材料生態(tài)系統(tǒng)從封閉轉(zhuǎn)向開放，促進生產(chǎn)中增材制造應用并釋放創(chuàng)新潛力

眾所周知，3D打印行業(yè)長期以來一直堅持類似的“主體不變，配件更換”模式，類似于紙版打印機需要時常更換掉廢舊的墨盒，其中OEM的很大一部分利潤來自專有材料的銷售。近年來，隨著越來越多的公司啟用開放材料，我們看到該行業(yè)的范式發(fā)生了轉(zhuǎn)變。

隨著3D打印從原型制作領域逐漸轉(zhuǎn)向生產(chǎn)領域，成為工業(yè)化的增材制造模式，生產(chǎn)環(huán)境中更高的材料用量大大強調(diào)了材料成本，而這些成本如今往往是阻礙在這些高產(chǎn)量環(huán)境中更廣泛采用增材制造技術的因素。

此外，封閉的生態(tài)系統(tǒng)限制了創(chuàng)造力，使用戶無法接觸到制造商策劃的產(chǎn)品之外的大量潛在材料。工程師和設計師渴望獲得具有特定性能的專用材料，例如：用于打印電子產(chǎn)品的導電絲、用于醫(yī)療設備的生物相容性樹脂或用于航空航天應用的高性能熱塑性塑料。毫無疑問，為材料開發(fā)商開放打印機大大加快了創(chuàng)新的步伐，但"開放材料"又會對原始設備制造商（OEMs）產(chǎn)生什么影響？

讓我們以增材制造市場領導者 Stratasys 為例：材料約占 Stratasys 收入的 35%（每年大于2 億美元），預計占其毛利潤的 40% 以上（約 100-1.2 億美元）。隨著 Stratasys 開始在特定打印機上提供“開放材料”，人們擔心對其盈利能力產(chǎn)生負面影響。Stratasys 尚未盈利，過去 12 個月 (TTM) 的營業(yè)利潤為 (7,300 萬美元)。它能承受這個“打擊”嗎？或者另一方面，開放材料是否會帶動足夠的額外打印機銷售來彌補，甚至可能減少部分研發(fā)支出（TTM 為 8800 萬美元，其中很大一部分可能用于材料開發(fā)）？

開放材料的主要“優(yōu)點”是：

• 生產(chǎn)環(huán)境中的機器銷量更高：雖然生產(chǎn)環(huán)境對價格施加更大壓力，但這些人更有可能購買多臺打印機。
• 向想要開發(fā)新材料的客戶進行機器銷售；在這些材料的推動下，這反過來可能會帶來額外的機器銷售。
• “間接”材料收入，例如通過削減第三方材料供應商的“認證”材料。
• 來自開放材料許可證的收入：例如，Stratasys 以每年約 12,000 美元的價格出售 FDM Fortus 450 打印機的開放材料許可證（或永久許可證約 80,000 美元）。
• 來自材料開發(fā)和測試服務的新收入來源。
  

這足以彌補材料收入流的下降嗎？需要強調(diào)的是，材料收入流是經(jīng)常性的、更穩(wěn)定的，而且肯定比打印機收入更能“抵御衰退”？

開發(fā)商可能不會完全放棄材料收入流，而是通過提供更具吸引力的材料價格來妥協(xié)利潤，以保持客戶從 OEM 購買，特別是對于大批量客戶（例如提供批量折扣）。此外，利用“開放材料”來創(chuàng)建專用材料，否則 OEM 將花費更長的時間來開發(fā)（如果有的話）。也就是說，傳統(tǒng)的增材制造原始設備制造商（例如Stratasys和3D Systems）可能會因啟用“開放材料”而至少遭受短期負面影響，這可能會反映在它們的股價中。

相比之下，新興的原始設備制造商，尤其是那些“立即”針對工業(yè)環(huán)境的原始設備制造商，不受“自我顛覆”的擔憂，并根據(jù)這些生產(chǎn)環(huán)境規(guī)劃其商業(yè)模式。

我們以以色列金屬增材制造公司Tritone為例。Tritone 擁有基于燒結(jié)的技術，旨在大批量生產(chǎn)金屬和陶瓷零件，該公司非常注重生產(chǎn)環(huán)境。該公司直接銷售經(jīng)過打印機測試和合格的材料，并同時也選擇性地與客戶合作開發(fā)專門的材料。

△Fraunhofer 使用 Tritone 打印機和 Inconel 317C 制造的零件。

德國領先的研究機構(gòu)Fraunhofer IFAM與MIMplus合作，使用 Tritone 的打印機開發(fā)了 Inconel 317C 金屬漿料，該材料用于航空航天渦輪葉片、燃氣輪機和反應堆容器等應用。結(jié)合前面提到的“優(yōu)勢”，這種材料可能會推動Tritone 在航空航天、發(fā)電和化學加工行業(yè)的銷售，創(chuàng)造“雙贏”局面。

總而言之，開放材料對于增材制造行業(yè)推動在工業(yè)環(huán)境中更廣泛的采用非常重要，這是材料價格下降（競爭驅(qū)動）和/或加速材料創(chuàng)新的結(jié)果，允許更多應用。傳統(tǒng)公司可能會在短期內(nèi)面臨財務壓力，并且會更加謹慎，而新興的公司則從一開始就會為此做好準備，并與生產(chǎn)客戶建立良好的關系。