在线3D打印：一场无声的革命
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如今，基于3D打印的原型制作和小规模生产正在成为许多不同专业工程师和设计师的标准选择；经过多年尝试，工业用户也开始迈出了通过增材制造实现全面生产的第一步。以3D打印为先导的数字化制造技术正在改变产品的设计和制造方式，而人们使用这项技术最直接和最便捷的方式便是在线3D打印。
本期我们通过全球最大的在线3D打印平台3D Hubs的交易数据及其对400家使用3D打印的公司进行的调查，来了解当前3D打印行业的应用现状。最后，我们还要揭示国内在线3D打印正在面临的无声革命。
什么是“在线”3D打印？
一般来说，如今有两种方法可以获得使用3D打印的方法：公司内部拥有打印机可自行生产或将其外包给服务机构。如果用户需要使用不同材料获得高质量的零件，并且不想投入大量资源购买和维护3D打印机，那么外包给服务商便是很有吸引力的选择。
外包时，又有两种选择：一种是外包给传统的服务公司，一种则是通过像3D Hubs这样的在线服务。传统的服务型外包需要与供应商进行反复沟通，尤其是在预生产阶段；在线3D打印服务则通过网络简化了订购流程，将生产时间大幅缩短。简而言之：“在线”一词指的是这些高度自动化的制造平台，“离线”一词则是指那些流程复杂的传统服务形式。
在线3D打印市场
为了预测在线3D打印的受欢迎程度，我们先来看看3D打印市场的大局。不同的分析师统计得到的2018年全球3D打印市场的市场规模在93亿-115亿美元，这包括3D打印硬件、软件和材料的销售，以及在线、离线和其他类型的3D打印服务。
3D打印市场整体细分（Wohler’s report 2018）
通过对服务商的调查结果显示，目前在线3D打印占据服务商年度总收入的35-45%（约13-16亿美元），这是相当大的比例，而且随着越来越多的用户转向在线平台，这一数据在不久的将来还会继续增长。
全球在线3D打印需求细分
接下来我们基于3D Hubs的全球在线交易数据，分析在线3D打印的需求是如何在全球分布的。
图中显示的是2018年订购超过75万件3D打印部件的客户地理分布，北美约占全球在线3D打印需求的一半（49.4%），而欧洲紧随其后达到41%，也即欧美占据了全球在线3D打印需求的90%。亚太地区目前的市场份额相对较小，但仍在上升。
在线3D打印的需求是如何在全球分布情况
在分析这些数据时需要注意，对在线制造的态度、市场渗透或语言等因素都会影响分销。从对谷歌趋势的回顾来看，2018年亚太地区与商业和工业环境中3D打印主题相关的查询和欧美国家同样受欢迎。这一事实也预示了亚洲市场在不久的将来会迎来3D打印行业的增长。
谷歌趋势：3D打印关键词全球热度
在线3D打印需求—按行业和应用分类
基于2018年专业用户订购的全部3D打印部件的代表性样本，揭示了在线3D打印的需求情况。超过65%的需求来自从事工业、电气或消费品开发的工程师。
在线3D打印的行业需求
另一方面，航空航天和汽车行业的工程师不太倾向于使用在线服务，只占需求的10%。这些早期的增材制造用户更有可能拥有内部3D打印能力，用于原型制作、生产或其他用途。
为了更深入地了解当今工程师如何使用在线3D打印，3D Hubs400名用户进行了调查：他们都是在上述所有行业的专业用户，绝大多数可能使用在线服务的受访者（超过75%）来自员工不足100人的公司。这些数据表明，在线3D打印的主要用户实际上是中小企业的工程师。
选择在线制造和3D打印服务的原因
超过50%的受访者会使用在线服务生产最终零部件，但只有38%的用户会首选3D打印。相反，用户更倾向于使用3D打印进行原型开发，这一数据达到了91%。
即使涉及到最终使用零件的生产，工程师们也只对小批量使用3D打印。三分之二的受访者提到，他们只会在零件数量不超过20个时才会使用3D打印，而90%的工程师表示，如果零件数量超过100个，他们则会转向其他制造方式。
制造规模与3D打印使用需求的关系
原因很简单：
•对于原型设计，成本和交付周期是专业人员在选择制造技术之前考虑的最关键因素，82%和78%的受访者分别提到了这些因素。当前3D打印技术在这些方面表现出色。
•对于生产而言，85%和80%的受访者分别认为材料特性和成本是决策的关键。目前3D打印工艺在材料方面已经取得了长足的进步，但每个零件的成本仍然很高，特别是对于较大的生产量或金属零件。
这就是为什么工程师们将转向其他制造技术的原因，除了3D打印之外，3D Hubs还提供在线数控加工、钣金和注塑、铸造等多种传统制造手段。
在线3D打印需求—按材料和工艺细分
下面将展示2018年全球在线3D打印按材料划分的细分情况。就打印部件而言，对塑料的需求是对金属的100倍，但后者每一件的价值要比塑料高出35至50倍。
对于塑料而言，FDM技术占据了在线3D打印需求近80%的份额，SLA、DLP和树脂喷射技术占总需求的12%， SLS和MJF占总需求的8%。
塑料3D打印在线需求情况
在金属在线打印需求方面，基于SLM工艺的铝合金和不锈钢材料占据了总需求的90%以上。
金属3D打印在线需求情况
“10％的在线3D打印部件均由HP MJF打印机生产”
从2018年9月起，主要用于SLS和MJF技术的尼龙3D打印需求急剧增加。这一上涨主要是由惠普的MJF技术推动的。11月在3D Hubs平台上订购的所有零件中，采用HP MJF 3D打印的数量占到了10%。
HP MJF在线3D打印需求量
这一统计数据显示了3D打印服务提供商对该技术的商业青睐，以及专业用户对高性能功能3D打印部件的需求。
在线3D打印：一场无声的革命
3D打印经历了很多年才达到目前的水平，直到现在，3D打印才开始在材料特性和生产能力方面与传统制造产生竞争。正如3D打印正在改变制造方式一样，在线服务也正在改变3D打印影响制造的深度和广度，这对于该技术的应用和发展无疑是一场革命。
尽管本文大篇幅都在介绍全球在线3D打印的应用现状，但它也几乎适用于任何一个具体的国家。除了能够促进技术的推广和应用之外，在线3D打印也在发生着另一场无声革命—价格之争。
在国内，继第一季度未来工厂发起价格战之后，整个3D打印服务市场风声鹤唳。SLA的服务价格已经惨不忍睹，只能依赖走量生存，尼龙打印的价格已经不能用腰斩来形容，金属打印的价格也在持续走低；除此之外，如“打印啦”这样的3D打印云平台竟然出现了关闭状态。这些现象只能说明，国内的3D打印服务竞争情势非常严峻。
然而现在只怕并不是拼价格的阶段。可靠性对于工程应用至关重要，标准化和认证才能推动工业应用。在线服务将快速推进3D打印应用，但将价格拼到底时能否还能保证质量和批次的一致性，这关系到的不仅仅是盈利问题，更重要的是我们尚未培养起用户使用3D打印的习惯，却已经让他们对这项新技术丧失了信心。
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延伸阅读：
原文始发于微信公众号（3D打印技术参考）：在线3D打印：一场无声的革命