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2015年3D打印SWOT分析

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发表时间:2015-09-14 17:13:08

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    近几年,运用低价平民化的“3D打印机”进行创作与自行制造的方式很热门,这些热爱自己动手DIY的一群人,被命名了一个新名词:“Maker”,有人将其翻译为“创客”。


    近日,e键打印携手上市公司拓斯达共同举办“智造精彩 领炫未来”,让用户亲临研发实验室,看3D打印从零件组装到车间量产,全面深入了解3D打印技术。安德森在《创客时代》一书中预见“增材制造”技术,将会带动全球“自造业”的风潮。本文将用SWOT分析方法为您全面解析3D打印。下面为您分析3D打印SWOT。


Strength(优势):


  优势1、制造复杂物品不增加成本。就传统制造而言,物体形状越复杂,制造成本越高。对3D打印机而言,制造形状复杂的物品成本不增加,制造一个华丽的形状复杂的物品并不比打印一个简单的方块消耗更多的时间、技能或成本。


  优势2、产品多样化不增加成本。一台3D打印机可以打印许多形状,它可以像工匠一样每次都做出不同形状的物品。传统的制造设备功能较少,做出的形状种类有限。3D打印省去了培训机械师或购置新设备的成本,一台3D打印机只需要不同的数字设计蓝图和一批新的原材料。


  优势3、无须组装。3D打印能使部件一体化成型。3D打印机通过分层制造可以同时打印一扇门及上面的配套铰链,不需要组装。省略组装就缩短了供应链,节省在劳动力和运输方面的花费。供应链越短,污染也越少。


  优势4、零时间交付。3D打印机可以按需打印。即时生产减少了企业的实物库存,企业可以根据客户订单使用3D打印机制造出特别的或定制的产品满足客户需求,所以新的商业模式将成为可能。如果人们所需的物品按需就近生产,零时间交付式生产能最大限度地减少长途运输的成本。


  优势5、设计空间无限。传统制造技术和工匠制造的产品形状有限,制造形状的能力受制于所使用的工具。例如,传统的木制车床只能制造圆形物品,轧机只能加工用铣刀组装的部件,制模机仅能制造模铸形状。3D打印机可以突破这些局限,开辟巨大的设计空间,甚至可以制作目前可能只存在于自然界的形状。


  优势6、不占空间、便携制造。就单位生产空间而言,与传统制造机器相比,3D打印机的制造能力更强。例如,注塑机只能制造比自身小很多的物品,与此相反,3D打印机可以制造和其打印台一样大的物品。3D打印机调试好后,打印设备可以自由移动,打印机可以制造比自身还要大的物品。较高的单位空间生产能力使得3D打印机适合家用或办公使用,因为它们所需的物理空间小。


  优势7、材料无限组合。对当今的制造机器而言,将不同原材料结合成单一产品是件难事,因为传统的制造机器在切割或模具成型过程中不能轻易地将多种原材料融合在一起。随着多材料3D打印技术的发展,我们有能力将不同原材料融合在一起。以前无法混合的原料混合后将形成新的材料,这些材料色调种类繁多,具有独特的属性或功能。


  优势8、减少废弃副产品。与传统的金属制造技术相比,3D打印机制造金属时产生较少的副产品。传统金属加工的浪费量惊人,90%的金属原材料被丢弃在工厂车间里。3D打印制造金属时浪费量减少。随着打印材料的进步,“净成形”制造可能成为更环保的加工方式。


  优势9、精确的实体复制。数字音乐文件可以被无休止地复制,音频质量并不会下降。未来,3D打印将数字精度扩展到实体世界。扫描技术和3D打印技术将共同提高实体世界和数字世界之间形态转换的分辨率,我们可以扫描、编辑和复制实体对象,创建精确的副本或优化原件。


  以上部分优势目前已经得到证实,其他的会在未来的一二十年(或三十年)成为现实。3D打印突破了原来熟悉的历史悠久的传统制造限制,为以后的创新提供了舞台。


Weakness(劣势):


  1、材料的限制。3D打印的第一个绊脚石,就是所需材料的限制。虽然高端工业印刷可以实现塑料、某些金属或者陶瓷打印,但目前无法实现打印的材料都是比较昂贵和稀缺的。另外,现在的打印机也还没有达到成熟的水平,无法支持我们在日常生活中所接触到的各种各样的材料。


  2、机器的限制。目前的3D打印技术在重建物体的几何形状和机能上已经获得了一定的水平,几乎任何静态的形状都可以被打印出来,但是那些运动的物体和它们的清晰度就难以实现了。 这个困难对于制造商来说也许是可以解决的,但是3D打印技术想要进入普通家庭,每个人都能随意打印想要的东西,那么机器的限制就必须得到解决才行。


  3、知识产权的忧虑。在过去的几十年里,音乐、电影和电视产业中对知识产权的关注变得越来越多。3D打印技术毫无疑问也会涉及到这一问题,因为现实中的很多东西都会得到更加广泛的传播。人们可以随意复制任何东西,并且数量不限。如何制定3D打印的法律法规用来保护知识产权,也是我们面临的问题之一,否则就会出现泛滥的现象。


  4、道德的挑战。道德是底线。什么样的东西会违反道德规律,我们是很难界定的,如果有人打印出生物器官或者活体组织,是否有违道德?我们又改如何处理呢?如果无法尽快找到解决方法,相信我们在不久的将来会遇到极大的道德挑战。


  5、花费的承担。3D打印技术需要承担的花费是高昂的,对于普通大众来说更是如此。例如上面提到第一台在京东上架的3D打印机的售价为1万5,又有多少人愿意花费这个价钱来尝试这种新技术呢?也许只有爱好者们吧。如果想要普及到大众,降价是必须的,但又会与成本形成冲突。


Opportunity(机会):


  1、政策支持。2015年新年伊始,工信部正式发布《国家增材制造产业发展推进计划(2015-2016年)》,从国家战略高度提出3D打印的发展方向和目标。该计划将针3D打印产业链中各关键环节如材料、工艺、设备和标准中的核心技术瓶颈进行布局,实现技术上的快速发展,达到国际先进水平。同时,还将通过需求牵引与创新驱动相结合,政府引导与市场拉动相结合,重点突破和统筹推进相结合,3D打印技术和传统制造技术相结合的方式,来推进我国3D打印产业健康有序发展。和欧美国家3D打印战略计划相比,该计划更加突出了技术创新和政府政策对产业发展促进作用,这将为我国追赶欧美3D打印的领军地位提供强大的保障。


  2、3D打印公共服务平台的日臻完善。在互联网时代,服务平台是必不可少的,尤其是在3D打印行业中显得尤为重要。三迪时空网是 目前国内最大、最权威、功能最全的3d打印行业公共服务平台。该平台主要服务对象是国内外3d打印机研发制造企业及院校、代理商、应用商、3d打印爱好者等所有相关企业及个人。国内还涌现了南极熊、微小网、中国3D打印在线等一批优秀的3D打印公共服务平台。


  3、3D打印厂商的蓬勃发展。国内一些3D打印专业提供三维数字化技术综合解决方案的高科技企业蓬勃发展,北京太尔时代、西锐三维打印科技有限公司、杭州先临三维科技股份有限公司、浙江闪铸三维科技有限公司等一大批3D企业为3D打印的发展提供有力的支撑。


  4、3D打印技术迅速成长。中国3D打印技术正迅速“生长”,北京、西安已建立“3D照相馆”,顾客只需经过10分钟的360度扫描照相,再加上几个小时的3D打印制作,就能够得到一个形象逼真立体的人物塑像。


  华中科技大学3D打印工业园已确定落户光谷未来科技城,首期规划用地约500亩,投资额1亿元左右。武汉已经制定了增材产业发展的五年行动计划,3D打印技术作为增材产业发展的一部分,相关部门将不断跟踪产业发展状况,适时的推动相关的产业发展。


Threat(威胁):


  1、3D打印机是能源吞食者。根据拉夫伯拉大学的研究显示,当塑料随着高温和激光融化的时候,做一个相同质量的模型,3D打印机所消耗的电力能源比注射模塑的方法多约50到100倍。2009年,麻省理工学院的环境友好制造业项目指出,激光直接产生金属沉积物(金属粉末融合在一起)所需电能是传统铸造方法和加工方法的好几百倍之多。正因为如此,3D打印机为小批量生产提供了更好的条件。工业型的3D打印机并不会在短时间内减少我们对煤电能源的使用。


  2、有害的空气排放物。根据伊利诺理工大学的研究显示,当你在家里使用3D台式打印机的时候,它可能会对人的健康产生危害。3D打印台式机在工作时的排放物与点燃一根香烟或是在一个煤气炉或电热炉上做菜时所产生的排放物相类似。这些粒子可以在人体的肺部、血管中沉积下来,会影响到人体健康,特别是对于有哮喘病的人。


  3、枪支管理的漏洞。第一支成功打印出来的3D枪支已经是旧闻了,但是它影响力却是非常重要。全球范围内公司企业不断发展,它们都想要出售这些枪支或是CAD的设计。Solid Concepts是一家工程公司,它曾经用第一把3D打印的金属手枪发射出子弹。国会颁布的“不可探测枪支法案”,禁止不可被金属探测器或是X射线扫描仪检测的枪支,又被延长了十年的有效期限。但是,这使法律在枪支管理这一方面存在了一个漏洞:3D打印枪支即使含有小件的金属也不在这一法案的禁止范围内。


  4、制造商的责任划分。武器可以使用3D打印技术打印出来,那么一些安全设备如头盔、自行车车轮和儿童玩具等也可以通过打印出来。当然,这会涉及到知识产权和商标归属权的问题,但是最大的问题还是责任划分的问题。如果一个人使用了3D打印的枪支射伤或杀死了某个人,或是使用3D打印的刀具刺伤某人,或是戴着3D打印的头盔骑着自行车撞断了别人的脖子,那么谁应该承担这个责任呢?


  3D打印技术的快速发展已经对某些传统行业造成了一定的影响甚至冲击,但3D打印在未来还有很长的路要走。虽然3D打印在推动社会向好的一面前进的同时,也有不少潜在的不可知性和不可控性,但是,也许在将来的日子里,3D打印潜在的问题都能找到一个很好的解决方法,3D打印将一步一步地改变我们的世界,让之变得更好。

 

 


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