王麗
“就像互聯(lián)網(wǎng)既是技術(shù)更是服務(wù),催生一種全新的商業(yè)秩序和經(jīng)濟(jì)生態(tài)一樣,3D打印技術(shù)也會(huì)讓‘制造業(yè)民主化’和‘社會(huì)化制造’成為可能?!?/p>
3D打印是什么?大多數(shù)普通人對(duì)它的認(rèn)識(shí)源于媒體對(duì)一些產(chǎn)品的報(bào)道。3D打印汽車、3D打印房子、3D打印骨骼……3D打印會(huì)改變我們的生活嗎?
“3D打印技術(shù)將與其他數(shù)字化生產(chǎn)模式一起推動(dòng)實(shí)現(xiàn)第三次工業(yè)革命?!庇?guó)《經(jīng)濟(jì)學(xué)人》雜志一篇文章這樣闡述,并將其稱為“制造業(yè)未來(lái)的趨勢(shì)”。
然而,目前為止,這項(xiàng)技術(shù)的應(yīng)用依舊處于小眾狀態(tài),主流人群對(duì)該項(xiàng)技術(shù)的關(guān)注遠(yuǎn)遠(yuǎn)小于技術(shù)本身能夠創(chuàng)造的價(jià)值。中國(guó)科學(xué)院科技政策與管理科學(xué)研究所副研究員袁志彬表示。
數(shù)據(jù)顯示,2013年全球打印市場(chǎng)規(guī)模約40億美元,是2012年的1倍。其中,美國(guó)約占40%,為15億美元;歐洲約10億美元,而中國(guó)的市場(chǎng)份額只有3億美元,占比不到10%。
在推崇新技術(shù)新科技的今天,人們期待3D打印技術(shù)將開(kāi)啟一種全新的商業(yè)秩序,產(chǎn)生一種新的經(jīng)濟(jì)生態(tài)。然而,這種新的生態(tài)迄今為止依舊是不完整、不清晰的。
原始創(chuàng)新動(dòng)力不足,技術(shù)與服務(wù)尚未與市場(chǎng)真正接軌,新技術(shù)面臨的困局難破,這一系列問(wèn)題背后隱藏的現(xiàn)實(shí)原因值得關(guān)注。
打印“鋼筋鐵骨”
3D打印技術(shù)在醫(yī)學(xué)上的應(yīng)用最引人注目。北京大學(xué)(附屬)第三醫(yī)院骨科5年前就在嘗試研究運(yùn)用3D打印技術(shù)治病救人,目前已有近22位患者用上了3D打印機(jī)制造的脊柱椎體。
趙億玲就是其中一位。
“我馬上去學(xué)校接孫女放學(xué)?!痹诮拥健睹裆芸酚浾唠娫挄r(shí),趙億玲非常忙碌,這已經(jīng)成為她近一年來(lái)的生活常態(tài)。但一年多以前,作為一個(gè)幾近癱瘓的脊髓型頸椎病患者,就連拿勺吃飯都是她不可想象的事情。
時(shí)間回溯至兩年前,家住北京大興區(qū)的趙億玲在家中突然無(wú)法抬起右腳。由于正值立秋時(shí)節(jié),家人以為一向身體健康的趙億玲只是著涼了,不會(huì)有大礙。直到一個(gè)星期后,她一天之內(nèi)3次被幾個(gè)小石子絆倒,家里人才意識(shí)到問(wèn)題的嚴(yán)重性。
幾經(jīng)輾轉(zhuǎn),趙億玲的疾病被北醫(yī)三院骨科主任劉忠軍確診為“脊髓型頸椎病”,就在她入院手術(shù)之前,病情已經(jīng)發(fā)展到生活不能自理。
原本,治療“脊髓型頸椎病”最常見(jiàn)的方法是,醫(yī)生將患者膨出并壓迫神經(jīng)的髓核組織摘除,而摘除椎體形成的骨槽,會(huì)放入人工制造的鈦網(wǎng),然后從患者身體其他部位取出部分骨頭填充進(jìn)去,最后用鋼板和螺釘固定,讓其慢慢生長(zhǎng)。
5月15日,《民生周刊》記者在北醫(yī)三院骨科主任辦公室見(jiàn)到了正在復(fù)查的趙億玲,劉忠軍說(shuō):“從片子來(lái)看,短時(shí)間內(nèi)骨長(zhǎng)入的情況非常好,新骨在打印骨骼的孔隙里面長(zhǎng)得很好。”
打印骨骼?劉忠軍為趙億玲放入的并非人工制造的鈦網(wǎng),而是植入了3D打印出來(lái)的“脊柱椎體”。
據(jù)劉忠軍介紹,按照以前的辦法,一般是使用制好的“通用型”鈦網(wǎng),往往匹配度差,植入骨骼與周邊骨骼的融合時(shí)間會(huì)很長(zhǎng),而且在生長(zhǎng)過(guò)程中會(huì)出現(xiàn)塌陷問(wèn)題,效果并不理想。
通過(guò)3D打印技術(shù),與患者患處同一形狀、體積的內(nèi)植物得以填充到缺損部位,上下再用螺釘固定,就非常牢固?!斑@一點(diǎn)是以往工藝不可能做到的?!?/p>
《民生周刊》記者問(wèn)趙億玲,為什么要選擇使用3D打印出來(lái)的“鋼筋鐵骨”時(shí),她說(shuō):“我相信新技術(shù)?!?/p>
一句“相信新技術(shù)”,或許是3D制造行業(yè)在醫(yī)療領(lǐng)域的“最強(qiáng)期待”。
據(jù)劉忠軍介紹,到下個(gè)月,最后一例手術(shù)患者臨床觀察期就會(huì)滿半年,接下來(lái),這22位植入3D打印椎體的試驗(yàn)組患者的觀察結(jié)果,將與另22位對(duì)照組患者進(jìn)行對(duì)比,而后形成觀察報(bào)告遞交藥監(jiān)局,再做下一步審批。
“3D打印出來(lái)的人體骨骼內(nèi)植物,代表著骨科手術(shù)治療將進(jìn)入一個(gè)新時(shí)代。”劉忠軍說(shuō)。
事實(shí)上,在醫(yī)療領(lǐng)域以外,3D打印技術(shù)做的事遠(yuǎn)不止這些。
在國(guó)內(nèi)已被廣泛應(yīng)用于醫(yī)療保健、軍事、航空航天、土木工程等領(lǐng)域。在國(guó)外,此項(xiàng)技術(shù)不但被研究人員用來(lái)修復(fù)老鼠的視網(wǎng)膜細(xì)胞,美國(guó)的一家公司甚至用該技術(shù)打印出了世界上第一把金屬槍。
是否可以判定,一個(gè)新興的數(shù)字生產(chǎn)革命已悄然來(lái)臨?
3D制造 VS 傳統(tǒng)制造
與《經(jīng)濟(jì)學(xué)人》雜志將3D打印技術(shù)贊為“制造業(yè)未來(lái)”不同,臺(tái)灣鴻海集團(tuán)總裁郭臺(tái)銘對(duì)此的回應(yīng)頗耐人尋味。
“如果3D打印真的有用,那我的郭字倒過(guò)來(lái)寫?!彼诠_(kāi)場(chǎng)合曾表示。
他舉例說(shuō),3D制造可以把手機(jī)打印出來(lái),但卻只能看,不能用。3D打印出來(lái)的產(chǎn)品無(wú)法與電子零件進(jìn)行組裝,與傳統(tǒng)制造相比,并不具備工業(yè)化大生產(chǎn)的優(yōu)勢(shì)。
全球最大的3D打印企業(yè)之一,易歐司光電技術(shù)有限公司大中華區(qū)總經(jīng)理吳承軒在接受《民生周刊》記者采訪時(shí)表示,與傳統(tǒng)制造業(yè)相比,3D打印技術(shù)最大優(yōu)勢(shì)在于“傳統(tǒng)制造做不了也做不好的東西,3D打印可以做到”。
北京市阿邁特醫(yī)療器械有限公司總經(jīng)理劉青將其稱之為“找到最適合的應(yīng)用”,他告訴《民生周刊》記者:“只有將該技術(shù)應(yīng)用在最合適的地方,才能充分發(fā)揮該技術(shù)的優(yōu)勢(shì)?!?/p>
以制作豆?jié){機(jī)為例,用傳統(tǒng)加工方法,成本在2000元左右,而使用3D打印技術(shù)需要5000元。但是,傳統(tǒng)制作一般需要10天,新技術(shù)則只需要2天。
劉青認(rèn)為,3D打印在材料多樣性方面仍存在缺陷,是制約批量生產(chǎn)的最根本原因。比如制作衣服,3D打印暫時(shí)還做不了?!拔覀兛梢杂?D打印機(jī)打出一個(gè)杯子,由于食用材料標(biāo)準(zhǔn)限制,這杯子不能直接用來(lái)飲水,暫時(shí)只能是個(gè)擺設(shè)。”
與此同時(shí),在杭州電子科技大學(xué)教授徐銘恩看來(lái),3D打印不適應(yīng)工業(yè)化大生產(chǎn)另有原因,“分析處理擬打印產(chǎn)品的三維數(shù)據(jù)需要一定的專業(yè)知識(shí),這不是很快就能解決的。”他告訴《民生周刊》記者,3D打印流程主要包括,首先必須要有一個(gè)精密的三維掃描儀,將擬打印復(fù)制的產(chǎn)品,掃描后形成三維數(shù)據(jù),經(jīng)分析處理后,才能成型。
不過(guò),劉青告訴《民生周刊》記者,現(xiàn)階段軟件研發(fā)足以讓3D打印數(shù)據(jù)的操作實(shí)現(xiàn)便捷化?!安粡?fù)雜,一學(xué)就會(huì)?!?/p>
“3D打印技術(shù)最理想的應(yīng)用是在個(gè)性化或者是定制化領(lǐng)域,近期還不可能完全替代傳統(tǒng)的制造技術(shù),應(yīng)該是優(yōu)勢(shì)互補(bǔ)。”袁志彬說(shuō)。
袁志彬認(rèn)為,從整個(gè)社會(huì)進(jìn)步的角度看,相較于傳統(tǒng)生產(chǎn)方式,3D打印技術(shù)的確是重大變革,但因其只是新的精密技術(shù)與信息化技術(shù)的融合,不能替代機(jī)器化大生產(chǎn);受原材料限制而大多數(shù)產(chǎn)品無(wú)法打印及個(gè)性化打印成本極高等限制,近中期不具備推動(dòng)第三次工業(yè)革命的本領(lǐng),也不會(huì)是傳統(tǒng)制造業(yè)的終結(jié)者。
但從整個(gè)行業(yè)角度看,當(dāng)它的技術(shù)不斷改進(jìn)直至被主流市場(chǎng)接受,這項(xiàng)技術(shù)將給工業(yè)生產(chǎn)和經(jīng)濟(jì)組織模式帶來(lái)顛覆性改變。
資料顯示,2013年3D打印市場(chǎng)中消費(fèi)品和電子產(chǎn)品約占20.3%,其次是機(jī)動(dòng)車領(lǐng)域占比19.5%,再次是醫(yī)療和牙科領(lǐng)域占15.1%。
另?yè)?jù)世界3D打印技術(shù)產(chǎn)業(yè)聯(lián)盟秘書長(zhǎng)羅軍估算,隨著消費(fèi)者對(duì)醫(yī)療、航空航天、汽車等市場(chǎng)產(chǎn)品需求的持續(xù)增長(zhǎng),近期3D打印市場(chǎng)規(guī)??蛇_(dá)100億美元。
破局與對(duì)弈
不過(guò),愿景雖好,要想讓中國(guó)工業(yè)全面跨入3D時(shí)代,依然任重道遠(yuǎn)。
“以增速來(lái)講,目前銷售的增長(zhǎng)還是非??斓?,盡管3D打印是一項(xiàng)新技術(shù),需要市場(chǎng)有一個(gè)接受過(guò)程?!眲⑶嗾J(rèn)為,近期在中國(guó)應(yīng)該有爆發(fā)式增長(zhǎng)。
不過(guò),在談及3D打印技術(shù)在醫(yī)療行業(yè)面臨的困頓時(shí),劉青沉默了一會(huì)兒說(shuō),作為一家以歸國(guó)留學(xué)人員為主、從事新型完全可吸收性介入醫(yī)療器械研發(fā)的高科技公司,公司產(chǎn)品的應(yīng)用主體是醫(yī)院,產(chǎn)品要被患者使用,需要行政主管部門的審批、招標(biāo)。
而劉忠軍認(rèn)為,3D打印作為一種新技術(shù),要用在人的身上,相關(guān)行政部門在審批時(shí)肯定要慎重。他告訴《民生周刊》記者,現(xiàn)在該技術(shù)面臨的瓶頸在于,“目前國(guó)內(nèi)沒(méi)有個(gè)體化定制手術(shù)器械的相關(guān)法規(guī)?!?/p>
顯然,定制化醫(yī)療器械是未來(lái)醫(yī)療領(lǐng)域的發(fā)展趨勢(shì),目前我國(guó)尚沒(méi)有與之相匹配的法規(guī),一旦定制化內(nèi)植物需要用到患者身上,將出現(xiàn)申請(qǐng)無(wú)門的情況。
羅軍表示,國(guó)內(nèi)原始創(chuàng)新積累遠(yuǎn)遠(yuǎn)不夠,真正搞科研、有自主產(chǎn)品的少,仿制國(guó)外設(shè)計(jì)的多;發(fā)展觀念落后,靠生產(chǎn)設(shè)備買設(shè)備的情況常見(jiàn),可以說(shuō),“國(guó)內(nèi)3D打印產(chǎn)業(yè)危機(jī)四伏。”
“3D打印最大的市場(chǎng)是材料市場(chǎng),而不是設(shè)備市場(chǎng)?!眳浅熊幷f(shuō),客戶選擇了我們的3D打印設(shè)備,接下來(lái)大部分客戶還是會(huì)選擇我們的耗材。這個(gè)市場(chǎng)前景很好,總產(chǎn)值也很大。3D打印產(chǎn)業(yè)鏈涉及很多環(huán)節(jié),包括3D打印機(jī)設(shè)備制造商、3D 模型軟件供應(yīng)商、3D打印機(jī)服務(wù)商和3D打印材料的供應(yīng)商。因此,圍繞3D打印的產(chǎn)業(yè)鏈會(huì)產(chǎn)生很多機(jī)會(huì)。
“就像互聯(lián)網(wǎng)既是技術(shù)更是服務(wù),催生一種全新的商業(yè)秩序和經(jīng)濟(jì)生態(tài)一樣,3D打印技術(shù)也會(huì)讓‘制造業(yè)民主化’和‘社會(huì)化制造’成為可能?!痹颈蛘f(shuō)。