3D打印是一個風向標，幫助我們看到了當前中國創(chuàng)新所處的階段。中國確實是制造大國，但和其他制造強國相比，自主創(chuàng)新的企業(yè)所占比重仍偏低。——本期嘉賓 李濤
從初生到成熟，3D打印行業(yè)走過了短短的三十年。
這項新興技術曾刷爆朋友圈，時至今日人們對3D打印的認識卻依舊停留在“盲人摸象”的階段，眾說紛紜，褒貶不一。由于入門級的桌面3D打印機率先在教育領域得到普及，更多人仍將3D打印和“玩具”聯(lián)系到一起。
當我們走進位于杭州湘湖邊「先臨三維」的展廳內，桌面3D打印機卻只是整個展廳的“冰山一角”。眼前大到比人高的金屬打印機、用于航空航天的金屬器件，小到精密的手持掃描儀器、用于齒科矯正的材料……把我們帶進了一個3D打印的真實世界。
作為國內3D打印行業(yè)營收“一哥”的先臨三維，從單項技術發(fā)展到建立裝備、數(shù)據(jù)、服務集成體系；從單個領域應用拓展到高端制造、精準醫(yī)療、創(chuàng)新教育、定制消費等多領域的深度應用，沉浸行業(yè)15年。
在工大學弟周青的牽線下，我們見到了幾乎不曾接受公開采訪的先臨三維CEO李濤。這位畢業(yè)于浙大金融系的80后，低調和冷靜背后，暗藏熱切的呼喊：
“我希望大家能真正認識到3D打印不是噱頭，不是玩具，而是一套從數(shù)字化的信息采集開始，到面向性能的數(shù)字設計，最后到柔性的數(shù)字制造業(yè)全鏈條的技術系統(tǒng)。掌握好這套工具，就能突破想象力的束縛，真正帶來效率、性能和品質的提升?！?/span>
最終，李濤和先臨三維想實現(xiàn)的，是讓設計更加智能化、簡單高效，讓基于3D打印制造的個性化產品不再昂貴，能像家電一樣走進億萬家庭。
「數(shù)字新浙商」訪談現(xiàn)場
消費行為正呈現(xiàn)出“個性化”的新趨勢，制造模式也從過去的標準化、規(guī)?；蚋咝阅?、多品種小批量、個性化方向發(fā)展。3D打印行業(yè)的未來不是一家獨大，一定會有很多企業(yè)形成整體生態(tài)，整個鏈條正在經歷一輪設計和制造思路的變革。
個性化一定是建立在高水平的標準化、模塊化和數(shù)字化應用的基礎上，智能化也同理。
3D打印行業(yè)會成長為現(xiàn)代制造業(yè)生態(tài)中不可或缺的一個子系統(tǒng)。它會和當前主流的制造設計生態(tài)系統(tǒng)相互融合，并非簡單取代。
有一本書叫《跨越鴻溝》，很多新技術在初期很吸引眼球，在初期創(chuàng)新市場向主流規(guī)模市場過渡時，中間會經歷一段時間的沉寂，3D打印技術現(xiàn)在就在這個鴻溝里，跨越鴻溝，才會走向規(guī)?；推占盎瘧谩?/span>
——李濤
談行業(yè)發(fā)展：3D打印正經歷設計和制造思路的變革
章豐：從全球市場看，目前中國的3D打印產業(yè)處于怎樣的水平？
李濤：從數(shù)據(jù)來看，還是挺耐人尋味的。根據(jù)市場研究機構IDC預計，2019年全球3D打印的市場規(guī)模將達到138億美元，中國預計將花費近20億美元。從地域看，美國仍是全球最大市場，德國、英國、法國、意大利等國家緊隨其后。
國內的3D打印市場起步晚于國際市場十幾年，但大致上也會沿著國外市場發(fā)展的軌跡追趕，從規(guī)模上講還很小，但從增長速度來看，國內市場會超越大部分國家。過去我們大量進口國際先進3D打印設備和技術，現(xiàn)在國內自主研發(fā)的設備、材料和軟件也紛紛走向國際市場。
章豐：中國是制造大國，而且在大部分細分行業(yè)形成了全球領先的產業(yè)鏈，為什么3D打印的市場份額比較??？
李濤：目前3D打印的最大市場是在美國、歐洲等主要的經濟發(fā)達區(qū)域。首先，從產品消費市場來看，經濟發(fā)達的地方，消費水平會高一些，人工成本也高，對于產品制作效率、品質的要求更高，這助推了對設計和制造工具的高要求。比如在康復和醫(yī)療領域，3D數(shù)字設計和3D打印的應用在國外的用量明顯比國內大，我們只有在解決常規(guī)手段或經驗完全無法解決的疑難雜癥時，醫(yī)生才會不得已用到3D打印。原因是其中的結構太復雜，需要事先演練、驗證，避免出現(xiàn)意外；同時，國內各地因為收費標準不明確，有些醫(yī)生甚至自己掏腰包來承擔這筆打印費用。
章豐：可以這么理解，3D打印行業(yè)的發(fā)展是由消費市場的成熟度決定的？
李濤：消費市場的成熟度是一方面，還包括認知度和必要性，對3D打印的認知到不到位、是否剛需以及消費水平，幾個因素共同形成了消費市場的差異，這是最主要的原因。
在業(yè)內大家還有其他觀點，一些制造業(yè)企業(yè)用戶提出材料的種類不夠豐富、性能不夠好等原因。但是他們忽略了一點，近年來許多材料巨頭把眼光轉向了3D打印，紛紛推出專門的3D打印材料，可以說現(xiàn)有材料已經可以廣泛應用于各領域，我們可以從設計上進行優(yōu)化，充分發(fā)揮材料的性能。過去我們在制造中遇到高性能要求的時候，習慣從材料上想辦法，能不能有更高強度、高耐用度的材料？3D打印提供了一種新的思路——將現(xiàn)有材料通過結構變化來實現(xiàn)目標性能，計算機仿真出物體在實際運行環(huán)境中的受力變形和散熱狀況，優(yōu)化出最適宜的幾何結構，最終得到一樣的性能。
我個人認為，設計意識也是一個非常大的瓶頸。很多時候，工程師的思路受限于原有的加工工藝。以我們打印服務中心接到的訂單為例，幾乎99%以上都是面向開模、切削加工工藝來做設計的產品，只是想在加工前用3D打印來快速驗證，縮短開發(fā)驗證時間。驗證迭代以后，產品量產還是用原有工藝，他們沒有考慮面向3D打印的特點，做高性能的結構來解決問題。但從我們國外的訂單來看，有些零件一看就是非3D打印不能制造，也就是說它是為了將來以3D打印方式來量產做準備。
這方面主要靠大公司推動，像航空航天和能源系統(tǒng)的公司。比如說發(fā)動機領域，勞斯萊斯、GE航空，包括spaceX開發(fā)的火箭推行系統(tǒng)，都在用3D打印開發(fā)新一代發(fā)動機。最典型的例子，2016年GE開發(fā)團隊宣布把一款渦輪螺旋槳發(fā)動機的845個部件合并為只有11個3D打印部件。不僅成本大大削減，而且減少了復雜性，縮短了生產周期，并且新技術可以把發(fā)動機大修時間間隔延長30%以上。
章豐：剛才講到的幾點原因中，設計能力的制約占多大比重？
李濤：我認為設計的瓶頸遠遠超過材料和其他因素。3D打印是一個風向標，幫助我們看到了當前中國創(chuàng)新所處的階段。中國確實是制造大國，但和其他制造強國相比，自主創(chuàng)新的企業(yè)所占比重仍偏低。在先臨三維的用戶分布上，國外從大公司、中型公司到小型公司，都在使用3D打印技術。但國內的客戶群主要集中在超大型公司和超小型公司。為什么？大型企業(yè)在研發(fā)下一代新產品和新應用時追求高性能，使用3D打印技術來進行優(yōu)化迭代。而超小型企業(yè)不具備一開始就制造量產的能力，先打印5個、10個，然后投放市場、驗證反饋、快速迭代。
消費行為正呈現(xiàn)出“個性化”的新趨勢，制造模式也從過去的標準化、規(guī)?；蚋咝阅堋⒍嗥贩N小批量、個性化方向發(fā)展。3D打印行業(yè)的未來不是一家獨大，一定會有很多企業(yè)形成整體生態(tài)，整個鏈條正在經歷一輪設計和制造思路的變革，所以整個思路都要重構。
談個性化：辯證看待 個性化也基于標準化之上
足部3D掃描儀
在個性化定制領域，先臨三維也積極展開嘗試，將3D數(shù)字化技術和3D打印技術應用于精準的個性化定制解決方案。比如在“鞋”這件小事上，公司自主研發(fā)了固定式足部3D掃描儀及手持式足部3D掃描儀，可以快速獲取高精度腳型數(shù)據(jù)，結合3D打印技術，可應用于個性化定制鞋、醫(yī)療支具及矯形器定制等眾多領域。
章豐：高性能、小規(guī)模、個性化也隨之帶來一個問題，成本造價會不會升高？
李濤：要辯證地看。我們作為制造業(yè)企業(yè)，習慣性考量某個零件單體制造成本，現(xiàn)在一些公司開發(fā)新產品時，不僅考量制造成本，還要聯(lián)動前期的設計成本、時間成本，后期的維護成本、回收成本。如果以全周期來看，會發(fā)現(xiàn)成本和量產規(guī)模有關。國外曾有分析表明，某個零件的制造，相比開模，在制造數(shù)量低于某個臨界點后是3D打印更劃算。所以整個3D打印在國外的大型企業(yè)的應用，已經覆蓋到了整個產品的周期，從前期的概念驗證到制造過程中的工裝、模具，再到部分產品的直接生產。
章豐：隨著材料工藝、軟件設計能力，包括計算機視覺智能化水平的提高，未來3D打印的成本曲線是否會呈現(xiàn)往下走的趨勢？而傳統(tǒng)的制造工藝已經成熟，它的成本曲線可能更趨向平滑。這兩條曲線在未來的演變過程中，有沒有可能在相當程度上實現(xiàn)交叉？
章豐：近兩年制造業(yè)經常提C2M（Customer-to-Manufacturer，用戶直連制造），強調消費者端的定制化生產。鞋子就很典型，因為每個人的腳型都有差異。未來如果C2M模式逐漸普及，在工業(yè)制造端的3D打印會是怎樣的面貌？
李濤：個性化也是分級的，好比我們買車，也有個性化定制，但廠商提供了幾個配置組合，這些配置就是相對標準化的，只是通過消費者的選擇組合，變成了個性化。拿鞋舉例，可能100萬人中，按傳統(tǒng)的尺碼分成10個尺碼，經過三維掃描建立起3D足型數(shù)據(jù)，這100萬個數(shù)據(jù)通過軟件自動計算和分類之后，可以歸類出100個尺碼。如果再往下細分，意義就不大了，就像圓周率的精確度。
章豐：個性化也是“優(yōu)化的個性化”，過度個性化的邊際效應已經很小了。
李濤：沒錯，實際上采用數(shù)字化的再分類方式更智能，同樣可以提供舒適度。這100萬個人當中，和這100個尺碼100%吻合的人，會超級合腳舒適，剩下的誤差腳感上也是微乎其微。高度的個性化一般應用于康復領域，比如腳受傷了，通過建模打印一雙和腳型完全一致的鞋，這類產品隨著3D打印材料成本的下降，也可以控制在幾百塊以內，不再高不可攀。
談研發(fā)投入：高薪高水平 勝過人海戰(zhàn)術
2018年，先臨三維的研發(fā)投入高達1.405億，相對于4.12億元的營收，占比達到34%，相當之高。財報顯示，從2012年開始，公司每年投入研發(fā)的資金都維持在較高的水平，超過營收的20%。
章豐：多年來研發(fā)費用占比保持在20%以上，這在科技公司中也是一個很高的水平。
李濤：主要出于幾點考慮。首先，公司的綜合毛利相對可觀，可以保證這部分研發(fā)費用。第二，因為我們所做的是圖形圖像領域軟硬件結合的產品，對于人工智能領域的高端人才是剛需，所以待遇水平占了支出的很大一塊。第三，尤其最近三年投入比重特別大，因為我們在做技術結構的調整，建立了一種梯度型的研發(fā)投入。
我們把研發(fā)分成三個層次：底層是面向未來的核心算法和軟件技術儲備。由我們的首席科學家?guī)е芯吭旱慕淌诩皢T工在開發(fā)，他們做的是探索性的工作。中間層叫基礎研發(fā)?；A軟件和基礎硬件部門負責整個公司的軟硬件平臺的搭建，把那些可以在近期用到產品中的軟件進行架構化和標準化，把研究院的成果做成更加穩(wěn)健的軟件模塊和算法模塊，供我們的產品部門調用，實現(xiàn)三維掃描跟3D打印共性的技術的平臺和成熟組件的開發(fā)。最后就是產品層面的開發(fā)，各產品線的研發(fā)團隊面向不同行業(yè)應用，面向客戶需求的產品功能開發(fā)和用戶體驗優(yōu)化。
我們堅持每年都會發(fā)布幾款新產品，每年每個產品線都有新產品，現(xiàn)有的成熟產品，最慢兩年內會更新一代。
章豐：這么高頻？
李濤：隨著行業(yè)發(fā)展，用戶需求是越來越多樣化的。比如有的是拿來做零件，有的用以維修，那么維修就要用到三維視覺，如何識別它維修部位，幫助用戶精準地自動定位。再舉金屬打印的例子，早期我們的金屬打印機只有一臺。后來我們發(fā)現(xiàn)，金屬打印機用在不同的領域，有不同的需求——有的側重效率，有的側重強度，有的側重成本，那么就要對它做細致的分類，進行迭代。
另一方面，我們的用戶結構也在發(fā)生變化。以前的設備主要提供給科研型的單位、高端制造業(yè)的工程師用，他們經過培訓就可以按照流程使用。但是近幾年，隨之設備的普及，操作者可能是模具廠的工人，那么我們在軟件上就要根據(jù)用戶場景和使用需求做簡化和一鍵式操作。
章豐：3D打印是一種跨學科的交叉技術，對團隊人才的要求是復合型的，需要計算機、光學、機械制造、材料等等學科背景，而且很多技術處于行業(yè)演進的前端，這樣的人好招嗎？
李濤：很不好招，所以我們注重高薪高水平勝過人海戰(zhàn)術，而且要人盡所長。我們的主管在行業(yè)里沉淀了多年的經驗，以他們的架構能力，把需要的能力拆分成幾種類型的，招相應專業(yè)的人才，進公司后還需要培訓磨合。我們投入了很大一部分精力，把內部的軟件架構做了模塊化梳理。我認為，個性化一定是建立在非常高水平的標準化、模塊化和數(shù)字化應用的基礎上才能實現(xiàn)。
章豐：這個觀點我很贊同，否則個性化很難走得遠。
李濤：智能化也是同理。智能化如果不是建立在非常高水平的數(shù)字化，以及數(shù)字化下的高度的數(shù)據(jù)結構化的基礎上，靠散亂的數(shù)據(jù)、垃圾數(shù)據(jù)拿去學習，就難以得到準確的結果，就像是我們常說的“Garbage in，Garbage out”（無用輸入，無用輸出）。
談應用領域：大眾的想象真的太高了 打印器官肯定不行
目前3D打印技術已經廣泛應用于工業(yè)及消費領域，但在風口來臨之前，先臨三維已經在行業(yè)內深耕了15年，為高端制造、精準醫(yī)療、定制消費、啟智教育等領域用戶提供 “3D數(shù)字化—智能設計—增材制造”智能制造解決方案。作為業(yè)務模塊之一的3D打印服務，打造 C2M 和線上線下相結合的分布式服務模式，并在全國建立了布局了十幾家線下服務中心。
章豐：這些3D打印服務中心分布在哪里？李濤：一般在制造業(yè)相對較發(fā)達的地方，我們和地方政府合作，作為塊狀產業(yè)的配套。但這一塊現(xiàn)階段看，嘗試并不太成功，原因是我們忽略了當前制造業(yè)用戶所處的狀態(tài)。原來我們認為在制造業(yè)發(fā)達的地方，用戶需求會高，現(xiàn)在看需要同時滿足設計、創(chuàng)新都發(fā)達的條件，而且這些企業(yè)的需求還不一定連貫，沒有辦法保證服務中心的高頻運轉。所以我們認為當前服務中心的模式還是集中優(yōu)于分散，相應地我們做了一些調整，加強總部的服務能力，通過物流觸達各地。章豐：未來3D打印會在哪些領域形成較大規(guī)模的應用場景？李濤：根據(jù)規(guī)模，依次是先進制造、醫(yī)療健康、教育文創(chuàng)幾大領域。在接下來相當一段時間內，規(guī)模也會按照相類似的比重放大。在制造領域，目前主要是一些超大型企業(yè)和初創(chuàng)企業(yè)在使用，會逐漸形成輻射效應，加上設計軟件門檻下降之后，越來越多的工程師可以基于這項技術做一些這種高性能的零件。章豐：生物3D打印的應用，也是很多人關注的領域。按照你的估計，未來5年生物3D打印能達到什么樣的水平？李濤：我怕讓大家失望。因為大眾的想象真的太高了。打印器官肯定不行，但是在人體的一些局部個性化修復領域，比如骨骼、皮膚、血管，應該會越來越多。當然這方面也需要相關的制度供給?，F(xiàn)有的醫(yī)療器械的管理里，3D打印植入體的認證，包括一些個性化的認證，還沒有被納入。國外的認證就會快一些，美國每周都會有相關的認證性產品發(fā)出來。如果在制度供給上能跟進的話，推進會更快。
談行業(yè)圖景：3D打印是制造業(yè)生態(tài)不可或缺的系統(tǒng)
章豐：很多人對3D打印的整個行業(yè)沒有一個整體認知，包括我，因為這里面有很多角色，能不能解讀一下？
李濤：這個問題很好，我一直想講的就是，我們公司雖然是3D打印的一員，但我們不能代表整個行業(yè)。因為這個行業(yè)未來會是一種新生態(tài)，里面會有設計、應用、材料、設備制造單位。光制造設備，根據(jù)材料和工藝種類的不同，應用方向的不同，可能都有成百上千家不同類型的專用設備的企業(yè)產生。所以3D打印行業(yè)以后會成長為現(xiàn)代制造業(yè)生態(tài)中不可或缺的一個子系統(tǒng)。它會和當前主流的制造設計的生態(tài)系統(tǒng)相互融合，并非簡單取代，而是解決傳統(tǒng)方式做不了的東西，相當于制造業(yè)的增量市場。
章豐：相對于你描述的理想生態(tài)，目前行業(yè)的發(fā)展處在哪個階段？
李濤：有一本書叫《跨越鴻溝》，很多新技術在初期很吸引眼球，然后開始應用，在初期創(chuàng)新市場向主流規(guī)模市場過渡時，中間會經歷一段時間的沉寂，就叫鴻溝，跨越鴻溝才會走向規(guī)?；推占盎瘧?，3D打印技術現(xiàn)在就在鴻溝里。
我個人認為，整個行業(yè)需要系統(tǒng)的推進，有幾大因素可以助推：一是大企業(yè)的輻射效應。二是3D數(shù)字設計和制造工具會越來越簡單，使用體驗越來越好，學習成本會低。第三，我認為教育領域所能起到的作用非常大的。我們投入了很多經歷和資金在教育上，因為我們希望讓大家認識到，3D打印不只是打印制造本身，它實際上是一個從數(shù)字化的信息采集開始，到面向性能的數(shù)字設計，最后到柔性的數(shù)字制造業(yè)全鏈條的技術系統(tǒng)。這一套工具掌握好了之后，你能打破想象力的束縛，創(chuàng)造出很多很好的產品。而這些產品，因為它的復雜性，除了3D打印，沒有其他手段能制造和生產。
章豐：你最得意的事情是什么？
李濤：我們從2012年開始，能得到董事會股東的認可，支持原創(chuàng)性技術的高投入，而且堅持這么多年，也不會因為財務報表的壓力給我們施壓。
章豐：最期待發(fā)生什么？
李濤：我希望大家能真正認識到3D打印不是噱頭，也不是玩具，而是能真正帶來效率、性能和品質的提升的一項技術。希望國內也能用好這項技術，從設計層面去跨越鴻溝。
章豐：最害怕發(fā)生什么？
李濤：為了3D打印而3D打印。
章豐：你會如何解讀“數(shù)字新浙商”？
李濤：一直以來，大眾對“數(shù)字”形成的理念主要是互聯(lián)網、大數(shù)據(jù)、云計算、機器學習等等。很多時候，大家不會把我們做的領域認為是跟數(shù)字化有關的，但我個人認為，我們在做的事恰恰代表著未來整個數(shù)字經濟發(fā)展的非常重要的支撐力量——3D打印是集數(shù)字化的設計、應用和制造一體化發(fā)展的行業(yè)。數(shù)字化固然重要，它是未來智能化的根基，但未來不單單是數(shù)據(jù)層面的數(shù)字化。互聯(lián)網完成了人與人之間的連通，未來設備與設備、人與設備的關系連通，也是數(shù)字經濟非常重要的環(huán)節(jié)。當然現(xiàn)在很多互聯(lián)網企業(yè)在提工業(yè)互聯(lián)網、云計算，如果說他們做的是“云”是“腦”的部分，完成機器本身的數(shù)字化，我們在做的就是“端”和“手腳”，讓各種工具也數(shù)字化，才能真正實現(xiàn)互聯(lián)互通?！皵?shù)字新浙商”既然來采訪我，說明你們看到了整個數(shù)字化的大生態(tài)，未來應該是所有產業(yè)無處不數(shù)字化，只有無處不數(shù)字化，才能無處不智能化。
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