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3 D列印未來發展與應用 指導老師:洪儒瑤 老師 系別:企業管理系 組別:第七組 組長:羅振元 組員:陳旻諺
大綱 一、 緒論 二、 文獻探討 三、 研究方法 四、 個案分析 五、 結論與建議
一、緒論
研究背景與動機 1. 業界近年來最熱門的話題,就屬 具代表性。 3 D列印最 2. 在 業不斷革命的時代,我們注意到了 3 D列 印技術趨勢成熟,將對人類未來生活帶來不 凡的影響。 3. 3 D列印技術運用在電腦製作之外還運用到醫 療、時尚、家具、食品、藝術、交通等領域, 3 D 列印技術的快速性、便利性及客製化的潛力 發展。
研究目的 1. 隨著現今全世界的科技不斷的創新與進步, 今 已踏入許多領域 。 2. 探討 3 D列印技術未來之發展。 3. 探討 3 D列印未來之應用層面。 3 D列印現
研究對象 本研究標的為 3 D列印未來發展與應用,研究對象為台灣 3 D 中上游最大代理商實威國際與中下游代理商貝特設計。
研究流程 確立研究動機與目的 ↓ 相關文獻收集 ↓ 建立研究架構 ↓ 擬定訪談題目 ↓ 個案訪談 ↓ 資料統整與分析 ↓ 結論與建議
二、文獻探討
何謂 3 D產業 1. 3 D列印是將舊的 HP噴墨印表機進行改裝,不將墨水噴 在紙上,而是改成把約束溶劑擠壓到粉末床,而將粉 末固化,看起來就好像用印表機逐層印出立體的造型。 2. 3 D列印技術常常應用在模具製造、 業設計等領域, 用於製造模型,大量使用 3 D列印技術,製作出各種不 同的動物與場景模型。 3. 3 D列印技術的進步,使成本大幅下降,技術的普及與 價格的下降,使其更有機會應用在 程建築、航太類、 珠寶鞋類、生物醫療等產業的前景看好,更有人認為 它會引發下一波 業革命。
產業發展概況 1. 3 D列印現在存在著許多不同的技術,不同之處在於以 可用的材料的方式,並以不同層構建建立部件。有些 技術利用熔化或軟化可塑性材料的方法來製造列印 的「墨水」 2. 3 D列印的專利申請主要集中在美、日、德、中、韓等五 個國家,上述五國的專利申請量佔全球增材製造專利 申請總量的九成,其中美國 3 D Systems公司在各先進 國家擁有許多 3 D專利權。
3 D Systems公司專利申請國家分佈 圖 透 過研究 3 D Systems公司 在其他國家佈局專利的 情況,反映出 3 D Systems 公司對國際上哪些市場 比較重視。可見, 3 D Systems公司除了非常重 視美國市場以外,對世界 市場的保護也非常重視, 在歐洲、日本、德國、中 國等地區佈局了多項 3 D 列印專利。
3 D列印應用現況 3 D列印技術的應用面,隨著 3 D列印能使用的材料越來 越多 ,以及能夠製作的精密程度越來越高, 3 D列印的應用範 圍 也不再侷限於 業用模型製造。
3 D列印常見的 業運用 龐德電影《空降危機》 的製作團隊就是使用 Voxeljet機器,立體印 製三台 Aston Martin豪 華汽車 DB 5 s的精細微 縮模型。
航太 程 奇異公司(General Electric) 程師使用 的 3 D列印技術從零開始 設計 CFM Leap引擎,這 讓他們可以創造出複 雜的幾何形狀,將 20個 零件拼湊成一個引擎, 同時還可以減輕 30% 到 40%的重量。
樂器 Bespoke/3 D Systems的 Scott Summit運用 3 D列 印機做出傳統的原聲 吉他,他印製出塑膠 和金屬零件,使這個 想法成真。完成的作 品展現出承受吉他弦 張力的能耐,而且共 鳴的音色也很美 。
獸醫科學 研究人員發現一隻老鷹 的喙部因遭到獵人槍擊 而受損,他們暱稱這隻 老鷹為「美人」。研究人 員跟當地的 程公司合 作設計,使用 CAD軟體 和 3 D列印機印製出義喙。
環境 溫度升高的海洋和貪婪 的探險家對珊瑚礁造成 毀滅性破壞,( Bahrain) 科學家組成的團隊做出 新型 3 D列印機,可以製 作對環境友善的構造, 來取代已經崩壞的珊瑚 礁,提供珊瑚可以在上 頭成長的支架 。
藝術 藝術家認為 3 D列印機就像 是筆刷,一種用在藝術表現 的 具。 Bathsheba Grossman, 做出震懾觀賞者的墨西哥 亡靈節(Dia de Los Muertos) 骷髏頭印製品的 Joshua Harker, 以及 將 M. C. Escher 的名作轉變成 3 D列印模型 的 Gershon Elber,這些藝術 家充滿創意地運用這些原 本用來製造 具的機器 。
時尚 3 D列印的小皮包聽起 來有點笨重,不過 Vertigo Polka做出來的 小皮包則是由一系列 互相扣在一起的微構 造所組成,讓這些小皮 包有紡織品般的質感
義肢 Emma Lavalle一出生就 罹患先天性多發性關節 攣縮症,肌肉和關節十 分脆弱,無法移動四肢, 但卻因 3 D列印製作的 塑膠組件可以針對 Lavalle的嬌小身材設計 內裝彈簧的手臂提供她 足夠的協助,幫助她自 由移動。
珠寶 製作珠寶需要極為精 準的 具和非常穩定 的手,更別提累積多年 的技術經驗。現在只要 一點 藝靈感和 3 D列 印機的幫忙,更多的業 餘珠寶師和滿懷希望 的新人將可望加入珠 寶設計的領域。
3 D列印最新應用與發展 3 D生物列印為面部殘缺者重 建 面貌,一位男性因臉部腫瘤而 切除一部分的臉,也因 3 D列印 技術重建了面貌 (科技新報, 2013)。
3 D列印最新應用與發展 3 D生物列印為面部殘缺者 重建面貌, PM公司用 3 D人 骨骼列印材質,為一位病 人量身打造顱骨,取代原本 頭上 75%的骨頭 (科技新報, 2013)。
三、研究方法
研究方法 1. 文獻分析法 2. 次級資料分析 3. 深度訪問法
研究設計 本研究以文獻分析法、 次級資料分析 及深度訪談法,收 集 有關 3 D列印之相關研究,針對「 3 D列印」之發展、未來趨 勢、3 D列印技術、應用概況以及各種 3 D列印運用之相關 領 域,進行初步探索與了解。
研究對象 本研究訪談以實威國際與貝特設計為例,對於研究 對象的選擇主要是依據下列準則做為參考 : 1. 代表性 : 研究對象是 3 D列印產業中最具競爭優勢的標 竿企業與代理商。 2. 知名度 : 實威國際為國內 3 D列印最大代理商,貝特設計 為中下游代理商。
研究架構 3 D列印起源 ↓ 3 D列印技術 ↓ 3 D列印產業上中下游運用發展 ↓ 3 D列印應用與未來發展
四、個案分析
實威國際 1. 實威國際成立於 1997年,從CAID、 CAD、 RP/RE、 CAM、 PDM、 Consultant,提供業界完整的軟 硬體及顧問服務解決方案。豐富的輔導經驗,搭 配品質卓越的產品,以及資深技術團隊的諮詢 及訓練課程。 2. 總公司設立於台北內湖,目前服務據點包含了 新竹、台中、台南、高雄、天津、南京、蘇州、上 海、寧波、廈門、東莞、深圳,未來將繼續在兩岸 重要城市建立據點,以期能就近提供最快速的 服務給廣大的客戶群。
實威完整的服務系統 (1) 設立客戶技術服務專線、提供即時專業技術解答 (2) 透過制度化與系統化的流程,累積客戶問題解答資料庫、並進一步 提供追蹤的資詢服務 (3) 定期舉辦全國巡迴技術研討會及新產品說明會 (4) 定期寄發電子報提供資訊 (5) 提供定期技術通報及 FAQ (6) 提供專案規劃及系統建置支援 (7) 提供產品維護合約及諮詢服務 (8) 提供 On-Site 現場技術支援 (9) 提供產品及技術教育訓練
實威代理產品與供應商
實威近年營運 實威國際主要代理銷售法國達俊系統 (Daussult Systems) 旗下 Solid. Works全系列 3 D繪圖軟體 (包含 CAID、 CAE),詳細營收比重如下 : (1)3 D CAD/CAM 55% (2)顧問服務 30% (3)CAE專業應用 6% (4)其他 10%
實威未來展望 1. 實威已經看到未來 3 D列印趨勢,目前除了研發自家的 產品外,在未來的產品發展,最重要的就是消費型個性 化產品與客製化產品 。 2. 實威在未來想要發展出屬於自己實威的產品,讓實威 不再只是代理商,而是更多元的公司。
貝特設計 貝特創立於 1994年,原本以印刷設計為主要業務,因客 戶需求開始投入 3 D設計領域,經過評估後於 2009年初正 式啟動 3 D列印服務,開始為客戶進行各種 3 D 繪圖設計, 開啟代 服務,並整合自身的 3 D 設計能力,進行各種 複合案件的應用。
貝特設計提供的服務 (1) 3 D繪圖設計服務、包括產品設計、公仔玩偶、建築模 型等等。 (2) 3 D 列印服務 (RP 快速成型 ) (3) 3 D 掃描服務 (逆向 程 ) (4) 整合案例介紹 (5) 小型商品攝影 (6) 超高倍率攝影服務
貝特設計提供的商品 (1)動物類 (2)公仔類 (3)建築模型 (4)分子模型 (5)腎臟模型
貝特設計未來展望 1. 以代理經銷各式硬體軟體相關設備發展業務方面及把 3 D列印技術運用到複雜變化造型藝品類走向文創發展。 2. 貝特為台灣唯一代理 zbrush的代理商, zbrush是一種 好萊塢使用的雕塑軟體,未來貝特將結合整合性服務提 供更專業的藝術品及動物雕塑代 ,以提供顧客需求上 更完善整合及更精細細緻的藝術品、公仔及動物雕塑上 的製作。
五、結論與建議
研究結論 一、在 3 D列印未來發展上 1. 3 D列印專利權過期後, 3 D列印產業在全世界 各個國家發展的速度會更快。 2. 國內國外學術方面,將加入 3 D列印相關課程。 3. 在未來,許多傳統生產作業將會被 3 D列印取代。 4. 未來 3 D列印在生產業上,不分領域,都能讓機 器自動組裝與自動化進行加 。
研究結論 二、在 3 D列印未來應用層面上 1. 目前 3列印已開始運用於醫療、航太、汽車、娛 樂、軍事等領域,在未來 3 D列印將會發展到更 多領域,如食品等帶給各國產業驚喜。 2. 在未來 3 D列印將會融入我們的日常生活中。
研究建議 1. 3 D列印是改變未來人類生活方式的最大關 鍵,本研究呼籲政府應多積極投入 3 D產業, 並與 3 D列印相關企業合作,帶動產業在台的 風氣。 2. 本研究呼籲企業、政府與學術界合作的次數 能夠增加,深處扎根,培育人才。
附錄 實威國際訪談緹綱 (1)實威公司現有產品 /服務有哪些 ? (2)目前 3 D列印市場,實威公司主要客源是 ? 未來 ? 而整體市場又如何 ? (3)未來 3 D列印的應用與發展的走向 ? (4)3 D列印材料未來會有什麼樣的發展性 ? (5)在台灣 3 D列印多數機器是來自於國外,未來會如何 ? (6)當前 3 D列印機價格高,昂貴的設備只能提供有限的價值。即使 3 D列 印機成本能夠降下來,但商品的製造成本依然得不到解決的時候,有 何對策可以解決此問題 ? (7)您對於 3 D列印產業及政府相關單位的建議 ?
附錄 貝特設計訪談緹綱 1. 目前貝特公司現有產品有哪些 貝特是如何做到的 ? ? 除了公仔外還有一項是人體細胞,這設計精良、門檻高, 2. 貝特目前所使用的原料與機器設備有哪些 ? 3. 目前對於 3 D列印市場,貝特公司主要客源是來自哪裡 在哪裡 ? 4. 未來 3 D列印的趨勢與發展的走向 達? ? 3 D列印產業主要針對的客源是 ? 原料與機器的發展是否會隨著科技進步,變的更發 5. 目前 3 D列印耗材,多為石膏、塑膠等,一般只能應用於模型、玩具等産品領域。對於金 屬材料來説,液化列印難以成型;採用粉末冶金方式,除高溫還需高壓,這些技術恐怕短 期很難成熟。對此想詢問鄭老闆,金屬材料這方面在未來會有什麼樣的發展性 ? 6. 在台灣 3 D列印多數的原料與機器是來自於國外,想詢問鄭老闆是否能與我們分享一下, 目前台灣 3 D列印這個市場,原料與機器整個通路從國外到貝特是經過哪些代理商與廠商 合作 ? 7. 當前 3 D列印機價格高,昂貴的設備只能提供有限的價值。即使 3 D列印機成本能夠降下 來,但商品的製造成本依然得不到解決的時候,有何政策可以對此問題解答 ? 8. 對於 3 D列印這個產業,在未來必定是走進平常生活裡的產業,鄭老闆對於 來發展有何建議 ? 以及對於政府在推廣及發產 3 D列印產業有何建議 ? 3 D列印產業未
附錄 實威國際
附錄 貝特設計
附錄 貝特設計
謝謝各位評審聆聽
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