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3D打印教育行業(yè)瓶頸急待攻破

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更新:2017-04-20

3D打印技術(shù)被譽(yù)為引領(lǐng)第三次工業(yè)革命的新技術(shù),近年來備受矚目,不但引領(lǐng)科技行業(yè)走向一個新的方向,同時也為教育行業(yè)帶來新的發(fā)展契機(jī)。
2013年3D打印有一個里程碑式的事件,通用電氣公司利用3D打印技術(shù)為其最新飛機(jī)制造超過8.5萬個噴氣發(fā)動機(jī)燃料噴嘴。與傳統(tǒng)方法不同的是,他們不再需要組裝20個不同的零部件,而是利用3D打印機(jī)一體成型。
2016年,一棟400平方米的兩層別墅在北京通州區(qū)宋莊鎮(zhèn)的工業(yè)區(qū)亮相,整個別墅的墻體都是用3D打印技術(shù)整體打印而成,工期僅45天。
3D打印技術(shù)被譽(yù)為引領(lǐng)第三次工業(yè)革命的新技術(shù),近年來備受矚目,不但引領(lǐng)科技行業(yè)走向一個新的方向,同時也為教育行業(yè)帶來新的發(fā)展契機(jī)。據(jù)報道,2016年國內(nèi)幾乎大城市的中小學(xué)都配置了3D打印機(jī)。國內(nèi)的3D打印教育應(yīng)用情況發(fā)展如何?存在那些桎梏及解決辦法?3D打印上市公司的發(fā)展和盈利能力如何?未來有怎樣的發(fā)展趨勢?
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一、3D打印技術(shù)研究派系分布圖
3D打印作為高端制造技術(shù)的指引者備受業(yè)界重視,國內(nèi)開展3D打印技術(shù)研究的時間基本與世界同步,目前開展3D打印研究的幾個單位各有特色。清華大學(xué)在國內(nèi)較早地開展了3D打印技術(shù)研究,研究領(lǐng)域主要是在電子束選區(qū)熔化技術(shù)方面,并且研發(fā)了相關(guān)的3D打印設(shè)備。北航開發(fā)出飛機(jī)大型整體鈦合金主承力結(jié)構(gòu)件激光快速成形工程化成套裝備。西北工業(yè)大學(xué)建立了激光快速成形系統(tǒng),針對多種金屬材料開展了工藝實驗;華中科技大學(xué)對金屬材料及高分子材料的3D打印進(jìn)行了研究;西安交通大學(xué)在生物醫(yī)學(xué)用內(nèi)置物的3D打印以及金屬材料的激光熔融沉積成形方面開展了工作,完成了多例骨科3D打印個性化修復(fù)的臨床案例。

二、3D打印公司的教育布局
據(jù)調(diào)查顯示,2015年國外主要3D打印上市公司處于虧損或微利狀態(tài),國內(nèi)主要3D打印上市公司的狀況亦是如此。據(jù)悉,國外3D打印上市公司的上市地點(diǎn)以納斯達(dá)克為主,其中包括Faro、MaterialiseNv、ExoneCo、Stratasys,3D打印巨頭3DSystems將上市地點(diǎn)選在了紐交所。在這些國外3D打印上市公司中,F(xiàn)aro、SLMSolutions處于微利的狀態(tài),其余上市公司處于虧損的狀態(tài),Stratasys虧損的程度比較高。
相對而言,國內(nèi)3D打印行業(yè)的上市公司較少,包括先臨三維、峰華卓立、聯(lián)泰科技三的部落、嘉一高科。國內(nèi)大部分3D打印公司把上市地點(diǎn)選在新三板,三的部落將上市地點(diǎn)選在了上海股權(quán)托管交易中心。在國內(nèi)3D打印上市公司中,聯(lián)泰科技、先臨三維以及峰華卓立處于盈利的狀態(tài),其余上市公司處于虧損的狀態(tài)。
3D打印上市公司對教育都抱有極大期望,先臨三維的三大業(yè)務(wù)布局之一就是在教育創(chuàng)意消費(fèi)領(lǐng)域以3D打印創(chuàng)新教室和3D打印創(chuàng)新體檢中心商業(yè)模式為抓手,結(jié)合3D數(shù)據(jù)云平臺,通過線上線下、校內(nèi)校外,快速予以復(fù)制推進(jìn),激發(fā)廣大學(xué)生、家庭、大眾消費(fèi)者對3D打印產(chǎn)品的消費(fèi)熱情和興趣。與教育相結(jié)合,成為了3D打印行業(yè)突破的方向之一?!巴顿Y教育,就是投資未來的客戶?!毕扰R三維副總經(jīng)理趙東來說。北科光大耕耘三維技術(shù)領(lǐng)域已經(jīng)近10年,推出了3DCloud照片建模服務(wù)平臺、3D打印機(jī)等產(chǎn)品。但北科光大并沒有僅止步于3D產(chǎn)業(yè),而是將其與青少年教育相結(jié)合,引進(jìn)steam教育理念,開發(fā)出一系列相關(guān)課程并建造巧客3D+智造館,用寓教于樂的方式,將最新科技送到青少年身邊。嘉一高科投資設(shè)立武漢嘉一三維教育科技有限公司,致力于3D技術(shù)在教育教學(xué)的應(yīng)用,提供3D教育教學(xué)整體解決方案。
資本市場對3D打印教育的追逐。2015年10月3D打印平臺“魔猴網(wǎng)”獲得泰岳梧桐千萬級別A輪融資。早期魔猴網(wǎng)團(tuán)隊主要面向?qū)I(yè)用戶提供3D打印服務(wù),為了適應(yīng)來自各行各業(yè)專業(yè)用戶對尺寸,材料,精度各不相同的要求,魔猴網(wǎng)團(tuán)隊積累了很多臺不同規(guī)格的3D打印機(jī),并把他們組成了打印網(wǎng)絡(luò)。
毛豆科技是全球第一家以3D打印機(jī)應(yīng)用為主業(yè)的公司,也是全球首家專為3D打印機(jī)開發(fā)應(yīng)用軟件的公司。2015年11月25日,幼兒3D打印教育方案商毛豆科技眾籌超額融資完成1447萬,這是毛豆科技在京東金融發(fā)起的一次股權(quán)眾籌,最終只要了其中709.2萬元的投資,本輪毛豆科技的投前估值是3200萬元。

三、3D打印教育投資案例
3D打印技術(shù)能實現(xiàn)虛擬世界與實體世界的有機(jī)結(jié)合,將觸覺和視覺結(jié)合,通過學(xué)生的觸覺抓住核心概念的三維模型,把枯燥的課程變的生動。3D打印與教學(xué)結(jié)合不在于其技術(shù),而是作為工具,原來抽象的可以通過3D打印成為具體的實物。針對3D打印的校本課程也會不斷開發(fā),但其重點(diǎn)依然在于設(shè)計,3D打印成為課程的必要載體,就像計算機(jī)一樣,融合中小學(xué)的教育體系。
中興華教育的負(fù)責(zé)人鄭毅騫介紹,“3D打印創(chuàng)新實驗室”以中科院廣州電子技術(shù)研究所的高性能3D打印系統(tǒng)為技術(shù)支撐,以教育部“中小學(xué)創(chuàng)造力”總課題組為理論指導(dǎo),整合工信部國家信息技術(shù)緊缺人才培養(yǎng)工程的培訓(xùn)認(rèn)證內(nèi)容資源,橫向聯(lián)合中國創(chuàng)造力大賽及“鐘南山創(chuàng)新獎”評選委員會,形成一套理論與實踐并重、興趣與成果共有的“創(chuàng)新校園”整體解決方案。
據(jù)悉,與中科院廣州電子技術(shù)研究所共建“3D打印創(chuàng)新實驗室”的學(xué)校目前已遍布全國15個省,下一步將繼續(xù)為各地中小學(xué)與中科院廣州電子所、北大考古合作共建牽線搭橋,將3D打印技術(shù)與中小學(xué)學(xué)科融合,引導(dǎo)、鼓勵各個共建校立足本地特色、鄉(xiāng)土文化構(gòu)建3D打印校本課程。
2016年3月3日,教育部教育裝備研究與發(fā)展中心根據(jù)教育部工作部署制訂了2016年工作要點(diǎn),把創(chuàng)客教育和“STEAM課程”作為加強(qiáng)創(chuàng)新創(chuàng)造教育研究的中心工作。其中,日益被人們所熟知的3D打印技術(shù)成為了創(chuàng)客教育實現(xiàn)和推廣的重要橋梁。
目前3D打印機(jī)已經(jīng)被引入一些中小學(xué)及高??蒲袡C(jī)構(gòu),尤其在基礎(chǔ)教育領(lǐng)域已開始投入教學(xué)。另外也有一些3D打印教育的商業(yè)模式涌現(xiàn),豐富了3D打印在教育領(lǐng)域的應(yīng)用。3D打印技術(shù)服務(wù)下的創(chuàng)客教育符合學(xué)生的學(xué)習(xí)天性,促進(jìn)學(xué)生在集體中協(xié)作學(xué)習(xí),實現(xiàn)多學(xué)科的知識融合,將創(chuàng)意變成實物,這也將是未來教育模式的發(fā)展方向。
2016年底,3D打印職業(yè)培訓(xùn)學(xué)校在青島掛牌,是中國3D打印技術(shù)產(chǎn)業(yè)聯(lián)盟和世界3D打印產(chǎn)業(yè)聯(lián)盟為緩解3D打印人才短缺,布局的培訓(xùn)基地。同時,在國內(nèi)3D打印教育的商業(yè)模式也開始涌現(xiàn),包括神州泰岳投資的魔猴網(wǎng)以師資培訓(xùn)為主,“3D打印豐富的案例實例,特別適合職業(yè)教育以實例為主的方式,”魔猴網(wǎng)CEO張勇說,“3D打印本身在這塊有優(yōu)勢,一是數(shù)據(jù)多,二是案例多,三是我們能夠把真正一線的運(yùn)營帶到學(xué)校去”。另外一些創(chuàng)新模式還有,青少年及兒童3D打印教育的idreamer3D,基于社交網(wǎng)絡(luò)的3D打印在線互動平臺D國學(xué)堂,杭州銘展聯(lián)合浙江大學(xué)推出的Teach創(chuàng)新學(xué)園,以及曼恒數(shù)字針對高校開發(fā)的“3D互動教學(xué)系統(tǒng)”等。

四、行業(yè)瓶頸待攻破
國內(nèi)涉足3D打印的企業(yè)仍處于粗放生產(chǎn)設(shè)備的階段,缺少核心龍頭企業(yè),更重要的是,國內(nèi)3D打印企業(yè)存在生產(chǎn)效率、材料短缺、缺乏核心技術(shù)等問題。
“無法商業(yè)化量產(chǎn),這也是被業(yè)內(nèi)詬病最多的一點(diǎn)。”究其原因,業(yè)內(nèi)專家透露,一方面3D打印所使用的耗材非常有限。目前3D打印的耗材原料僅有石膏、無機(jī)粉料、光敏樹脂、塑料、陶瓷等10多種,且價格較為昂貴,金屬尤是。另一方面,3D打印機(jī)的價格十分高昂,大多桌面級的3D打印機(jī)售價都在2萬元人民幣左右,國內(nèi)仿制品的價格在6000元左右,但質(zhì)量卻難以保障。
“3D打印在教育的瓶頸問題有兩個,一是缺少師資。二是缺少真正理解3D打印項目的主管領(lǐng)導(dǎo)。”中科院3D打印創(chuàng)新實驗室的楊德洪說?!皼]有實質(zhì)性成果的3D打印項目,終究會被淘汰”

五、3D打印教育展望:爆發(fā)在即
3D打印教育有瓶頸,但發(fā)展勢頭銳不可當(dāng)。據(jù)最新調(diào)查顯示,3D打印行業(yè)2011年全球的收入為17.14億美元,2015年上漲到51.65億美元,從2011年2015年3D打印行業(yè)的收入保持了30%的復(fù)合增速。2016年,3D打印行業(yè)依然保持了快速發(fā)展的態(tài)勢。一份來自前瞻產(chǎn)業(yè)研究院發(fā)布的報告預(yù)測到2020年,全球3D打印市場規(guī)模將達(dá)354億美元。
在新興技術(shù)領(lǐng)域,3D打印已經(jīng)走過了炒作階段,正快步融入人們生產(chǎn)與生活之中。3D教育作為一種優(yōu)質(zhì)教育資源和嶄新的教育信息化形式,將開創(chuàng)一種全新的教學(xué)模式,是未來教育的發(fā)展趨勢。
3D打印對教育的促進(jìn)不是單向的,反過來,向教育領(lǐng)域的滲透又能推動3D打印技術(shù)的進(jìn)化。無論是3D打印對教育的促進(jìn)還是教育對3D產(chǎn)業(yè)的反哺,3D打印呈現(xiàn)出的強(qiáng)勁生命力和巨大的發(fā)展前景,都讓人興奮。
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