术的未来发展。

作为中国3D打印行业的开创者和领导者,太尔时代现已发展为亚洲最大的3D打印解决方案的供应商。我们树立了“成为最受客户信赖的3D打印机供应商”的愿景,将继续致力于向全球客户提供软件、打印机和耗材三位一体、无缝对接的3D打印优化系统。


社长兼主编:陈雪芹

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