3D打印又称增材制造,具有缩短制造时间、降低生产成本、制造更复杂零件、个性化需求制造等突出优势,被视为第三次工业革命的一大标志。作为战略性新兴产业,它正在迅速改变传统的制造方式。随着《中国制造2025》、《国家增材制造产业发展推进计划》等政策的出台,我国也将发展3D打印上升到国家战略的高度,推动我国从制造大国向制造强国转变。
然而,目前的3D打印技术受到速度和性能问题的限制,无法完全满足工业领域批量和大规模应用的需求,限制了该技术的推广和应用。在中国,有这样一家起源于工艺美术的科技企业,正在悄然成为3D打印行业领域的独角兽。2017年12月14日,中关村东升科技园凯莱酒店,伴随着舒缓的背景音乐,我和北京庆丰时代科技有限公司公司该公司首席执行官姚志峰先生就3D打印进行了三个小时的咖啡谈话...
从清华到3D打印。
姚总湖南郴州2007年考入清华美院雕塑系。从作业方面来说,他学了四年人体建模,边工作边创业是他在清华读书时的真实状态。大学的时候,要经常去校外。公司参与创业项目,毕业论文的内容设计在毕业导师的反复催促下获得灵感,凝聚自我的毕业雕塑《脑残青年》经过三次连夜修改终于通过。脑残青年满脑子都是他的状态感知。虽然脑残是每个人的青春属性,但他当时的感知可能比别人强。
他的学校故事也是一个励志故事。因为对计算机的兴趣,我在高一就以差生的身份进入了学校的信息奥赛班,并持续学习了两三年的计算机编程,和队友一起获得了各种比赛的冠军。从高三开始,我突发奇想考清华,磨刀霍霍学美术,一举通过了专业课考试;从英语落后,到高考三次,却无缘清华。在社会上混了三个月,在别人异样的目光中踏入中学校门参加第四次高考,终于如愿以偿。他的身心得到了磨练。用他的话说,“第四年,我很平静,周围的人都觉得我疯了。”俞洪敏,新东方的创始人, 还三次高考实现北大梦。姚志峰四次高考,实现清华梦。坚持对两个人来说能是一回事吗?
清华美院雕塑专业每年在数万人才中只招15人,旨在培养大师精英教育。因为考试和从小的特殊经历,姚志峰在大学里经常对同学说,不要等到毕业了才适应社会,于是在大学里开始谋生创业,试图赶上复读的时间。在那时北京奥运周期,各项运动如火如荼。当时他和创业团队跟风,组织体育项目,其中被骗,被坑,被踩。还记得在鸟巢举办的中国足球嘉年华,志愿者招募了300多人。巨大的工作量和繁杂的工作细节,为他后来的创业提供了宝贵的经验。
作为一名雕塑专业的艺术家,他在各种职业尝试和选择中努力寻找出路。偶然,他接受了。北京在某航天博物馆的浮雕设计制作业务中,为了简化复杂的技术工作,团队开始琢磨如何用雕刻机代替手工,这是他染指3D打印技术的机会和开始。最后,他发现3D打印行业是和艺术联系最紧密的,又恰好发挥了专业特长,所以一直沉浸在这个领域至今。
这个时间段恰好是2011年。
国内外研究表明,3D打印是制造业。
在1986年,查尔斯·w·赫尔(3D系统 公司方正)发明了第一台工业3D打印机。该设备利用紫外激光逐点扫描液态树脂,使扫描的树脂薄层产生聚合反应,由点到点逐渐形成线,最终形成零件的整体模型。在全球范围内,2011年,3D打印产品走进了大家的视野。2014年11月底,3D打印技术被《时代》杂志评为2014年度25大最佳发明。
如今,越来越多的3D技术被应用于医疗、航空航天、汽车等领域。生活中也随处可见一些定制的3D打印糖果。
他刚接触这个行业的时候,查阅了很多这方面的资料,去国外调研,找了很难的专业论文来研究,让他觉得很神奇,很害怕,很敬畏。自主研发设备时,为了摆脱清华的实验室、设备等免费资源,工作室从顺义搬到了五道口。
各种尝试,有的错,有的对,最后他发现,其实3D打印本身就是制造业。
谈及创业的艰辛,姚先生坦言最痛苦的是独自摸索的孤独和寻找合伙人的漫长过程。人是创业最重要的因素。新的行业和领域,志同道合的人比较少。他频繁参加各种活动,认识了更多业内人士。一年之内,吸引了业内不同背景的专业人士加入。工艺设计的流线型外观和新型绿色材料的生产是他们对产品未来的定义。
此后,他在学院路租了一个小房子作为工作室,方便合伙人一起工作,互相学习。加班是常事。经过几个月的“泡面生活”,他们终于克服了3D打印“由来已久”的速度问题,比当时市面上主流的3D打印机快了近100倍。2016年12月的一个凌晨,他和拿到清华录取通知书时一样平静,仿佛早已知道结果。然而,当他在凌晨两点走在冰冷空旷的街道上,想起机器完工停下的那一刻,热血沸腾,真想大喊!
融资刚开始。
当涉及到国外在该行业的技术时,美国仍然占据领先地位。carbon 3D有时会在科学杂志上发表文章,甚至在世界各地申请发明专利,人为地为行业竖起一道不可逾越的墙。姚先生和他的所有伙伴决心克服各种障碍和壁垒,甚至探索可以支持更多系统的材料技术。现在他们也申请了多项核心专利。从纯技术的角度来说,行业之间可以进行PK,支持各种物质的类型,包括自由基和阳离子。这是3D打印项目的核心价值,也正是这些新材料可以实现将工艺制造成产品。
在产业扩张方面,清风科技是北京、宁波与台北同时布局。宁波是全球最大的模具注塑机设备生产基地,2025年全国首个智能制造示范城市,是材料研发和科研的集中地。特别是高分子材料,是3D打印行业最重要的基础原材料。通过参加一系列创新创业大赛,清风科技获得了宁波政府500万元资金支持和奖励。
台北和日本的R&D制造系统有些相似。合伙人带领团队做设备工艺研发。北京还是第一要务。这里有各行各业的人才,包括但不限于软件、平台研发、系统工程、设备、软件、材料、光学、热变形、机械、电子等综合工业领域。姚经理悄悄透露公司获得北极光、元石资本数千万天使投资。中关村东升科技园成熟现代化的设施吸引了他,园区更多的人文关怀让他决定将企业总部搬到东升科技园。他爽朗地说,要充分享受园区的多元服务和活跃的创业创新氛围。
中关村东升科技园产业服务体系品牌营销咨询伴随访谈公司三夫咨询同事表示,园区应该是企业的保护膜,为园区内企业提供安全、稳定、按需的服务。企业只需要心无旁骛地搞科研。庆丰科技是受益者之一,园区设立专项基金也随之而来。庆丰科技人员、园区一期300多家企业、10000多名科技从业者在这里,享受着工作与生活融为一体的幸福生活。
物联网理念下的按需定制和柔性生产
虽然国内领先的3D打印技术已经开发出来,但是他们并没有把卖设备作为自己的商业模式。
因为家庭关系,他对中国的制造业很了解,也知道中国工业的痛点。智能制造是未来的方向。3D打印技术不仅在很大程度上实现了产业替代和原材料节约,而且效率提高了10%以上。比如全国注塑行业,每年有上万亿元的工业产值。大部分产品的成本、模具、人工都远高于他们新研发的3D打印机打印出来的产品单价。
姚先生兴奋地描述了未来的商业场景:对传统工厂进行科学普及和理论基础支持后,将3D打印设备免费送给工厂使用;通过集中技术管理,使用了设备厂商的原材料,给每台设备赋予了物联网的概念;闲置设备有效调用,酌情下单,科学安排生产,物流就近取货,自动汇总配送就近送达。这种“化整为零”的方式,大大提高了生产效率,节省了劳动时间,可以说真正实现了工业革命!之前有国外专家提出了无人工厂的想法,现在都自己创业了。公司实现了:无人工厂,遥控精准布局, 以及全球监控的工业4.0概念。这些发现和新的进展使他感到兴奋和高兴。
复杂度高的聚合物领域拓展很广,几分钟就能做出零件。如果技术在超级工厂普及,原材料上游资源理顺,下游物流合作稳定,最先进的设备免费大范围推广,客户端与平台系统无缝对接,那么富士康这个拥有几十万员工、重资产的劳动密集型企业该怎么办?
未来将是一个行业与技术结合的平台。
设计很重要,关键是落地。
3D打印的按需定制曾有外媒报道过危险设备容易打印。因此,技术的快速发展对监管提出了同步的要求,比如用大数据监测危险信号,防止出现“糖衣炮弹”的可能。如何避免这样的事情,我们需要从源头进行检测,所以公司从2013年开始探索监管对应的这些流程,开始思考承担社会责任。
目前物联网甚至互联网还不能完全规划传统制造业,这是整个行业的痛点。中国是一个工业大国,不改变传统的制造方法和艺术,瓶颈问题是无法解决的。一旦工业生产与3D打印相结合的想法成功,物流行业将得到根本性的改善,迂回和浪费将从源头上得到充分解决,因为平台的系统化布置可以实现区域化制造,复杂的东西经过统筹规划和大数据分析后将得到简化。阿里淘宝天猫的逻辑是根据客户需求给工厂下单。姚总认为未来工业化的核心是idea,就是根据需求定制化产出,避免差异化个性化产品生产的积压。举个例子, 阿迪达斯生产某款鞋时,鞋底的蜂窝状、透气性、弹性以及与脚型的符合程度对运动员的要求非常高。3D打印完全可以根据个性化要求定制生产。也许,在不久的将来,定制鞋可以大规模生产,你可以在鞋店穿上半个小时甚至10分钟量身定做的鞋子。
鞋子合不合适,只有脚知道。
在不久的将来,3D打印会打印出最合适最舒适的鞋子,等等,等等。
科学教育既是一种责任,也是一个市场。
先说商业模式和3D打印设备免费赠送给工厂和生产线的强大关系,以及造血功能、剩余劳动力利用和价值生成。在新技术的梳理下,会形成良性循环的生态系统。你可能会问你是2C市场还是2B市场,但姚老师的想法是,他们未来全新的平台应该是2A。a是所有最原始的东西,因为3D打印的特殊行业可以是2C,也可以是2B。比如,随着影视播出系统的高清升级,剧中的道具越来越要求更真实,更精致。产品设计、3D打印、上色等艺术处理,是世界上独一无二的利剑。现在公司成熟的合作
人的创造力需要被引导和激发,3D打印也是一种教育工具。现在,北京很多学校都有3D打印机。姚老师说,20年后的未来是未来20年孩子的样子,教育是公司未来的市场。现在的孩子这么小就开始学习3D打印技术,长大后做的事情是我们现在无法想象的。未来的企业应该是更有技术含量、更有社会价值、更有社会责任感的企业。
最后大家都笑了,说3D打印可能会打印出一些惊艳的作品。姚总裁笑着打开手机里的一张照片,介绍前年国家领导人访美时微软赠送的船模“刘林海”号。货船模型是他设计打印的。是否意味着中国的3D打印技术和未来智能制造蓝图从此萌芽?
文章写出来的时候,我得到了好消息。清风科技凭借其智能化的技术和创新的营销思维,从1000多个创业项目中脱颖而出,荣获2017年第五届“东升杯”国际创业大赛特等奖,获得100万元创业奖。同时,园区新扩建的办公室也将投入使用。
清风科技的春风已经悄然而至,中国3D打印智能制造的蓝图也已经开始。