3D 打印材料革命,來了。
你小時(shí)候穿的什么鞋?" 我們 80 后小時(shí)候,鎮(zhèn)上有裁縫專門量腳做皮鞋,布鞋都是家里人納的千層底。" 博理新材料創(chuàng)始人王文斌回憶道。而在今天,如果要贈(zèng)送家人一雙鞋,王文斌可能會(huì)選擇 "3D 打印一體鞋 "。這是王文斌的關(guān)心,也是他的野心。
他的創(chuàng)業(yè)野心,就在 3D 打印新材料。2017 年,他創(chuàng)立博理新材料。這是一個(gè) 3D 打印材料品牌,解決了傳統(tǒng) 3D 打印的材料痛點(diǎn):速度慢,材料脆,成本高。
過去 8 年,博理新材料完成了 4 輪融資。最新一輪就在今年 5 月份,融資金額超 2 億元,由瀘州航發(fā)集團(tuán)、知來投資領(lǐng)投,金沙江聯(lián)合資本、綠洲資本、中鑫資本等老股東跟投。
在相當(dāng)長的一段時(shí)間(1984-2015),3D 打印雖然熱鬧,但最主要的應(yīng)用場景,就是打印原型產(chǎn)品,無法批量化生產(chǎn)。而今,新材料的突破,讓它可能從實(shí)驗(yàn)室走向千家萬戶。
王文斌說:今年,我們生產(chǎn)出超 200 萬雙 3D 打印鞋。
這是一個(gè)與 80 億全球人息息相關(guān)的科技產(chǎn)業(yè),今天是鞋子,明天可能是枕頭、床墊、頭盔,甚至人形機(jī)器人。這些正在發(fā)生,英國《經(jīng)濟(jì)學(xué)人》把它譽(yù)為人類第三次工業(yè)革命。
而這場革命,已經(jīng)在鞋賽道撕破一個(gè)大大的口子。
敬請閱讀鉛筆道創(chuàng)始人王方對(duì)話博理新材料創(chuàng)始人王文斌,看看第三次工業(yè)革命的前因后果,以及未來機(jī)會(huì)。
01 3D 打印的暗黑期
鉛筆道:創(chuàng)業(yè)前,你在央企體系工作?
王文斌:我在一家央企的研究院工作,研究的方向是:建材領(lǐng)域的高分子材料應(yīng)用。我們每天進(jìn)去就是到實(shí)驗(yàn)室,做項(xiàng)目、搞研究。怎么說呢……整個(gè)行業(yè)的發(fā)展節(jié)奏很慢,不像半導(dǎo)體行業(yè)那樣日新月異,有什么摩爾定律。建材行業(yè)就是這樣——你看蓋樓,30 年前怎么蓋,現(xiàn)在還是怎么蓋,沒什么太大變化。
鉛筆道:所以創(chuàng)業(yè)前,你在 " 舊世界 ",之后看到了新世界?
王文斌:是的。15 年前,3D 打印特別火,萬物皆可打印。當(dāng)時(shí)大家都說這是新的工業(yè)革命,英國《經(jīng)濟(jì)學(xué)人》甚至稱之為第三次工業(yè)革命。
但在我看來,3D 打印真正的意義在于,它是人類制造史上的一個(gè)轉(zhuǎn)折點(diǎn)。過去幾千年,我們只有兩種加工方式:要么是‘減法’,比如把石頭磨成工具,就像現(xiàn)在的 CNC 切削;要么是‘等材’,比如青銅器鑄造或注塑,依賴模具成型。
直到 1984 年,計(jì)算機(jī)輔助設(shè)計(jì)(CAD)出現(xiàn)后,人們開始想:既然能畫三維圖紙了,怎么能快速把它變成實(shí)物?這時(shí)候,增材制造(3D 打?。?yīng)運(yùn)而生——它像打字機(jī)一樣,把三維模型切成一層層二維平面,再逐層堆疊,最終擺脫了對(duì)模具的依賴。
發(fā)明人查克 · 赫爾(Chuck Hull)說過一句話讓我印象深刻。他描述到:自己曾第一次打印出一個(gè)歪歪扭扭的杯子,雖然它毫無用處,但是那一刻就像看到從古騰堡印刷機(jī)印出第一本《圣經(jīng)》——從此數(shù)字文件能直接變成實(shí)物。想想看,印刷術(shù)終結(jié)了中世紀(jì)知識(shí)壟斷,而 3D 打印可能帶來同樣的顛覆。尤其是現(xiàn)在 AI 設(shè)計(jì)能力爆發(fā),未來每個(gè)人都能設(shè)計(jì)產(chǎn)品,3D 打印就是為這種時(shí)代準(zhǔn)備的制造方式。
鉛筆道:這個(gè)行業(yè)之前走了哪些彎路?
王文斌:1984 年 -2015 年,這個(gè)行業(yè)活在黑暗里。搞 3D 打印的主要是設(shè)備背景的人,他們用現(xiàn)有材料硬適配設(shè)備。最早用光固化液體,結(jié)果一摔就碎;后來改用線材,只能當(dāng)玩具;再后來用粉末燒結(jié),成本高、性能差。說白了,那 30 年只能做‘快速原型’——打個(gè)樣子給人看看。
02 技術(shù)突破:從實(shí)驗(yàn)室到量產(chǎn)
鉛筆道:你不屬于設(shè)備圈,你屬于哪個(gè)圈子?
王文斌:我是學(xué)高分子材料的,所以 2015 年成立博理新材料時(shí),我就想:性能差?那就重新設(shè)計(jì)分子結(jié)構(gòu),如果做出一個(gè)高性能的 3D 打印材料就是我們這個(gè)行業(yè)的原子彈級(jí)別的成果了。
你看我們公司英文名 PollyPolymer, Polymer 就是聚合物,到現(xiàn)在都沒改——因?yàn)槲覀儽举|(zhì)是新材料公司。傳統(tǒng)高分子加工 100 年沒變,無非把注塑機(jī)螺桿和控制做得更精密。而 3D 打印不用模具直接成型,這才是真正的材料加工學(xué)革命。
當(dāng)年《經(jīng)濟(jì)學(xué)人》說這是第三次工業(yè)革命,現(xiàn)在看真沒說錯(cuò)。我們把材料性能提上去,速度加快幾十倍,但行業(yè)商業(yè)化還是比預(yù)期慢…(停頓)因?yàn)檫@不是改良(evolution),是重構(gòu)(revolution)。
鉛筆道:創(chuàng)業(yè)后,這個(gè)新世界,比你之前想象的有哪些不一樣?
王文斌:我們設(shè)計(jì)了一個(gè)新材料體系,雖然過程很曲折,但結(jié)果基本上與我的預(yù)期一致。而在商業(yè)化上,比我想象得更波折,比預(yù)想中的慢得多。
鉛筆道:說說新材料的誕生過程?
王文斌:非常曲折,非常曲折,非常曲折。公司成立三年,我們才在實(shí)驗(yàn)室真正做出來?,F(xiàn)在說起來像個(gè)段子——當(dāng)時(shí)我們自己搞材料、改設(shè)備、寫軟件,現(xiàn)在看簡直不可思議。那時(shí)候連基本原理都沒完全吃透,天天打印失敗,一敗就是兩三年。
直到有天晚上,我和工程師另一位熬到 11 點(diǎn)多等打印結(jié)果,實(shí)在太累就趴著睡著了。醒來一抬頭——(突然提高聲調(diào))居然成了!那一刻突然想通所有關(guān)竅,原來應(yīng)該這樣控制光固化反應(yīng)。就像化學(xué)家發(fā)現(xiàn)苯環(huán)結(jié)構(gòu),我們終于破解了材料 - 設(shè)備耦合的密碼。后來金沙江聯(lián)合他們投資時(shí),我說突破往往就在一瞬間——但沒人知道這一瞬間要熬多少夜。
鉛筆道:總結(jié)一下,難在哪里?
王文斌:難點(diǎn)在于材料性能與成型性的矛盾。普通材料隨便打,但高性能材料會(huì)犧牲成型性。我們設(shè)計(jì)的液體光敏樹脂——(用手比劃容器)倒進(jìn)設(shè)備用特定波長光照,平臺(tái)升起就是成品。這不是選材,是從分子結(jié)構(gòu)開始設(shè)計(jì)的全新材料體系。
我們本質(zhì)是化工公司,就像巴斯夫,但更激進(jìn)——他們做塑料顆粒,我們直接讓原料變產(chǎn)品。沒有模具、沒有注塑機(jī),這是真正的制造革命。
此外,我們還有一個(gè)獨(dú)特的地方:材料和設(shè)備必須同步開發(fā),就像半導(dǎo)體行業(yè)的設(shè)計(jì)制造一體化。你問材料和設(shè)備哪個(gè)更難?都是地獄級(jí)難度。我們就像在走鋼絲——材料性能越好,成型就越難控制。
現(xiàn)在說起來輕松,是因?yàn)槟翘焱砩?...(壓低聲音)就像圍棋的 ' 神之一手 ',突然就開竅了。那天實(shí)驗(yàn)做到第 N 次,我和團(tuán)隊(duì)熬到半夜,突然發(fā)現(xiàn)某個(gè)參數(shù)組合完美匹配,所有拼圖瞬間歸位。
搞科研的人都知道,科學(xué)實(shí)驗(yàn)做 100 次成功 1 次就算突破。但工程技術(shù)做 100 次(搖頭),失敗 1 次就是災(zāi)難。我們那晚之后才明白,真正的產(chǎn)業(yè)化,必須把偶然變成必然。
現(xiàn)在回頭看,每個(gè)參數(shù)調(diào)整都明明白白。但在突破前就像在黑暗里摸象——你知道答案就在某處,就是找不到那把鑰匙。
03 商業(yè)化破局:3D 打印鞋子
鉛筆道:你之前是搞研究的,所以擅長技術(shù)研發(fā)。那么在商業(yè)化方向,你提到推進(jìn)速度比預(yù)期中慢,過程是怎樣的?
王文斌:我們走的是完全不同的路。傳統(tǒng)商業(yè)邏輯是什么?客戶現(xiàn)在用哪家的產(chǎn)品?我們做個(gè)更好的,但我們不這么做的。
我們一開始連客戶是誰都不知道!就死磕一件事:做出革命性的高性能 3D 打印材料。
偶然帶有必然,"3D 打印鞋子 " 成了我們商業(yè)化的突破口。我們也是那時(shí)候才開始思考:這技術(shù)到底能解決什么實(shí)際問題。
鉛筆道:你說的 " 實(shí)際問題 " 是什么?
王文斌:當(dāng)時(shí)我們一直在想:這東西到底能解決什么問題?能用在哪里?為了搞明白這個(gè),我們在黑暗中摸索了很久。后來發(fā)現(xiàn)做鞋這個(gè)方向可行。鞋行業(yè)最需要的就是降成本,所以我們就專注這個(gè)目標(biāo):降成本,快速降成本。最后我們把成本降到了傳統(tǒng)的 3D 打印的六分之一。
此外一個(gè)問題,我們現(xiàn)在專注做批量化制造——但客戶為什么要用 3D 打印來做批量化生產(chǎn),之前的流水線生產(chǎn)不好嗎?3D 打印和批量化生產(chǎn),仔細(xì)想想,這本身就是一個(gè)矛盾。
鉛筆道:你怎么想通的?
王文斌:這個(gè)選擇很痛苦,但我們找到了關(guān)鍵突破點(diǎn):3D 打印的鞋子,更好穿——透氣緩震。你看這個(gè)材料,傳統(tǒng)材料就是個(gè)普通粒子,而我們的材料自帶精密結(jié)構(gòu)。這才是真正的帶有結(jié)構(gòu)的功能材料。
此外,3D 打印有兩大優(yōu)勢:第一,完全不需要開模具,實(shí)現(xiàn)真正的柔性化生產(chǎn);第二,能做傳統(tǒng)工藝根本做不到的復(fù)雜結(jié)構(gòu)。
鉛筆道:所以基于這些原因,鞋子是你現(xiàn)在變現(xiàn)的主要方向?
王文斌:鞋子是排第一的。因?yàn)檫^去的 3D 打印鞋其實(shí)走錯(cuò)了路。
以前的 3D 打印鞋只做一個(gè)中底,一旦進(jìn)入傳統(tǒng)供應(yīng)鏈體系,你的成本就會(huì)變得非常高,必須依賴大品牌來帶動(dòng)。但顯然這是不夠的,而且功能定位也不對(duì)。阿迪達(dá)斯是運(yùn)動(dòng)公司,追求的是回彈性能,不是緩震。
傳統(tǒng)做法要分開做鞋底鞋面再粘合。如果只做鞋底,還要依賴福建、溫州那邊的供應(yīng)鏈幫你粘合,根本融不進(jìn)去,他們做鞋需要很長的生產(chǎn)周期。但我們沒人幫忙,就自己創(chuàng)新做出了現(xiàn)在的一體鞋。
分析這些因素后,我們成了全球首個(gè)推出生產(chǎn)一體鞋的公司——整雙鞋全部用彈性材料做,不需要其他供應(yīng)商。
這種拖鞋一體鞋自成體系,穿著又特別舒服。在我的自身體系上,無數(shù)人可以直接拿貨實(shí)現(xiàn)商業(yè)閉環(huán),賣出去就能賺錢。我們還是柔性制造,零庫存。
04 市場前景:滲透率與生態(tài)重構(gòu)
鉛筆道:3D 打印鞋子的市場有多大?
王文斌:全世界 80 億人,每人一年買三雙鞋,實(shí)際數(shù)據(jù)就是一年全球生產(chǎn) 240 億雙鞋——包括所有鞋類。你回想下自己家中鞋柜,肯定也至少有幾雙鞋吧?
這至少是個(gè)千億級(jí)賽道,對(duì)我來說核心是滲透率問題。
第一階段我們要先解決行業(yè)痛點(diǎn):傳統(tǒng)模式起量難。而我們批量化生產(chǎn) + 滲透率提升后,現(xiàn)在成本已經(jīng)降到大眾可接受范圍——無論高端還是平價(jià)產(chǎn)品。
至于更遠(yuǎn)的目標(biāo),我特別喜歡一句話,在我們?nèi)谫Y稿里也有,我讀給你聽:" 當(dāng) AI 能讀懂需求、材料能實(shí)現(xiàn)設(shè)計(jì)打印響應(yīng)量產(chǎn)時(shí),3D 打印就不再是實(shí)驗(yàn)室技術(shù),而成為每個(gè)人的制造伙伴。從內(nèi)容生成到實(shí)體交付,這是互聯(lián)網(wǎng)到物聯(lián)網(wǎng)的進(jìn)化。"
這個(gè)愿景不是改良,是 revolution。就像燃油車到新能源車的跨越。你想想小時(shí)候的鞋是怎么做的?我是 80 后,我們小時(shí)候鎮(zhèn)上有裁縫專門量腳做皮鞋,布鞋都是家中長輩納的千層底。不用追溯太久遠(yuǎn),40 多年前中國還存在這種手工制鞋模式。
鉛筆道:對(duì)于消費(fèi)者來說,這種鞋子的直觀感受有什么不同?
王文斌:透氣緩震。購鞋有幾個(gè)維度,第一是時(shí)尚,第二是舒適,第三是健康。
3D 打印可以用數(shù)據(jù)定義舒適,現(xiàn)在手機(jī)可以具有掃描功能,數(shù)據(jù)獲取非常容易。通過算法系統(tǒng),做出一雙真正適合你的鞋子,能真正實(shí)現(xiàn)爬山穿硬底,散步穿軟底。以前的數(shù)據(jù)比較單一,比如鞋碼,只和腳的長度有關(guān)。不管是歐碼、美碼都是一樣的。
鉛筆道:對(duì)于供應(yīng)鏈來說,3D 打印的優(yōu)點(diǎn)是什么?
王文斌:沒有模具,沒有庫存,生產(chǎn)速度更快了。
傳統(tǒng)模式完全依賴多重供應(yīng)鏈的配合,而且所有專業(yè)知識(shí)、資源都集中在供應(yīng)鏈和品牌方手里。他們必須:開模具→大批量生產(chǎn)→上貨架→做展示。反應(yīng)速度比較慢。反觀服裝行業(yè)就靈活得多——畢竟服裝不需要開模,反應(yīng)速度完全不一樣。
所以與傳統(tǒng)供應(yīng)鏈比,3D 打印就是以快打慢。
此外成本上,如果你只做一雙鞋,用傳統(tǒng)供應(yīng)鏈的話,沒有幾萬雙很難搞定。因?yàn)槟阋_模具、要驗(yàn)證,一大堆動(dòng)作;而 3D 打印一雙鞋,一雙就能做。
鉛筆道:有沒有一些經(jīng)營數(shù)據(jù)可以對(duì)外披露的?
王文斌:我們今年預(yù)計(jì)能做到超過 200 萬雙的量(鞋子)。這個(gè)規(guī)模對(duì)于 3D 打印行業(yè)而言已經(jīng)是很大的數(shù)字,當(dāng)然這個(gè)只是一個(gè)開始。
鉛筆道:競爭激烈嗎?
王文斌:目前主要就是美國的一家 3D 打印公司和我們,大家對(duì)市場規(guī)模都還沒概念,也談不上市場滲透率,畢竟 200 多萬雙在 200 多億雙的市場規(guī)模里也才占 0.01%。我們更想讓大家看到的是:3D 打印鞋已經(jīng)能走進(jìn)千家萬戶了!從高端奢侈品到大眾品牌,從個(gè)人定制到全民參與,整個(gè)行業(yè)都在擁抱這項(xiàng)技術(shù)。
鉛筆道:未來 3 年,你覺得 3D 打印在鞋業(yè)的滲透率會(huì)是多少?
王文斌:這個(gè) ... 我真不敢隨便預(yù)測,太多影響因素了。(轉(zhuǎn)為堅(jiān)定語氣)但我們的目標(biāo)是讓行業(yè)整體滲透率達(dá)到 10% ——你想啊,240 億雙市場的 10%,這將就會(huì)成為全球最大的 3D 打印細(xì)分市場。這個(gè)數(shù)字可能超過過去我們現(xiàn)在 3D 打印行業(yè)的總產(chǎn)值。
鉛筆道:除了鞋,還有哪些賽道適合 3D 打印?
王文斌:我們可能已經(jīng)在計(jì)劃第 20 個(gè)行業(yè)了?。ㄕZ氣堅(jiān)定)行業(yè)從來不是問題?;氐阶畛醯暮诵?mdash;—為什么能實(shí)現(xiàn)批量化?關(guān)鍵就是 " 透氣緩震 " 這個(gè)功能特性。
頭盔內(nèi)襯需要吧?床墊需要吧?枕頭需要吧?座椅需要吧?人形機(jī)器人需要吧?
可能性太多了!所以我才說不想做鞋的品牌,而是要打造材料品牌,就像 Gore-Tex 那樣。
鉛筆道:未來,3D 打印和工廠流水線制造,是并存關(guān)系還是替代關(guān)系?
王文斌:我認(rèn)為在未來相當(dāng)長時(shí)間內(nèi),3D 打印都只是補(bǔ)充,傳統(tǒng)的流水線制造仍是主流。(突然提高聲調(diào))但如果放眼 20-50 年后,那可能就是另一番景象了?,F(xiàn)階段,我們的滲透率還停留在(手指比劃)小數(shù)點(diǎn)后好幾位——簡直微不足道。
來源:鉛筆道