尊敬的3D科学谷谷友，大家好，又是一年年末来临，新的一年即将开启的时刻，按照3D科学谷的惯例，我想借此机会与谷友们畅谈这一年的所观所得。从2014年初创立，3D科学谷即将走过10年光景，感恩谷友这10年来的殷殷相伴，没有你们，我们无法一路坚持走来。
3D科学谷创始人Kitty于TCT亚洲展
© 3D科学谷
l 回顾 l
根据德国ACAM亚琛增材制造中心，3D打印企业在全世界范围普遍来说并没有实现很好的盈利，一个关键点是从应用的产业化角度来看，可以实现盈利的制造模式应该是具有经济效益的数字驱动的端到端的制造工艺链为核心，而当前3D打印陷入在一个两难的境地，往往是当规模扩大的时候，随之而来的生产成本以级数级别的增加，这反过来使得要实现盈利成为非常具有挑战的事情。
最终，3D打印将进化出数据驱动的具有经济效益的端到端的制造业工艺链解决方案，而离这一天，我们目前还有很长很长的路要走。
我们即将告别2023年，这是3D打印发展历史上非常不平凡的一年，尤其是临近年末，一连串的关于退市、破产、震荡、退出的消息犹如冬天的寒流袭来，让很多从业者在震惊与重建信心中挣扎，2024，3D打印市场将何去何从？
我们先来看一下这一连串的负面消息背后的主导因素，从而能够更好的理解和判断3D打印市场将何去何从。
3D科学谷创始人Kitty于SAMA论坛
© SAMA
截止到目前，Desktop Metal的股价在0.8美元附近徘徊，股价最低触及0.61美元，与之前的股价高点34.94美元相比，市值缩水了90%以上，2023年11月Desktop Metal收到纽交所退市通知。
根据Desktop Metal的2023三季报，2023年1月1日至2023年9月30日Desktop Metal的收入为1.37亿美元，净亏损为1.49亿美元。其实对于这件事的结果3D科学谷的谷透视栏目《3D打印行业史上最大合并，透视Stratasys与Desktop Metal合并带来的风险》，《极速的收购下带来的财务与管理压力，独角兽企业Desktop Metal的挑战与风险？》早在2022年已有预判。
Desktop Metal资产负债（单位：USD)
Desktop Metal资产回报率
© 雪球
3D科学谷在2022年当时的预判之一是Desktop Metal财务风险极高，考虑到Desktop Metal因连续收购导致带来的银行贷款使得其债台高筑，2022年负债高达2.27亿美元，也就是说Desktop Metal运营的刚性成本高于“自造血”能力（盈利能力），那么如此激进的收购带来的财务负担隐患是这家企业难以应对的痛苦。
Desktop Metal一边“失血”一边缺乏“造血能力”的案例并不少见，如果把目光移到3D打印行业之外，一个典型的案例是Elon Musk收购Twitter，从银行贷款100多亿美金，考虑到Twitter本身处于亏损状态，而因收购带来的每年需要偿还银行的利息无疑是Twitter难以摆脱的刚性成本之一，要赚到足够的毛利润以偿还利息，这也成为Twitter难以克服的痛苦，将Elon Musk带到了一个进退维艰的境地。不过对于全世界最爱冒险的Elon Musk来说，他对此早有预见，在决意收购之前，他表示“我现在相信Twitter已经命悬一线，如果只是当个董事会成员，我救不了它。所以我干脆买下它，然后私有化，让它走上正轨。”
Twitter是否能获得重生，世界在拭目以待。考虑到Elon Musk收购Twitter中130亿美金的来自7家银行的贷款，2023年由于美国市场基准利率的上升（5.3%)，Twitter在2023年需要偿还的这笔利息高达14.5亿美元，这笔利息俨然形成了压倒骆驼的最后一根稻草之势。
显然，对于大多数人来说，拥有稳健的“自造血”能力（盈利能力）是越早越好，刚性成本越低越好。
相信Desktop Metal的案例将为行业发展敲响警钟，关于刚性成本（overhead cost), 依赖资本“输血”的3D打印业界普遍对overhead过高没有表现出很高的风险意识，而Desktop Metal的遭遇对业界的惊醒，那将是让行业发展受益的事情，刚性成本需要得到合理化的战略化的控制，企业自造血的能力需要得到空前的重视。
此外，3D打印正畸独角兽SmileDirectClub债务累计高达约9亿美元，自身“造血”能力远不及运营上的“失血”能力，SmileDirectClub于 2023 年 12 月宣布关闭。3D科学谷在《3D打印正畸独角兽陨落背后，牙科创新潮流的转变》一文中，对SmileDirectClub的破产做了详细的分析，其关闭则跟复杂的外部环境、美国的通胀带来的消费抑制、缺乏准确的品牌定位与价值主张的相一致、以及SmileDirectClub本身的运营管理尤其是现金流管理有很大关系。
2023年12月，另外一家明星企业Velo3D以创始人离开震惊了业界，作为一家来自美国西海岸的创业公司Velo3D以所向披靡的技术创新、融资、获取订单的实力正在树立3D打印应用新标杆，即使在2021年疫情期间，Velo3D仍完成了4000万美金的融资，获得总计1.5亿美金（超过10亿人民币）的融资。2021Velo3D上市后市值达16亿美元，然而，目前市值仅剩1.27亿美元。
与Desktop Metal和SmileDirectClub疯狂的收购和扩张不同的是，Velo3D在发展上相当聚焦，颇具想要做百年老店的深扎深打的风格，在3D科学谷看来，无支撑仅仅是Velo3D与用户沟通的话术，Velo3D的市场定位相当清晰：设计自由，敏捷生产和质量保证，这些是Velo3D通过技术打造的独特的市场定位。Velo3D成功地获得了制造业中技术要求最高的合同之一，即向世界上最成功的私人火箭公司之一的SpaceX公司提供3D打印机。Velo3D与SpaceX合作，引领着太空旅行，运输和能源的未来。从2014年至今，成为主流航空航天业领导企业的供应商，Velo3D开辟了一条针对金属3D打印走向产业化的痛点来开发设备与软件解决方案的道路。
Velo3D的董事会主席是欧特克前CEO Carl Bass, 以3D科学谷的了解，Carl Bass深具对制造业和制造业软件的理解，从Velo3D前期的发展过程看，Velo3D在市场定位和技术护城河方面都相当清晰，甚至出现了超越老牌3D打印企业的发展势头，不过一家企业的发展，在不同的阶段需要的能力并不相同，或许Velo3D正在通过换帅获取一次新的升级转型。制造业转型有三个路径和方向，第一要保持成本优势，制造业企业在发展过程中都会面临降本增效、提质增效等成本问题；第二要建立差异化优势，做到“人无我有，人有我优”；第三是产业转型升级，简单来讲就是换路径，最好是带着优势到下一个路径。而换帅后的Velo3D将走向何方？我们一起持续观察。
增材制造企业嘉宾及3D科学谷创始人Kitty于Formnext展会
© Formnext
l 展望 l
那么2024，3D打印市场将何去何从？
在这里，我想先跟大家分享一个印刷行业的案例，2023年个人有幸参观了这家企业的运营，并倾听了这家企业的分享，这家企业叫美柯乐。美柯乐成立于1998年，是一家主营业务为出版物印刷的民营企业。
没错，这是一家做二维印刷的企业，并不是三维打印的企业。但是，从这家企业，你却可以看到未来3D打印企业充分产业化的部分样貌将是什么样的。
未来工厂
© 张曙、3D科学谷白皮书
为什么这么说呢？
2011年至2019年间，美柯乐在数字化建设过程中面临着诸多问题，以下是较为重要的四个方面。
第一，离散型制造的生产工艺流程变化繁复。工业制造主要分为流程型制造和离散型制造，少部分企业是两者结合形成混合型制造。而书刊印刷属于标准的离散型制造，具有订单的品类不同、生产工艺流程变化繁复等特点。
Insight：非标、离散，这与3D打印服务企业的订单状态何其相似。
第二，印刷主流的进口设备接口打通成本较高。例如，美柯乐的印刷机是海德堡，胶装、骑订、配锁、精装设备是马天尼品牌，这导致不同设备之间接口打通成本很高。
Insight：相比之下，3D打印更为复杂，因为还涉及到材料、加工参数、后处理等等更多的影响因素与环节。
第三，与其他的工业门类对比来看，印刷行业标准化程度相对比较低。
Insight：如出一辙，标准化程度低也是当前3D打印行业的发展之痛。
第四，专业院校的人才问题。专业院校的普通技能型人才出现招生困难，印刷企业所需的数字化转型人才较少。当印刷企业自身缺乏人才储备，在智能化升级时就会出现很难招到相应人才的问题。
Insight：如出一辙，人才匮乏也是当前3D打印行业的发展之痛。
下面，让我们用“放大镜”来看一看美柯乐的智能工厂，从这家智能工厂身上，我们能看到的是3D打印行业发展的一个目标缩影。
美柯乐数字化的一期建设已经完成，打通了设备、数据、物流和生产，实现了海德堡、马天尼、柯达等品牌设备间实现设备与设备、数据与数据联通。在数字化建设的过程中，美柯乐一直做数字化改造，引进数字化相关设备，大幅提高了产品质量和生产效率，最终的目标是形成全厂大数据循环。美柯乐曾经认为硬件很重要，但在未来数据是最重要的生产要素之一，在生产管理上多挖掘1%的数据，就是新增1%的利润，因而要重视数据、重视软件。
3D科学谷延伸阅读：洞悉数据与软件赋能增材制造走向智造的发展(24页ppt)
我们不妨通过深度了解美柯乐的现在，来对齐一下3D打印行业发展还需要发力和补齐的短板。美柯乐的数字化建设主要集中在如下方面：
1.
柔性生产计划的制定与执行
美柯乐的数字化项目引进了印刷智能计划排产系统（APS），减少了大量的计划排产人员。规划可行最优的物料需求计划与生产排产计划，实现智能计划、实时排产、数据协同、按需生产的目标，达到生产排产与经营的无缝衔接。
Insight：实时排产带来效率的极大提升，这也是3D打印未来呈现出离散化产业化制造特征的必须。而3D打印服务企业下一步在设备采购的时候，势必会更加关注设备的鲁棒性、稳定性，可扩展性，因为一旦进入到生产线，对设备的运转要求将大大区别于实验室或小作坊对设备的要求。
2.
智能仓储
美柯乐智能工厂围绕物流进行建设，将立体仓库作为工厂的心脏，它的每一次脉动就是工厂整个生产周期的一次波动。印刷行业采用传统地铺形式仓储，具有难找货、难移货、空间利用率低及管理效率低下等突出问题，并且由于与产线不对接，现场各环节运输量巨大。为此，美柯乐建设了全自动无人立体仓库，解决传统仓储方式带来空间利用率低及管理效率低下等突出问题。
Insight：美柯乐的智能仓储包括物料进入到仓库时的自动化物流与标签体系，从源头材料入库到产品入库再到出库的数据化与自动化也是3D打印未来呈现出离散化产业化制造特征的必须。
3.
智能在线检测与质量优化
书刊印刷生产流程具有复杂度高、工序组合种类多等特点，由于原材料本身、裁切设备和加工工艺等多方面原因，导致产品、活件、半成品等出现色差、脏点、白点、异物、错帖、封面错误等不同类型的缺陷。美柯乐目前利用高速工业相机70余台，华夏视科胶印图像离线检测系统，部署在靠近产品或数据源头的网络边缘侧，对产品质量缺陷进行检查。
Insight：首印即合格，质量的可预测与可重复也是3D打印未来呈现出离散化产业化制造特征的必须。
4.
人机协同作业
美柯乐引进了13台AGV、6台RGV、4台全自动取卸机器人、2台全自动加料机器人、2台全自动提升机，在多个场景协助员工进行生产作业，大幅度降低体力劳动强度，避免安全隐患，让员工真正转型为技术工人。
Insight：美柯乐的工厂基于数据驱动，这使得他们的发展优势十分明显，在建立下一个工厂的时候，美柯乐不需要从零开始，而是通过系统实现轻松的工厂到工厂的复制，这其中人机协同作业是可复制的重要一环。如何实现人机协同，实现车间级别的可复制，也是3D打印进入离散化产业化制造领域需要克服的挑战。
5.
安全实时监测与精准处理
如何充分利用最新的科技成果达到安全第一的需求，已经成为工业安全生产领域值得研究的问题。美柯乐在厂区设置了AI智能视频围栏预警系统，人员进入重点区域，系统会马上识别并拍照，发送给相关管理人员。
Insight：相比之下，3D打印领域的安全隐患更多，如何从数字化、系统化的维度上实现安全第一，3D打印企业或许将走出一条具行业特色的道路，而哪些企业在实现安全生产这一点上打造了充分的优势，也将进一步奠定竞争优势。
6.
能源监测与优化
工厂引入并部署了数字能源和绿色排放智能管理系统，助力能源管理迈向可视化、远程在线监控、能源设备和系统运行优化，绿色印刷耗材的智能化管控、污废处理的可视化和远程运维，实现工厂能源成本大幅降低，实现废水零排放，废气控制在标准的20%-30%。在系统的加持下，美柯乐智能工厂在工厂扩大3倍、产能扩大2倍的情况下，整体能耗增加了32.4%。
Insight：这一点，面对目前还需要大量试错来获取加工方案的最优解的3D打印行业，要实现绿色可持续发展，这是一条充满挑战的路，也是一条通往成功的路。
I 热爱，即星辰大海
企业的发展需要建立在通往成功的战略之上，而战略需要建立在对行业的认知上，行业认知是企业发展的核心竞争力。Relativity Space 的创始人Tim Ellis有一个精湛的洞见，他认为市场上普遍对3D 打印没有真正了解的是，3D打印对制造的颠覆性实际上更像是从燃气内燃机过渡到电动，或从内部部署服务过渡到云，3D打印是一项很酷的技术，但更重要的是，3D打印实际上是软件和数据驱动的自进化智造技术，我们今天所有的努力应该是朝着正确的方向发展。
2023年，国际上NASA 3D打印全尺寸旋转爆震火箭发动机实现超过 5,800 磅的推力；GE也成功测试旋转爆震燃烧（RDC）技术！获高超音速发动机研发突破！人类航空旅行与深空探索的能力开启了新的能力基准篇章。
© 3D科学谷白皮书
伴随着还有一系列增材制造材料由研发成功走向商业化应用成熟。
© 3D科学谷白皮书
2023年，铂力特（BLT)推出了26激光、1.5米×1.5米×1.2米超大打印幅面的金属3D打印设备BLT-S1500。
除了工业级3D打印设备迈向更大、更快之外，此外，拓竹以其高速稳定的3D桌面级打印技术定位以及入门级的价格正在渗透到工业制造的市场，其销售额呈爆发增长态势。
2023年，宁波海天作为中国注塑机领域的市场领导者，也以性价比为核心市场竞争力推出了一系列金属3D打印设备，其发展逻辑成为中国3D打印领域另外一个现象：传统设备厂商以其制造经验与技术实力、资金实力、品牌影响力等综合实力厚积薄发，快速切入到新兴领域，对目前的竞争格局带来新的变化。
2023年，国内如雨后春笋般出现了很多的3D打印服务企业并向不同侧重点的材料与工艺开发方面进行了积极的探索，这些企业将势必如同千千万万的传统制造业中的机加工企业一样，成为3D打印发展的有力基石，“星星之火可以燎原”，这是中国制造优势！
2024年及不远的将来，国内这些3D打印服务企业的发展过程也是见证向智能工厂的更大转变过程，人工智能、5G、 物联网 (IoT)、数据分析和边缘云计算，正如我们先前看到的印刷厂的转型升级路线， 实现端到端的具经济性的数字驱动制造工艺链将带来车间到车间，工厂到工厂的可复制性、可扩展性，从而降低成本、提高产品质量、增强安全性和可持续性等好处。
© 3D科学谷白皮书
2023年7月12日，蓝箭航天朱雀二号遥二运载火箭在酒泉卫星发射中心发射升空，进入预定轨道，发射任务获得圆满成功。2023年12月9日07时39分，朱雀二号遥三液氧甲烷运载火箭从酒泉卫星发射中心升空，将三颗卫星送入预定轨道，任务取得圆满成功。朱雀二号成为全球首款连续发射成功的液氧甲烷运载火箭，这其中3D打印发挥了重要价值。这里面蕴含着中华民族的乐观向上！
3D科学谷延伸阅读：2023全球十大增材制造现象
同时，3D打印的发展所面临的种种挑战，远远超出了其他很多行业，在这里，3D科学谷有一个有趣的观点，人们看待3D打印的眼光应该像看待人工智能，他们不应该作为一个独立的行业来被看待，因为这类技术的微笑曲线的微笑端在下游，在那些用到这种技术所带来的创新力跳跃上。
这时候，你会深刻的体会到，3D打印的发展是跨学科的事情，是跨国界的事情，是全人类的事情，让人类建立更好的信任、合作、共创，面向更可持续的未来，2024年全球3D打印市场将稳步发展、螺旋上升！
敬请关注近期将发布的《铜金属3D打印白皮书第三版》
最后，感谢谷友对3D科学谷的支持与厚爱，祝愿龙年大吉大利！
l 参考资料：
印刷经理人l 美柯乐智能工厂建设经验
知之既深，行之则远。基于全球范围内精湛的制造业专家智囊网络，3D科学谷为业界提供全球视角的增材与智能制造深度观察。有关增材制造领域的更多分析，请关注3D科学谷发布的白皮书系列。
白皮书下载 l 加入3D科学谷QQ群：106477771
网站投稿 l 发送至2509957133@qq.com
欢迎转载 l 转载请注明来源3D科学谷 l 链接到3D科学谷网站原文
