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3D新聞

增材制造(3D打?。┘嬷泻郊す獾纳虡I(yè)前景分析

激光制造網(wǎng) 來源:鳳凰博客2013-01-29 我要評(píng)論(0 )   

一、概述 一項(xiàng)新的技術(shù)革命正在深刻影響全球制造業(yè),帶動(dòng)工業(yè)設(shè)計(jì)、新材料、精益制造等多個(gè)領(lǐng)域顛覆性的改變, 這項(xiàng)技術(shù)就是增材制造技術(shù)。近年來,由于其廣闊的市場(chǎng)前...

一、概述
       一項(xiàng)新的技術(shù)革命正在深刻影響全球制造業(yè),帶動(dòng)工業(yè)設(shè)計(jì)、新材料、精益制造等多個(gè)領(lǐng)域顛覆性的改變, 這項(xiàng)技術(shù)就是增材制造技術(shù)。近年來,由于其廣闊的市場(chǎng)前景,資本市場(chǎng)作出了熱烈反應(yīng)。大洋彼岸美股中的兩家3D打印概念股DDD和SSYS在過去的一年中持續(xù)飆升,一年內(nèi)漲幅雙雙超過300%。A股中的3D打印龍頭中航重機(jī)也借王華明教授的“高性能難加工大型復(fù)雜整體關(guān)鍵構(gòu)件激光直接制造技術(shù)”獲得國家科技發(fā)明一等獎(jiǎng)之際,大幅飆升,八天六漲停,一個(gè)月股價(jià)翻番。
 

       何謂“增材制造”?增材制造技術(shù)俗稱3D打印,又稱快速成型技術(shù),即不需要傳統(tǒng)的模具、刀具、夾具和機(jī)床,只用金屬、陶瓷、塑料、砂等不同的材料,把物件的三維數(shù)據(jù)輸入電腦,按下打印鍵,激光就能選擇性地將原材料燒結(jié)成各種物品,包括復(fù)雜的工業(yè)零部件、生活中的鍋碗瓢盆。


       如今,世界上第一輛3D打印汽車亮相加拿大,最高時(shí)速可達(dá)112公里,歐洲科學(xué)家“打印”出自行車,甚至連房屋、人體器官,都能“打印”出來。


      3D打印技術(shù)作為制造業(yè)領(lǐng)域的一次重大技術(shù)革命,它改變了通過對(duì)原材料進(jìn)行切削、組裝進(jìn)行生產(chǎn)的加工模式,實(shí)現(xiàn)了隨時(shí)、隨地、按不同需要進(jìn)行生產(chǎn)。 3D打印是以數(shù)字化制造及新材料、新能源應(yīng)用為代表的科技領(lǐng)域的一次重大飛躍,是傳統(tǒng)制造技術(shù)與新材料的完美結(jié)合,已經(jīng)廣泛應(yīng)用到航空航天等軍事領(lǐng)域和大型復(fù)雜構(gòu)件的一次成型制造。英國《經(jīng)濟(jì)學(xué)人》周刊如此評(píng)價(jià):“與其他數(shù)字化生產(chǎn)模式一起,3D打印推動(dòng)第三次工業(yè)革命的實(shí)現(xiàn)”。
 

       據(jù)了解,傳統(tǒng)制造技術(shù),要么做減法,找一個(gè)毛坯,去掉不需要部分,要么采用模具,灌入金屬、塑料融化成型。相比之下,3D打印技術(shù)將材料制備、成型一體化,可以加工過去難以制造的復(fù)雜零件,縮短制造周期、降低成本,節(jié)省材料。廣西玉柴運(yùn)用該技術(shù)生產(chǎn)六缸發(fā)動(dòng)機(jī)缸蓋,一個(gè)星期內(nèi)可以整體成形,而采用傳統(tǒng)方法,僅工裝模具的設(shè)計(jì)制造周期就需5個(gè)月左右。
      正是由于增材制造有如此這般的神奇魅力,資本市場(chǎng)也才會(huì)有如此這般的熱烈反應(yīng)。資本市場(chǎng)本來就是新技術(shù)的孵化器和放大器。
 

二、鈦合金飛機(jī)部件3D打印與傳統(tǒng)制造成本對(duì)比
       王華明教授“高性能難加工大型復(fù)雜整體關(guān)鍵構(gòu)件激光直接制造技術(shù)”獲獎(jiǎng)的主要應(yīng)用是航空鈦合金。大型鈦合金結(jié)構(gòu)件激光直接制造技術(shù)確實(shí)是一種帶有變革性的,短流程、低成本的數(shù)字化制造技術(shù),其被國內(nèi)外公認(rèn)為是對(duì)飛機(jī)、發(fā)動(dòng)機(jī)、燃?xì)廨啓C(jī)等重大工業(yè)裝備研制與生產(chǎn)具有重要影響的核心關(guān)鍵制造技術(shù)之一。高比例的鈦合金使用可以減輕機(jī)體重量,提高困擾我國多年的發(fā)動(dòng)機(jī)推重比,還可突破西方技術(shù)封鎖,自主制造高性能承重大型機(jī)件,幾何尺寸可達(dá)4米。
  下面,僅就鈦合金制造,新舊兩種方法作一對(duì)比。


成本分拆                            傳統(tǒng)工藝           激光成型工藝
原材料價(jià)格(萬元/噸)            100                 100
原材料利用率                           10%                 95%
原材料成本(萬元/噸)            1000                105
加工成本/原材料成本                1.5                    0
加工成本(萬元/噸)                1500                 0
單套設(shè)備投資(萬元)             70000               2000
單套設(shè)備年產(chǎn)產(chǎn)品重量(噸)       300                8
設(shè)備折舊年限(年)                     20                  10
設(shè)備折舊成本(萬元/噸)            12                   25
原材料+加工費(fèi)+折舊(萬元/噸)   2512          130
成本比                                        100%                5%
毛利率                                         20%              90%以上
費(fèi)用率                                        <15%                30~40%
利潤率                                         ~5%                  50~60%
全球


  三、中國的增材制造龍頭中航重機(jī)的控股子公司——中航激光業(yè)績(jī)前景分析
       據(jù)披露,中航激光由6家發(fā)起人于2011年成立。這6家股東分別為中航高新、中航重機(jī)、王華明及其研發(fā)團(tuán)隊(duì)、北京北航資產(chǎn)經(jīng)營有限公司、中航投資控股、北京工業(yè)發(fā)展投資管理有限公司。中航激光注冊(cè)資本為1億元,發(fā)起人股東均以現(xiàn)金出資,持股比例依次為31%、20%、30%、10%、5%、4%。其中中航投資控股為ST航投全資子公司,而中航高新為2010年中航重機(jī)與中航投資控股、沈陽萬家利車輪制造有限公司共同發(fā)起成立的公司,前兩者分別以現(xiàn)金出資5000萬元與3000萬元,沈陽萬家利以廠房土地等實(shí)物和無形資產(chǎn)出資7295萬元,并由中航重機(jī)行使實(shí)際控制人權(quán)利。#p#分頁標(biāo)題#e#


    據(jù)公司公告披露,中航激光已明確的生產(chǎn)任務(wù)2~3型軍機(jī)零部件制造;每型軍機(jī)產(chǎn)量:2012~2014,3~5架/年,2015及以后,10架/年;單架制造任務(wù):起落架 3 大構(gòu)件 2640kg;機(jī)身主起對(duì)接框 1000k;主承力加強(qiáng)框780kg;起落架對(duì)接框 100kg;合計(jì)重量 4520kg 。
年份           營收(億元)        凈利潤(億元)
2012            1.74                       0.87
2013             2.32                      1.16
2014             2.90                      1.45
2015             5.80                      2.90 
 

       以上僅僅是中航激光的部分軍機(jī)訂單,C919、新舟、剛試飛的運(yùn)20的3D打印應(yīng)用不包括在內(nèi),也未包括其它鈦合金增材制造,中國鈦合金年需求約 50000 噸。全球航空領(lǐng)域?qū)︹伜辖鸬氖褂帽戎爻^ 50%。很顯然,如介入民用,中航激光的鈦合金增材制造規(guī)模要若干倍上述,預(yù)計(jì)個(gè)十倍也不為過,因?yàn)橹泻郊す獬钟械募夹g(shù)具有壟斷性、獨(dú)步世界,其低成本、高性能優(yōu)勢(shì)有強(qiáng)大的市場(chǎng)生命力。2011年王華明實(shí)驗(yàn)室擁有4臺(tái)加工設(shè)備,單臺(tái)產(chǎn)能對(duì)應(yīng)產(chǎn)值在7000萬元以上,總產(chǎn)值可達(dá)到2.8億元以上;2012年,設(shè)備擴(kuò)充至10臺(tái),產(chǎn)能達(dá)到7億元以上??梢灶A(yù)計(jì),中航激光2013年會(huì)迎來業(yè)績(jī)的爆炸期。


四、增材制造的產(chǎn)業(yè)化應(yīng)用前景
  3D打印的應(yīng)用可歸為三類:新品創(chuàng)造、老品替代、老品升級(jí)。
1.航空航天鈦合金件制造,王華明教授目前所做的,鈦合金增材制造的其它應(yīng)用,僅此就有千億市場(chǎng)規(guī)模;
2.非鈦合金軍工和民用復(fù)雜件、大件、部(整)件;
3.受材料技術(shù)限制的特種材料件;
4.各種材料的個(gè)性化單件產(chǎn)品,包括模型和樣品、個(gè)性化定制;
5.材料利用率低、成本高、周期長(zhǎng)產(chǎn)品;
6.機(jī)件(鍛鑄件+機(jī)加工)3D耐腐耐磨及其它高性能外層;
……


       隨著增材制造技術(shù)的普及,我國目前機(jī)械制造產(chǎn)值幾十萬億,部分將由3D打印替代,加上新創(chuàng)造的市場(chǎng)需求,3D打印最少有萬億規(guī)模。作為一種革命性的技術(shù)應(yīng)用,增材制造技術(shù)具有改造傳統(tǒng)產(chǎn)業(yè),創(chuàng)造新產(chǎn)業(yè)的深厚潛力,前景十分廣闊。美國已經(jīng)把增材制造列為重塑制造業(yè)優(yōu)勢(shì)的頭等領(lǐng)域,開始大量建示范園區(qū),以搶占技術(shù)和產(chǎn)業(yè)高地。和新能源太陽能、風(fēng)能相比,增材制造(3D打?。└鼘?shí)用,是個(gè)會(huì)下金蛋、創(chuàng)造財(cái)富的金雞,而鮮有前者的泡沫。中國應(yīng)該運(yùn)用兩手——強(qiáng)勢(shì)政府的推力和市場(chǎng)的拉力,迅速推進(jìn)此領(lǐng)域的技術(shù)進(jìn)步和普及運(yùn)用,彎道超車,直指世界前沿。


 五、資本市場(chǎng)如何正確看待炒作
 王華明教授激光快速成型技術(shù)的意義:
       一是在飛機(jī)的關(guān)鍵領(lǐng)域比如減輕機(jī)身重量提高推重比上和大型復(fù)雜承重機(jī)件上取得了突破,打破了西方的封鎖和壟斷,并且某些方面優(yōu)于西方,有良知的國人都會(huì)有揚(yáng)眉吐氣之感!


        二是由于技術(shù)的產(chǎn)權(quán)屬上市公司,經(jīng)資本市場(chǎng)的炒作和固有的放大特性,給低迷的股市注入了強(qiáng)心劑,也激發(fā)投資界對(duì)3D打印的熱情,提升對(duì)先進(jìn)制造業(yè)的關(guān)注,引導(dǎo)富余資金進(jìn)入3D領(lǐng)域,同時(shí)提供了一條國家急需的產(chǎn)業(yè)轉(zhuǎn)型和升級(jí)的戰(zhàn)略性有效途徑。


        三是炒作一只真正意義上的有世界領(lǐng)先技術(shù)的本土股票,這在A股還是第一次。由此開端,相信以后會(huì)有越來越多的第一次由中國開創(chuàng),具有符號(hào)和標(biāo)志意義,比炒房地產(chǎn)、酒強(qiáng)多了,這是正氣,正能量,是國力強(qiáng)盛往前走的正路,而喝茅臺(tái)住洋房是腐朽沒落之路(人的奮斗是為了享樂,但吊詭的是某種程度上享樂是發(fā)展的陷阱)。
       

 

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