分析：3D打印现有商业模式
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本文作者：3D打印观察者 周舟 女士 1987年，第一台商业3D打印机3D system-SLA-1面世。从此，这项神秘的技术从实验室走进大众生活，开始了在商业帝国的征程。在这30年的发展中，出现了一批优秀的3D打印公司，有的是稳扎稳打，从始至终都是市场的佼佼者，例如3D system， Stratasys。有的则是一鸣惊人，出手不凡的黑马，例如Carbon（CLIP打印机的制造商）。除了一些打印机的制造商，为打印技术服务的公司也是百花齐放，例如3D软件供应商Materialise, 3D打印服务平台商Shapeways等。未来，我们可以看到的是，3D打印技术会速度越来越快，产品质量越来越高，成本越来越低。除了技术上的探索，我们也关注3D打印行业在商业上的发展。小编希望通过分享一些代表性的3D打印行业公司的商业模式，给大家一些启发和思考。 由于3D打印是一个新兴行业，很多公司都是初创公司，所以小编选择了Alexander Osterwalder的“商业模式画布Business model canvas”模型来进行讨论。考虑到模型中的因素很多，所以本文只选取两个方面来供读者参考，分别是“主要活动Key activities”和“收入来源Revenue streams”。其他的方面例如“主要合作伙伴Key partner”，“客户细分Customer segments”等，感兴趣的读者可以自己查找相关资料。另外，本文着重讨论工业制造业的3D打印技术公司，对于其他的行业的3D打印机，例如食品打印机，小编只在最后做简单介绍。 打印机制造商 代表公司  主要活动：打印机制造及服务 主要收入来源：产品、材料以及相关服务 3D打印机的制造商，无疑是这个行业的基础，也是最大的玩家。作为3D打印机制造的鼻祖3D System，其2015年的年度报告显示(表格1)，销售产品的收入为2.57亿美金（占总收入38.4%）, 材料的收入为1.5亿美金（22.6%），而服务的收入为2.5亿美金（39%）。 
表1：3D System 公司收入组成（来源：2015 3D system 年度报告第91页） 这里的产品包括打印机、扫描仪、软件以及相关的硬件设备。材料很好理解，仅仅是打印材料。服务有四大类。第一类是跟购买硬件相关的服务，例如保修以及培训等。第二类是打印服务，客户可以定制需要打印的物件，3D System交付成品。第三类是软件服务费，比如软件许可证、技术支持等。第四类是医疗服务，包括打印或者设计医疗器械、模型等，应用于外科手术或者牙科。可以看到，基于销售产品所得的收入和服务收入占比基本相当，服务带来的收入甚至更多一些。 另外，对于这三类收入来源，利润空间到底有多大呢？表格2是2015年和2014年毛利和各个收入来源的利润率统计。2015年，硬件产品的利润率只有19.5%（苹果高达40%），而材料高达75.7%，同样服务也有49.3%的利润空间，可见出售打印机并不是最赚钱的方式。尽管如此，3D system仍然再不断地推出新的产品，相比其他的生产厂家，3D System的产品比较多，包括桌面级、专业级和工业级打印机，拥有SLA、SLS不同原理的打印机以满足不同的客户需求。作为第一家推出商业3D打印机的公司，有能力制造出色的打印机只是一块金字招牌，是让世界认识这个品牌的敲门砖，也是区别于其他3D打印公司，脱引而出的武器。 
表2：3D System 公司毛利润一览表（来源：2015 3D system 年度报告第33页） 同样以制造3D打印机的出名的Stratasys，其经营模式和3D System相仿。Stratasys年度报告中并没有把销售材料作为独立的收入来源，与打印机统称为产品。其2015年的年度报告显示，销售产品收入为5.03亿美金，占其总销售额的72.4%，服务收入仅占27.6%，为1.92亿美金（表格3）。 
表格3. Stratasys公司销售一览表（来源：2015 Stratasys年度报告, 第117页） 由此可见，销售产品是Stratasys的重要来源。然而我们知道产品的利润率是有限的，Stratasys产品仅有7.5%的利润率，服务则有33.6%的利润率。由于Stratasys的打印机产品线更加丰富，有5个打印机系列，比3D System的产品系列多，例如Makerbot和Objets，低利润率的打印机要靠更多的销售量来弥补其科研和市场的投入，也增加了市场风险，比如2015年的产品销售额相比2014年下降了17.7%，尽管服务的销售额增加了39.2%，仍然不能弥补总收入下降7.2%的大势。 从3D System的和Stratasys例子我们可以了解到，对于3D打印机制造商，仅仅靠出售利润空间较低的产品不足以支撑高昂的市场费用以及研发费用，所以厂商一方面要不断推出更好的打印机以巩固其品牌的形象和市场地位，同时也需要其他的收入来源来弥补科研和市场的投入，比如提供附加服务和或者高利润的产品，例如打印材料。同时，这些大的公司也采取收购、投资的形式，不断扩大自己的商业版图，例如3D system就收购了知名3D打印服务平台商3D Hubs, Stratasys则投资一家叫Desktop Metal的金属打印创业公司来填补其金属打印的空白。 3D打印软件供应商 代表公司  主要活动：3D打印软件及相关服务 主要收入来源：软件许可证、行业解决方案（包括咨询、设计及打印服务） Materialise是3D打印软件解决方案的佼佼者。已经走过25年的Materialise在制造业和生物医学领域都有很深的经验和积累，特别是生物医学领域。Materialise帮助外科手术医生更好地利用3D打印技术提高手术的成功率以及医生的专业水平，例如我们知道的最常见的骨科应用。在最近的关于Materialise报道中（2016年6月3日）, Materialise生物模拟软件解决方案帮助Duke大学的研究员模拟人体血液流动过程，利用3D技术打印出人类主动脉模型，以帮助研究心血管疾病例如冠状动脉疾病，中风等。 作为一家专业的软件及解决方案，Materialise的收入来源是怎么样的呢？2015年Materialise 第四季度报告中将收入来源分为三个部分，软件、医疗解决方案以及制造业解决方案。其2015年总收入为1.02亿欧元，其中软件部分贡献2579万欧元，占总收入25.2%。医疗解决方案部分为3485万欧元（34.1%），制造业解决方案为4138万欧元（40.7%）。尽管Materialise不生产硬件，其毛利润率在2015年仅为3.6%，而2014年也仅有7.1%。可见，不生产硬件而提供软件及专业性服务并不如想象中的赚钱。然而，3D system的服务利润率可达到近50%，且Stratasys的服务也有20%以上的利润率，这是为什么呢？小编猜测尽管都叫服务，服务的方式和内容可能不尽相同。硬件制造商的服务更多是围绕自家打印机来扩展的服务，打印机本身的培训和保养算服务，即便是为客户设计和打印产品，其打印成本也非常低，所以利润率自然上去，而且3D System之前收购了3D hubs这种纯在线打印商店，维护成本较低，单纯提供平台收取服务费，收入也非常可观，这个小编在后面的内容会提到。而Materialise提供的解决方案，仅仅是利用了自己的行业经验和软件作为支撑，没有自己的打印机。如果提供实物，还需要依靠别人家的打印机，所以Materialise需要和打印机制造商合作来降低其解决方案成本。Materialise现在是HP和EOS软件供应商，相信将来Materialise会和越来越多的打印机制造商合作。另外，Materialise的专业性非常强，尤其是在医学方面，由于其专业咨询和设计过于定制化，而目前市场还没有一个成熟标准的行业标杆，对于客户需求的，其研发成本较高，另外市场投入也很大，所以导致利润率较低。不过随着3D打印技术越来越成熟，应用越来越广泛和深入，以Materialise行业经验和研发水平，很有可能成为医疗打印行业规范的制定者。 平台提供商 代表公司  主要活动： 在线3D模型商店、模型打印服务 主要收入来源： 产品打印费用，开店服务费 总部位于纽约，创立于荷兰的Shapeways提供在线打印服务，并允许设计师注册自己的在线商店，售卖自己的3D打印成品，例如首饰、家具等。Shapeways打造了一个友好的生态圈，将设计师，打印爱好者，创意提供者以及专业制造行业的工作者连接起来，从设计产品开始到成品运送到客户的手上，提供端到端的服务。另外一家平台服务商Sculpteo于2009年成立，商业模式基本和Shapeways一样，也提供在线开店和打印服务，总部在法国，在美国也有分支。比起Shapeways, Sculpteo强调自己是一家云计算的3D打印服务商，显得更加高大上，跟上科技的潮流。很遗憾的是，小编都没有找到两家发布的2015年度报告，所以详细的公司财务数字，以及其收入组成都不得而知了。不过，以Sculpteo为例，从其提供的服务报价，我们可以大概了解其收入组成。第一个收入来源是3D打印服务，以件打印物件大小和发货时间来计价，物件越大且要求发货时间越快的，价格越高。另外一项收入来源是在线商店的服务费，在Sculpteo注册开店的商家通过Sculpteo的平台出售自己设计的3D模型或者为其客户提供设计方案，Sculpteo一般从每笔交易中收取7%的服务费。除此以外，两家公司都提供自己的社区例如博客、论坛和在线活动，也会发布一些行业信息以及3D打印相关的教程。小编希望在将来可以看到他们发布的官方年报，这样可以更加清晰的了解其公司的运作模式。另外一个比较知名的平台提供商3D Hubs也提供相应的打印服务，但是模式和Shapeways不一样，打印服务不直接由3D Hubs提供，而是由注册在线的打印提供商报价，每笔交易收取12.5%的服务费。 对于这种类型的公司，比起硬件或者软件供应商，门槛显然要更低一些，也越容易吸引更多的粉丝。但是由于其模式容易复制，竞争也比较激烈，因而品牌的影响力和用户活跃度更加重要，这就需要有更优质的客户体验，更有竞争力的价格，以及更有创意的市场战略，同时依托强有力的投资人，才能生存下来。未来，小编觉得，平台提供商更加着眼于高端的服务市场，提供更高端的咨询服务，小到产品设计例如，Sculpteo和ALB手表合作打印高端腕表，到整个制造业里的工厂转型咨询。例如，工厂从传统的机床转向庞大的3D打印工厂，这其中的会有定制化的设备，例如大型的打印机、后处理工作站以及配套的设施例如废料回收站或再处理站等等，而提供在线打印业务仅仅只能占很小的一部分。 外围3D打印公司 代表公司  主要活动：3D食品打印机制造，生物打印机 主要收入来源：打印机售卖等 最后介绍一下其他的3D打印技术公司，小编把这些不属于工业制造业的3D打印技术公司，统称为外围3D打印公司，比如食品打印机，生物打印机。这些打印机应用相同的打印理念，服务于不同的行业，由于本文重点关注工业应用，所以小编只在这里简单做个介绍。 
食品打印机左图：Barilla&TNO Pasta打印机
 Choc Edge巧克力打印成品 2015年的米兰展上，Barilla和TNO合作开发的意大利面（Pasta）打印机惊艳了整个会场，这是世界上第一个可以制作形状各异的意大利面的打印机，其打印的形状以及精度也叹为观止。虽然小编不怎么吃这种意大利面，但是看到如此美丽的造型，如果真的在售卖，好奇心强的小编也会去买上一袋煮来尝尝。另外，作为世界上第一家商用巧克力打印机的Choc Edge无疑是巧克力3D打印代言人。这家公司的前身是Exeter大学的实验室，2012年第一台巧克力打印机Choc Creator V1面世，现在的产品已经更新到Choc Creator v20 Plus. 打印机可以提供2D平面巧克力打印，2.5D巧克力打印（在平面的基础上增加厚度），以及3D立体打印，应用于不同场景。除了3D食物打印机，生物类的3D打印机也是新兴的市场。以美国Organovo公司为例，2007年成立，旨在设计并生产用于医学研究和治疗的3D的人类器官组织打印机。尽管已经发展了很多年，Organovo至今还没有开始售卖自己的打印机，不过已经开始提供相应的服务，比如出售由自家打印机生产的人类肝脏细胞组织，用于药物研发，和欧莱雅合作提供3D打印皮肤组织。由此可见对于将来，打印真正的人造器官，不再遥远。当然，打印具有生命力的器官组织，是非常有争议的，其存在的风险也非常大，无论从健康的角度还是社会道德的角度，都值得探讨。 
Organovo生物打印机 尽管没有任何详细的数字和财务报告可以供大家参考，但是分享这一段的目的是想让大家也多多关注外围的一些应用，因为这些跨行业的应用同样很重要，而且比起工业3D打印可能利润率更高，或者应用前景更明朗，大众接受度更高，像3D器官组织打印，如果将来技术成熟，无疑可以拯救很多生命，造福人类。 本文讨论了现在在3D打印行业一些基本的商业模式，硬件制造商，软件供应商以及平台服务商，其实如果更细的划分，应该还有一些零件、材料供应商，但是小编统一都归到打印机制造商里，如果读者感兴趣的话可以再做更深入的研究。最后，小编希望将来还有跟多有创意的3D打印技术公司以及更好的商业模式来丰富这个前途光明的市场，希望在这个3D打印行业的生态圈里，每一个环节都能出现一些优秀的市场活动参与者，拥有成熟健康的商业模式，打造一个兴兴向荣，有生命力的产业，为这个社会更好的服务。 参考文献 3D System Corporation, 2015, Annual Report 2015, viewed on 7 July 2016,https://www.3dsystems.com/investor/annual-reports 3D System Corporation, Experience the Difference, viewed on 7 July 2016,http://www.3dsystems.com/company/investor/3DSystems_Corporate_Profile_2005.pdf Choc Edge, 2016,[url=http://chocedge.com/]http://chocedge.com/[/url] Deloitte, 2014, 3D Printing is a revolution: just not the revolution you think, viewed on 6 July 2016,http://www2.deloitte.com/global/en/pages/technology-media-and-telecommunications/articles/tmt-pred-3d-printing-is-revolution.html Laplume, A.O.,Petersen, B. and Pearce, J.M. 2016. Global value chains from a 3D printing perspective. Journal of International Business Studies,I1-I5 Materialise, 2015, Materialise Reports Fourth Quarter 2015, viewed on 6 July 2016, http://www.materialise.com/press/materialise-reports-fourth-quarter-2015-results Pallottion, F, et all, 2016, Printing on Food or Food Printing: a Review, Food Bioprocess Technology, vol.9, pp.725-733 Organovo, 2016, Annual Report 2016, viewed on 7 July 2016, http://ir.organovo.com/phoenix.zhtml?c=254194&p=irol-reportsannual Sculpteo, 2014, Top 20 3D Printing Stories, viewed on 9 July 2016,https://www.sculpteo.com/en/get/ebook/top_3Dprinting_stories_2014/ Sculpteo, 2016, https://www.sculpteo.com/en/ Shapeways, 2016, http://www.shapeways.com/ Stratasys Ltd, 2015, Annual report 2015, viewed on 6 July 2016, http://www.Stratasys.com/corporate/investor-relations/financial-information/annual-reports 作者：周舟 |
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