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你的生活中有没有遇到过这些场景:柜子里的手办总是差了那几个,手机支架要用的时候找不到了,给朋友定制的礼物迟迟送不来……如果你也曾经被这些问题困扰,拥有一台桌面 3D 打印机,或许是个不错的选择。
) d- E3 ]9 r# x. T! ]' q3 ?; V事实上,距离第一台消费级 3D 打印设备 FORM 1 上线众筹,已经过去了 11 年。但是对于很多人来说,3D 打印,仍然是一个熟悉又陌生的词汇——看到了不少视频,却从没想过自己也买一个。9 v. { ^2 u) @: f) Z
「对于 3D 打印机的选购意见,我只有三个字,不要买。」说这句话的,是 B 站 up 主「何同学」。在他 2022 年更新的一期视频里,他展示了跟 3D 打印机斗智斗勇的过程:3D 打印机买回来,发现是一堆零件需要要自己组装;前一天晚上让 3D 打印机工作,第二天模型没打出来,打印机坏了。) {% B T6 P% z: y
市面上大部分的 3D 打印机,对绝大多数的用户来说,使用门槛是非常高的。就像何同学在视频里所说的,「即使是在 2022 年,3D 打印机也只有爱好者,没有消费者」。( w5 V8 N/ [' C7 Y0 Q7 w! a
近些年来,消费级 3D 打印机的发展遇到了十分明显的瓶颈,价格高昂、操作上手难、打印精度差。而在这个时候,一家名为「魔芯科技」的公司却放出豪言,称要把 3D 打印机做成消费电子产品,让没有任何技术基础的用户也能用上。5 X, n0 Y7 ~- W3 M% y# q2 l
更有意思的是,魔芯科技不只是梦想远大,他们做得也还不错。
/ I I6 F& t J& F截至 2022 年年底,魔芯科技的消费级桌面 3D 打印机 KOKONI EC1 便累计销量过万,公司已经在东南亚、欧美、日本、韩国、台湾地区等地形成了完整的销售网络。公司还得到资本的青睐,2022 年 10 月得到了数千万元 Pre-A 轮融资。$ j8 [& b1 v* w) U, z# X
一个能让市场和资本买单的 3D 打印机,到底是什么样的?他们在 3D 打印上,又做对了什么?
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「即拆即用」的 3D 打印机8 q/ _ C9 o- h7 ]& Q7 o
在 3D 打印圈子里,有一句话流传很广:如果想要玩 3D 打印,你要会组装、懂维修、熟悉耗材特性、会用建模软件等,最后你还得有钱。
0 e J# n5 m e+ {" h, e# M一个产品如果对用户的要求很高,那它注定不能成为消费品。
; s# |' z9 c* A( ]如果你在网上购买了一台手机,那从产品到手,到使用之间流程应该是这样的:拆开包装、插上手机卡、开机、联网、用上新手机。同理,3D 打印机想要成为一个消费电子产品,首先同样也要能开箱即用。+ ~; \7 K: K1 C6 |' _1 K
KOKONI EC1,是一个完整交付的整机类产品。产品到货时,主机和料盒也是一体的,用户不需要掌握机械结构相关的知识,也不需要花费很多的时间安装设备,而且用户在使用前也不再需要手动调平。, e1 _0 N! F k8 t9 F* T7 p1 O
解决设备安装问题,还只是 KOKONI 走向消费品的第一步。
: u1 v& E5 J; e9 @7 J跟普通的打印机相比,3D 打印很不一样的地方还在于,在打印模型的不同位置,或者使用不同的耗材时,对温度、打印速度、加速度等各项参数的要求也不同。一旦设备接收到的打印指令有偏差,很可能导致模型打印失败、出料口堵塞等问题。- r, m# W* }8 x, i) ^/ b5 G
然而调试各项参数十分依赖用户的基础和经验,即使是用过很多次的 3D 打印爱好者,有时候也需要守在 3D 打印机前面,实时监测,及时调整和维修。这也是以往的 3D 打印机操作不友好的重要原因之一。% S7 V# f! ~% t8 O5 O
KOKONI 在设计制造的过程中,利用 AI 技术和各种传感器,让设备具备了打印过程的自动监测、故障自动检查、自动修复的功能。9 d8 `, g% r- Q$ o
「消费者买一台新的智能家电,你不可能给他们一本厚厚安装手册让他们一步步地弄」,魔芯科技的创始人陈天润说,「我们希望 3D 打印机的使用门槛更低,而且能更加智能。」6 Y+ C" D J6 M/ M% Z" \
2022 年 4 月,魔芯科技在小米有品众筹上线了首款消费级 3D 打印机产品 KOKONI EC1,获得了超过 600 万元的众筹金额,一些 3D 打印爱好者也在预售一个多月后拿到了产品,在使用后给魔芯团队提出了很多宝贵的反馈意见,在打印精度、功能多样性上,对未来魔芯科技继续研发的产品有了更高的期待。' |! J4 m* I8 Q' }% s
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2 a9 f2 ~! r0 F ]# H+ s0 u, M: y: M; Z3 F陈天润在 CES 2023 上为媒体讲解新产品 KOKONI SOTA | 图片来源:魔芯科技' z7 n3 F& N! b/ h2 q2 b! B/ C1 ]
跟市面上的其他 3D 打印机一样,魔芯科技也采用了机械结构在上的设计,像堆沙塔一样打印出模型。
* W. n, s1 D' s, j8 `8 c a0 b从市面上应用最广泛的 3D 打印技术,熔融层积(FDM)技术来看,3D 打印是用喷嘴将材料熔融并挤出,像做蛋糕裱花一样,一层层地在操作板上堆叠成模型。因此,大部分的 3D 打印也都是「堆沙塔」模式。1 x* K$ r+ `9 }6 u; m
作为科技创新新秀,魔芯科技在 CES 2023 发布的全新升级产品 KOKONI SOTA,采用了倒立打印的设计,即所有的电机和导轨都固定在底座上,被打印的模型则被固定在「天花板」上,打破了 3D 打印行业固有的认知。. p2 q$ z# d5 q" u: \
这并不是一个为了差异化竞争拍脑袋做的决定。在传统的 3D 打印机结构设计中,垂吊在顶端的电机和喷嘴,在工作过程中总是避免不了振动和位移,位置的不准确直接体现在打印精度低、模型质量差上。而且因为重心在上,导致机器运行时震动更强,并产生更大的工作噪音。
3 B) f4 R+ n5 t陈天润分享道,他们此次在 CES 现场给海外媒体展示时做了一个小实验,在 KOKONI SOTA 3D 打印机顶部放一杯水,机器工作过程中,水杯基本是不会看到晃动的。* F) P( \( B+ y8 x/ b3 `# \
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0 V( {5 I' p" R+ d8 r; d" w, kKOKONI SOTA 采用了倒立打印的设计 | 图片来源:魔芯科技
* E- _2 U$ R! {. w) V2 [1 `KOKONI SOTA 将设备的重心放在底部的设计,让打印更加稳定。设备更稳定地运作,也能让打印精度更高、速度更快、更加安静。魔芯科技内部做过实验,相较于市面上传统的 3D 打印机,KOKONI SOTA 的打印速度能快 10 倍以上,而在精度上,也能做到极致的 0.05mm,这也是魔芯科技向一直支持他们的用户交出的答卷。- S4 `$ k$ t1 g$ k. e
当然,全新的设计也带来了新的技术挑战。他们需要加强模型与顶部打印板之间粘连的强度,保证模型不会在打印过程中掉下来,同时需要解决了机器里的快速散热问题,让材料能快速成型。) I i# W1 j& O- m$ t& ~
当一台 3D 打印机可以实现开箱即用,且打印速度和精度都还不错,接下来的问题就是,普通消费者拿到产品之后,可以打印些什么?5 N6 @* n1 b, D3 P
在以往,用户需要在专业的软件上建模后,将导出的数据输入到 3D 打印机里打印,这对绝大多数的用户来说,使用门槛非常高。对此,魔芯科技通过自主研发的 KOKONI 3D APP,持续更新上千种模型,用户只要选择模型后即可一键打印,也可简单操作实现自定义建模,以此降低用户的使用门槛。魔芯科技亦支持爱好者的创作需求,用户可将设计好的 gcode、stl 格式的模型数据同步导入到库中,通过 KOKONI 3D APP 连接后打印。- f3 K$ V0 ]. n- \
KOKONI 3D APP 更炫酷的一个功能是拍照拟真建模,即用户上传人脸以及物品的照片后,便能直接在线建模,并打印出来。 S9 Y- g0 E2 }- \' D
陈天润表示,为了满足这个功能,团队采用深度学习的方法,将拍摄上传照片,优化成了拍摄上传一段视频。. P5 ?. I N2 P. f; G
从技术上看,对视频中的图像进行解析建模,要比照片要难得多。但这也正是魔芯科技将 3D 打印机做成消费电子产品的初心——把复杂的事情交给魔芯,将简单的操作带给消费者。
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在软件上「一键打印」| 图片来源:魔芯科技
2 a) W2 e S& g0 L5 m在小米有品上,KOKONI EC1 以极具性价比的千元价格售卖,这对消费级 3D 打印机来说,是一个超低价,也是成为消费品,走进千家万户的重要关键因素之一。
o7 d$ k e s* M7 e「降价最良性的方案是降成本」,陈天润说。魔芯科技降成本的思路,则是提高软件的能力,用软件来弥补硬件上的缺失。* ~! f; i. k! L9 H
从公司创立开始,魔芯科技就投入大量的时间与精力在测试获取数据上面,这项工作也一直延续至今。正是有了这些充足的数据的支撑,让他们的 3D 打印机更「智能」。
' s, l( R( q. q+ B0 D「我们想用创新的技术方案,给这个行业带来不一样的东西」。+ @. M, E9 V: n# D" s7 f' ]
把困难的工作前置,魔芯科技训练 AI,然后把图形建模、模型解析、打印自动化调试这些复杂的工作都交给了 AI。以 KOKONI 系列为代表的全新一代 3D 打印机,不再只是机械构造,更像是一个「智能体」。" L8 @$ @9 }* G4 P: W
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/ l% s# @0 E4 @/ U技术至上,+ d: A8 z' [: y2 K4 {. N
更要解放创造力* G' E5 s; X1 s8 \0 v
魔芯科技的创始人陈天润,是一名 00 后的创客。可以在纸上边「跑」边打印的微型打印机、在校园里半自动驾驶的平衡车、能自动解魔方的机械臂……对于他来说,3D 打印机是能跳过工厂,帮助他实现创意的最好工具。
; t" ]% m' k1 Y4 _) W. d与很多 3D 打印的爱好者一样,他也遇到了打印失败率高的问题。「可能三四次就会有一次失败,也有可能打到一半,打印机直接出现故障了,要重新修或者校准。」5 c; ?! w! e6 I7 _8 p. r! K
那么能不能做一台更好用的打印机?正是在这个时候,创业的想法开始萌芽。% v- U7 W5 E7 B0 X& T: H L# C9 s
2021 年 4 月,第七届中国国际「互联网 +」大学生创新创业大赛举办,陈天润带着他们的 3D 打印机参加了比赛。到了决赛阶段,他和团队凭借「Goprint 多功能智能打印机先行者」项目揽获季军。
* V5 m3 }; |( a9 Z这次参赛是他创业路上的一个重要事件,在参赛的阶段,他得到了专业评委对参赛项目的指导,目睹了不少成熟项目落地的过程,也接触了不少 3D 打印行业内的前辈。
7 y6 N- G! D* B; b3 V「我当时最大的犹豫,是担心自己能不能带领一个团队,因为我之前没做过这件事儿。」对于年轻的他来说,如何管理好一个团队,有时候比技术上的困难更让他觉得有挑战。
9 E- [1 b- H& j$ _+ i* X+ l7 H这个时候,行业里的企业家、从业者们给了他很大的鼓励和信心,前辈告诉他,没干过才有意思。他也意识到,就像所有的挑战一样,如果不去面对,问题会一直存在。
; [/ m, b* P* C「一些有小孩的、年纪比我大的前辈说,他们希望自己的孩子能有一些比较好的工具,更好地去发挥创造力,也能做些有趣的事」,陈天润如是说。「他们的诉求是强烈的,我能感受到他们的急切。」这些较为成熟的创业者们,也从用户的角度让陈天润意识到,他们做的事情有很大的价值,也是一个趋势——他和团队要做的,是一个解放创造力的工具。2 |+ A9 O0 M! h- D
好的想法就像是一个钩子,为魔芯科技这个创业团队在短短的时间内,吸引了不少的人才。陈天润说,做一个给大众的创意实现的工具,不仅是他的梦想,也是团队很多成员的梦想。这些资深的产品经理、技术大牛们,「他们有的已经是有孩子的爸爸妈妈;有的是在小时候有些东西没有做到、想法没有实现的人;也有的是在打印机行业从事了很久,但是没有办法能够做出这样产品的人。」
& G+ ~; h3 a; a: I3 Y- o至于创业之初陈天润担心的带团队问题,从结果上看,他做的得还挺不错。& q. Y5 E( o) x. Q/ [6 D4 v, o4 [' o
去年 12 月,魔芯科技在浙江德清 1500 多平方米的工厂开始运转,月产能 15000 套左右;产品 KOKONI 系列累计销量过万;公司在东南亚、欧美、日本、韩国、台湾地区等地的销售网络正在运转;新品 KOKONI SOTA 在 2023 年美国 CES 消费电子大会上亮相并将于今年上半年开售……魔芯科技正按照计划在有序地运转。1 C1 M8 q# e. m2 Z$ B0 p5 A$ o
一名 00 后的年轻创业者,是如何撬动众多资历更高、经验更丰富的前辈,让大家朝着同一个方向前进呢?陈天润给出的答案是,「真诚」。「我非常相信他们的专业能力,也希望从他们身上学习知识与经验,不管是专业上还是管理上的。」
. e) f/ j5 A& \0 Y% r i年轻在他这里转化成了一个优势,让他以更虚心地状态去接受其他人的意见和帮助。陈天润表示,「他们经历过公司的成功和失败,所以有很多的经验能帮助我,让我成为更好的管理者。」而且对一个创新团队来说,有时候年轻的领导人反而是一个优势。+ ~, }, M6 P% _* y( T
截至目前,魔芯团队已有了 100 多人。2 x ?7 ]) B, j) V5 Z
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2 M, k, [- m' k; d% H魔芯科技团队成员 | 图片来源:魔芯科技6 q4 x8 Y) I8 s3 o! C' i9 I- V
值得一提的是,魔芯科技全新一代产品 KOKONI SOTA 非常独特,从外观设计到结构设计上,都做了很多跟传统 3D 打印机不一样的东西。
( Z W7 |9 X( I/ T5 @+ O在外观上,KOKONI SOTA 打破了以往方方正正盒子的设计,圆筒形设计更像一个在桌面上立起来的胶囊,胶囊的底部还有一个小一圈的底座,在视觉上,打印机看起来像悬浮起来。
. a/ d+ c/ i: E" g% y「它是一个被放在家里的艺术品」。- p: |, Y; u- N' K/ {" l
「我们不想让它太机械,太工业」,陈天润说,「我们希望这个产品有一点温度」。; N& s5 w9 N3 l: `
在结构上,KOKONI SOTA 更是大胆。针对倒立式打印的结构,当时团队有不同的意见,对魔芯科技这家年轻的公司来说,也并非易事,但最终团队还是决定要试试。在攻克了结构设计的多项技术难题后,KOKONI SOTA 终于诞生,开启内部实验室的「验收汇报」阶段。最终实验的结果是让人兴奋的,倒立式打印不仅使稳定性大幅提高,在打印倒垂型结构时也不再需要额外的支撑。这也意味着,倒立打印技术将能从实验室开始量产到消费 3D 打印市场中去了。1 k1 f3 A0 t1 H9 \% T
「做创意工具,这对年轻人来说,是非常优势的事,也是我们应该去做的事。我们能够大胆地去发挥我们的创意,借着前辈的经验,勇敢地去探索,不断地突破想象的边界。」
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- Z3 C# d1 {: J o" S3D 打印的「黄金时代」
! G: F. y( K% a* P3 M3D 打印是「上上个世纪的思想,上个世纪的技术,这个世纪的市场」。. Q" h1 u8 a/ `& ?
2012 年,《经济学人》发表专题文章,称 3D 打印将是第三次工业革命。媒体的大肆报道,让 3D 打印从一项实验室的技术,进入到了普通大众的视野。也是在这一年,来自麻省理工的创业团队成立 Formlabs 公司,发布了第一台个人 3D 打印机「Form 1」。) | N% e" @6 e* s) F. q
「Form 1」采用的是 SLA 立体光固化成型技术,2013 年,这项技术的专利到期,一批创客开始研发基于 SLA 技术的个人 3D 打印机。
7 K2 R3 v6 o" v" b& V2 S" L这之后的两三年里,创客们陷入了对 3D 打印技术的热恋。美国 Carbon3D 公司发布了一种新的光固化技术—— CLIP 连续液态界面制造(Continuous Liquid Interface Production),将 3D 打印的速度提高了 25-100 倍;来自中国的创业公司 UNIZ 也研发了「面成型」技术,打印同模型时,将其他打印机所需的 12 个小时压缩到了 7 分钟。
$ R7 k a) g: S' ^# d& H8 v/ s麦肯锡公司还预测,到 2025 年,3D 打印对全球经济的价值贡献将为 2~6 千亿美元。美国 Stratasys 公司在 2014 年完成对 MakerBot 公司的收购,产品线从工业级拓展到普通消费者的入门产品。到了 2015 年,佳能、理光、东芝、欧特克、微软和苹果,也纷纷开始涉足 3D 打印市场。: D" X7 W# A7 ~4 T
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苹果 2015 年发布 3D 打印机概念图 | 图片来源:iClarified/ F4 ]6 X) a' Y1 [
不过消费级 3D 打印市场的发展,并没有跟打印技术进步的速度同步。在产品单价和操作体验上,3D 打印机仍然不是一个及格的消费品,订单的采购者,主要还是来自于世界各地的工程师和爱好者。
. s! h8 o1 _& s0 k) X到了 2017 年左右,业界开始探索用 3D 打印机打印日常用品,3D 打印的个人消费市场开始被受到关注。不过此时的市场还处于较为混乱的状态,市面上出现了少量的千元级产品,但大部分的 3D 打印机仍然动辄上万元。截至 2017 年,3D 打印个人消费应用市场规模突破了 1 亿元。
5 _" x" r2 C" z5 P1 T消费级 3D 打印机,并没有像其他电子消费品一样,在潜力场景被挖掘出来后爆发式增长,不成熟的消费级 3D 打印台式机,在此后的几年里仍然不温不火。* d0 B: q, Q8 J+ E
疫情期间,消费级 3D 打印机迎来了一次市场的破圈,大量用户采购设备自行打印面罩、口罩等个人防疫用品,2020 年全球消费级 3D 打印机出货量达到了 300-500 万台,同比增长将近 50%。0 G8 m& U% k, R& B) |! L
「双减」以后,创客教育的重视程度被提升,青少年课外教育、职业教育都加入了 3D 打印课程,3D 打印机也在教育上有了更多的用武之地。
7 R, G/ w$ z' e* w. ?2 |5 s3 V根据中国海关总署统计的数据,2021 年,国产 3D 打印机的出口量超过了两百万。而根据前瞻产业研究院统计的全球 3D 打印产业领域布局,消费级电子产品的比例能占到 20% 左右。
( z i# L- k6 L# d市场的打开,是很多创业者将消费级 3D 打印作为创业方向的原因之一。在美国 2023 CES 大会上,共有 4 家 3D 打印厂商参展,除了老牌 3D 打印企业 Formlabs 外,另外三家都来自中国。其中,安克创新和魔芯科技,都是这两年入局 3D 打印行业,并于 2022 年发布了消费级 3D 产品。- [. \& G4 o1 }. `
不只是市场,在技术层面上,3D 视觉、仿真技术的溢出,让 3D 模型数据的获取、解析与建模技术得到了很大的突破,让「更智能」的新一代 3D 打印机成为了可能。
& z# Q7 n+ y' d% B$ C9 t% ]( p在陈天润看来,现在是消费级 3D 打印的技术和市场,都开始准备好的时候。「市场已经有这部分用户的盘子在,如果我们用更先进的技术,来打开更大的市场,潜力将是巨大的。」 |
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