四、全球3D行业发展情况
1.技术成熟度发展进展
世界知名信息技术研究和分析机构高德纳(Garner)公司,在最新发布的新兴技术炒作周期报告中,对112个领域的超过2000项新兴技术的市场类型、成熟度、商业应用及未来发展进行了评估。2015年新兴技术发展的主题为“数字化业务”,“众力聚合”(Nexus of Forces)开始显现,即移动、云、社交、大数据4方面互相连结和组合将会形成巨大力量,创造出新的巨大商机。并据此提出了具有重大潜力的37项新技术,其中位于技术萌芽期有17项,期望膨胀期有11项,泡沫谷底期有7项,稳步爬升期有2项。这些新技术会支撑“众力聚合”在后期3个阶段,即“数字化市场”“数字化业务”和“自组织”的发展。
对于3D打印来说,该项技术顺应了数字化发展的大潮,正在演变成为企业的“数字化业务”。在2015年的技术炒作周期图中(见图8),3项具体技术入榜。和2014年相比,各技术所处的阶段位置变化不大。其中,“针对器官移植的3D生物打印”处在技术萌芽期,究其原因主要是其处于相对早期的研究阶段,尚未看到明显的进展。“企业级3D打印”被看好,该技术继续处于稳步爬升的光明期,并成为该图中最接近于实际生产的技术。“客户级3D打印”继续步入泡沫谷底期,向稳步爬升期迈进。值得注意的是,2015年入围的“3D生物打印系统”和“3D扫描仪”2项技术脱离曲线。这并不意味着离开曲线的技术不重要,而是不再“新兴”已经逐渐融入人们的生活。
对于3D打印细分技术来说,2015年的入榜技术增加到23项,相比2014年增加7项(见图8)。首先,萌芽期技术包括9项。其中新入围技术2项,分别为“消费产品3D打印”和“3D打印辅助臀部/膝盖移植”。2014年入围的“3D生物打印系统”被细化为“生命科学研发的3D生物打印”和“器官移植用3D生物打印系统”。已有的5项技术,“知识产权保护(3D打印)”、“大型3D打印”、“教学3D打印”、零售业3D打印”和“油气开发用3D打印”技术则依然维持在该阶段。其次,期望膨胀期技术包括3项。“工业级3D打印”和“3D打印供应链”在一年的时间里从萌芽期步入到了期望膨胀期,而“3D打印医疗器件”小幅度向前推进。再次,泡沫谷底期技术包括3项。“3D打印牙科器件”是新入围的,同时也是位于该阶段后期的技术。2项从期望膨胀期步入到泡沫谷底期的技术为“3D打印进入到制造工艺流程”和“消费级3D打印”。随后,2014年位于稳步爬升期技术的4项,“3D扫描设备”,“3D打印服务机构”,“3D打印软件开发”,“企业级3D打印”小幅进步。最后,成熟期技术的2项,其中包括新入围的“3D打印听力器件”和已有的“3D打印样品原型”。
总体来看,3D各项细分领域技术稳步向前推进。新入榜单的技术几乎被3D生物打印细分领域,以及3D打印在生物医疗领域的应用所垄断,显示出3D打印在个性化医疗方面的优势。
图8.高德纳3D打印细分领域技术炒作周期
2.产业总体情况
根据3D打印业内著名咨询机构美国沃勒斯事务所(Wohlers Associates)公司最先发布的3D打印报告。2015年,全球3D打印总产值达到51.65亿美元。相比2014年的41亿美元,年增长率达到25.9%,这其中包括的3D打印产品和3D打印服务2个方面的总产值。近3年的复合增长率达到31.5%,过去27年的复合增长率高达了惊人的26.2%。
该报告同时披露,2015年工业级3D打印系统(价格高于5000美元)的制造销售商从2014年的49个增长到62个,这个数字是2011年的2倍。金属3D打印的领军企业为德国EOS公司,美国3D Systems公司,德国Concept Laser公司和美国Optomec公司等。然而近些年,一些新进者发展较为迅速,其中包括日本东芝公司,以色列初创公司XJet等。同时,2015年桌面级3D打印机(价格低于5000美元)的销量快速增长,达到27.8万台。相比2014年销售量的16.0万台,增长11.8万台,年增长率超过70%。从2010年到2015年,桌面级3D打印机的市场发展迅速,增长呈现出从水平向垂直发展的趋势。桌面级3D打印机销量的快速增长要归功于美国Stratasys公司、荷兰Ultimaker公司、台湾XYZPrinting公司以及其他公司。他们的努力使得桌面级3D打印机的性价比得以提升,对其普及作出了重大的贡献。预计目前出货的3D打印机,85%都属于桌面级3D打印机。
发展3D打印这种颠覆性技术,需要从战略角度统筹规划和布局。首先,从设计端入手,最大限度地发挥3D打印的设计自由度优势;其次,开发3D打印专用的各种金属、高分子、无机非金属等新材料,满足不同类型产品的性能要求;再次,研制先进的3D打印装备,满足不同生产工艺要求,提高批量化生产的精密度和稳定性;第四要从人才端入手,培养专业化人才;最后要搭建更多开放式服务平台,深化“3D打印+”,促进3D打印与传统产业紧密结合。唯有此,3D打印技术才可能尽快走出应用市场的“最后一公里”,这需要政府有关部门相关扶持政策,鼓励原始创新,鼓励用户与3D打印服务平台结合。