增材制造技術(shù)铆糙，或稱(chēng)3D打印技術(shù)焕蹄，根據(jù)電腦設(shè)計(jì)模型疫蔓、采用材料逐層累加的方法制造產(chǎn)品塔粒，被寄予全面革新制造業(yè)的厚望结借。然而，盡管獲得媒體的廣泛報(bào)道卒茬，增材制造尚未在實(shí)際生產(chǎn)實(shí)踐中得到大規(guī)模應(yīng)用船老。

理論上，增材制造技術(shù)可以制造更好的產(chǎn)品扬虚，包括更多的產(chǎn)品種類(lèi)努隙、更優(yōu)的產(chǎn)品表現(xiàn)球恤、更長(zhǎng)的使用壽命和更輕的單位重量。同時(shí)荸镊，該技術(shù)還將帶來(lái)生產(chǎn)工藝和流程的簡(jiǎn)化咽斧，例如，交貨時(shí)間由于生產(chǎn)周期的縮短大大加快躬存，生產(chǎn)地點(diǎn)的選擇更加靈活糯锦，生產(chǎn)工具得以簡(jiǎn)化，生產(chǎn)廢料較傳統(tǒng)工藝相比大大減少灶花。

盡管總體市場(chǎng)規(guī)模較小值膝，增材制造行業(yè)正在快速發(fā)展，增速?gòu)?qiáng)勁艰吏。目前欺垛，全球增材制造市場(chǎng)規(guī)模約為70億美元，預(yù)計(jì)未來(lái)6年年復(fù)合增長(zhǎng)率將高達(dá)24%涣累，2021年市場(chǎng)規(guī)模約為265億美元隆鹤。

增材制造市場(chǎng)一般以光聚合物和熱塑材料為主，金屬材料只占其中很小一部分蹦争，但近年來(lái)汪请，金屬打印這一細(xì)分市場(chǎng)高速發(fā)展，為工業(yè)品領(lǐng)域的零部件加工帶來(lái)全新的可能瑞捂。

金屬打印能否在生產(chǎn)效率贸左、質(zhì)量穩(wěn)定性和成本控制上滿(mǎn)足汽車(chē)等行業(yè)大規(guī)模商業(yè)化生產(chǎn)的需求，目前仍是未知數(shù)酷麦。但有理由相信矿卑，金屬打印一旦得到大規(guī)模應(yīng)用，必將為當(dāng)前工業(yè)化生產(chǎn)帶來(lái)變革贴铜。

考慮涉足金屬打印行業(yè)的廠商和投資者粪摘，應(yīng)摩厲以須，迎接可能到來(lái)的行業(yè)變革绍坝。競(jìng)爭(zhēng)策略的制定徘意，應(yīng)基于對(duì)金屬打印技術(shù)的應(yīng)用領(lǐng)域以及其價(jià)值鏈的洞察，如此轩褐，才有望把握住短期椎咧、中期和長(zhǎng)期的行業(yè)轉(zhuǎn)折點(diǎn)。

1. 增材制造行業(yè)價(jià)值鏈

增材制造行業(yè)包括沿著上游把介、制造和服務(wù)價(jià)值鏈的六大步驟（見(jiàn)圖2）勤讽。其中，上游模塊尤為重要拗踢，需要將高度復(fù)雜的零部件要求轉(zhuǎn)化為圖紙和3D模型（涉及設(shè)計(jì)脚牍、掃描向臀、打印和檢查軟件）。目前已有不少企業(yè)進(jìn)入這一價(jià)值鏈模塊碗品。

過(guò)去幾年中隆文，增材制造行業(yè)內(nèi)的企業(yè)經(jīng)歷多輪的創(chuàng)業(yè)和整合，頭部廠商確立行業(yè)領(lǐng)先地位芽嗓。Autodesk和Materialise是最主要的增材制造軟件供應(yīng)商韧践，部分公司業(yè)務(wù)涉及行業(yè)價(jià)值鏈的多個(gè)環(huán)節(jié)，例如Stratasys生產(chǎn)3D打印機(jī)和打印后續(xù)處理班卖。部分3D打印機(jī)生產(chǎn)商也自行生產(chǎn)金屬粉末随象，但隨著行業(yè)分工的成熟化，他們開(kāi)始向?qū)ｉT(mén)金屬粉末廠商采購(gòu)呆纤。

預(yù)計(jì)行業(yè)價(jià)值鏈未來(lái)將繼續(xù)快速演變聪蔬，隨著材料成本的下降和生產(chǎn)工藝的簡(jiǎn)化，增材制造的單位生產(chǎn)效率將大大提高，并最終帶來(lái)重大行業(yè)變革。價(jià)值鏈的中間環(huán)節(jié)將得以簡(jiǎn)化县趴，尤其在生產(chǎn)和生產(chǎn)后續(xù)處理環(huán)節(jié)捕阅。

生產(chǎn)流程將被重塑和重整，發(fā)展出一個(gè)無(wú)縫鏈接的端到端價(jià)值鏈反璃。整合可以通過(guò)企業(yè)內(nèi)部?jī)r(jià)值鏈延伸或企業(yè)之間的戰(zhàn)略合作來(lái)達(dá)成昵慌，OEM廠商尤其需要增強(qiáng)對(duì)價(jià)值鏈各環(huán)節(jié)的深入了解。其中淮蜈，知識(shí)產(chǎn)權(quán)保護(hù)斋攀、軟件研發(fā)和設(shè)計(jì)能力尤為重要。

生產(chǎn)效率的提高梧田、增材制造技術(shù)帶來(lái)的新產(chǎn)品和產(chǎn)品質(zhì)量改善淳蔼，將進(jìn)一步刺激需求端的增長(zhǎng)，企業(yè)把握和利用好發(fā)展時(shí)機(jī)裁眯，而其中鹉梨，備件生產(chǎn)和翻新將是兩個(gè)最重要的近期機(jī)會(huì)。

2. 金屬打印先驅(qū)：Siemens和GE

2017年2月穿稳，Siemens推出金屬打印技術(shù)生產(chǎn)的燃?xì)鉁u輪葉片存皂，預(yù)示著從前期設(shè)計(jì)到生產(chǎn)后處理的全線金屬打印技術(shù)將帶來(lái)的重大變革。

Siemens首先研發(fā)出基于金屬打印技術(shù)的燃?xì)鉁u輪葉片樣品逢艘，并對(duì)樣品進(jìn)行抗高壓能力測(cè)試（包括物理加壓旦袋、高溫和高離心力），在將該樣品安裝到渦輪機(jī)并成功測(cè)試后它改，Siemens開(kāi)始量產(chǎn)金屬打印的渦輪葉片物轮，發(fā)展渦輪機(jī)的零部件后市場(chǎng)刃傻。

通過(guò)金屬打印技術(shù)的應(yīng)用和生產(chǎn)環(huán)節(jié)的內(nèi)部整合，Siemens主要獲益如下：

便于不斷改進(jìn)設(shè)計(jì)怖征，優(yōu)化渦輪葉片產(chǎn)品表現(xiàn)

全面掌握核心知識(shí)產(chǎn)權(quán)

省去傳統(tǒng)生產(chǎn)流程中的鑄造和打孔等多個(gè)復(fù)雜環(huán)節(jié)

省去供應(yīng)商環(huán)節(jié)鸣谒，提高產(chǎn)品利潤(rùn)率

通過(guò)應(yīng)用金屬打印技術(shù)，Siemens的整個(gè)生產(chǎn)周期僅為18個(gè)月护狠，與傳統(tǒng)生產(chǎn)工藝相比隧鸠，生產(chǎn)周期大大縮短。此外同蚂，零部件金屬打印技術(shù)也可反哺其他產(chǎn)品的工程設(shè)計(jì)懊玖，為Siemens未來(lái)金屬打印技術(shù)的產(chǎn)品種類(lèi)拓展做好準(zhǔn)備。

此外扔相，Siemens還將金屬打印技術(shù)成功應(yīng)用于渦輪機(jī)噴頭的維修力鹰。此前，噴頭的維修需要替換掉大部分噴頭厚遗，在用傳統(tǒng)方法重新安裝新的噴頭腺首。如今，通過(guò)金屬打印技術(shù)的應(yīng)用黔攒，只需要替換掉一小部分噴頭趁啸，再用金屬打印零件填充即可。維修周期從44周縮短到4周督惰，大大提高顧客供貨效率不傅、減少維修成本。

GE是另一家將金屬打印技術(shù)應(yīng)用于全線生產(chǎn)的先驅(qū)赏胚。它在金屬打印技術(shù)發(fā)展上共計(jì)投資15億美元访娶，其中5千萬(wàn)美元用于投資一家位于阿拉巴馬州的工廠，主要生產(chǎn)金屬打印LEAP飛機(jī)引擎燃油噴嘴（預(yù)計(jì)2020年噴嘴產(chǎn)量達(dá)到35,000個(gè)）觉阅。跟由20個(gè)零部件組成的傳統(tǒng)燃油噴嘴相比崖疤，使用金屬打印技術(shù)生產(chǎn)出來(lái)的燃油噴嘴為一個(gè)整體零件，重量減少25%典勇，使用壽命延長(zhǎng)5倍劫哼。噴嘴重量的減輕，為航空業(yè)客戶(hù)帶來(lái)燃油成本的顯著下降痴柔。

3. 創(chuàng)新推動(dòng)金屬打印技術(shù)的應(yīng)用

盡管金屬打印市場(chǎng)仍處于萌芽狀態(tài)沦偎，GE、Siemens和Michelin/ Fives' AddUp等企業(yè)金屬打印技術(shù)創(chuàng)新的成功并非個(gè)例溅蓖。多類(lèi)金屬被廣泛應(yīng)用于航空航天鹤仲、汽車(chē)、航海、醫(yī)藥和牙科等諸多行業(yè)壕赘。

然而拾哈，金屬打印技術(shù)目前大多應(yīng)用于中小型的復(fù)雜高值零部件，而這些零部件本身不需要大規(guī)模的產(chǎn)量铐儡，GE和Siemens的案例便是如此染痊。

其中一大原因在于，粉末床熔合技術(shù)（Powder Bed Fusion）仍是主流庆葱，通過(guò)熱能選擇性地熔化金屬粉末層區(qū)域组救。市面上大多數(shù)（約80%）金屬打印機(jī)所使用的都是這項(xiàng)技術(shù)。

然后胚高，一項(xiàng)新興的金屬打印技術(shù)辰车，即定向能量沉積技術(shù)（Directed Energy Deposition），正在興起抛虏。該技術(shù)與傳統(tǒng)粉末床熔合技術(shù)相比博其，生產(chǎn)效率更高，能以更低的單位成本生產(chǎn)更大迂猴、更為復(fù)雜的零部件慕淡，將進(jìn)一步推動(dòng)金屬打印技術(shù)領(lǐng)域的創(chuàng)新。

短期內(nèi)沸毁，金屬打印技術(shù)用于大規(guī)模生產(chǎn)工業(yè)金屬部件也許不大現(xiàn)實(shí)峰髓，也不大可能全面替代傳統(tǒng)生產(chǎn)工藝，但技術(shù)的發(fā)展正在開(kāi)拓更多的行業(yè)機(jī)會(huì)息尺。未來(lái)儿普，傳統(tǒng)生產(chǎn)技術(shù)下的諸多環(huán)節(jié)將進(jìn)一步減少和整合，帶來(lái)整個(gè)行業(yè)價(jià)值鏈的精簡(jiǎn)掷倔。

對(duì)于OEM廠商來(lái)說(shuō)，擁有一套高成熟度的軟件个绍，對(duì)于產(chǎn)品設(shè)計(jì)和生產(chǎn)流程的優(yōu)化很重要勒葱。擁有橫跨整條價(jià)值鏈的全面能力也尤為重要，可以通過(guò)企業(yè)間的戰(zhàn)略合作來(lái)完成巴柿。

這將是一個(gè)漸進(jìn)式發(fā)展的行業(yè)凛虽，需要廠商重新審視自己的商業(yè)模式，識(shí)別成功應(yīng)用3D打印技術(shù)所需的核心競(jìng)爭(zhēng)力栓属。

（L.E.K.咨詢(xún)合伙人Frédéric Dessertine 及Florian Funke）

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