清锋科技：用3D打印实现分布式“智造”

张帏 沈梅华

2023年是清锋科技创始人兼CEO姚志锋连续创业的第十个年头。从计算机天才少年到美术专业的尖子生，从四次复读到考上清华美院，从艺术工作者到3D打印行业的连续创业者，姚志锋的每一步都走得异常坚定。创业以来，他一直梦想着用3D打印实现分布式“智”造。分布式“智”造即分布式智能制造，是指将新一代信息技术、智能制造与分布式的控制方法、产品结构和组织管理模式相结合，使智能制造具有较高的柔性、可靠性、经济性、可扩展性、宜人性等。姚志锋相信这将为传统制造业避免诸多不必要的资源浪费，每当想到这一点，他就兴奋不已。

姚志锋于2017年创立清锋（北京）科技有限公司，公司成立五年多以来，主要专注于3D打印设备、软件与材料的研发。姚志锋将它定义为一家“数据+材料公司”。他认为，3D打印技术的推出，使得数据可以直接结合材料变成产品。比如，公司推出的定制鞋垫，只需要通过互联网采集客户的数据，就可以立即实现定制，生产、设计环节几乎全部自动化，省却了传统制造工艺中的开模具、人工和運输环节。在材料方面，与传统的材料研发企业不同，清锋科技的材料研发更侧重于通过3D打印技术应用于不同领域。姚志锋坚定地认为，“在科技飞速发展的今天，数据的采集与传送成本已大大降低，在这种情况下，‘数据+材料’的生产方式必将是未来制造业发展的一个新方向。”

清锋科技在短时间内取得了3D打印领域的巨大技术突破，同时获得了国内外投资公司数千万美元的巨额融资。随着公司的主要研发工作进入中后期，其主推的几项3D打印制造业务正在等待合作方的择机推进和有关监管部门的认证。姚志锋及其创立的清锋科技，让我们再次看到当科技与艺术结合，为创新所注入的巨大能量。

姚志锋，1985年出生于湖南省郴州市农村。由于父母长期外出打工，他跟着爷爷奶奶长大。在此期间，他养成了相对特立独行又内向的性格。小学五年级时，他开始痴迷计算机，到高中时，他把绝大部分时间用于学习编程、参加比赛和在计算机实验室帮老师代课。由于计算机编程能力突出，他赢得了很多比赛奖项。高三时，有老师建议他可以尝试保送清华大学，但最终由于偏科严重，文化课成绩不过关，保送没有通过。

随后，姚志锋遇到了一些美术老师和特长生，他发现他们身上有一种特别的气质。他们会一边画画一边自在地与他聊天，姚志锋被他们身上的纯真、热情和亲切感深深吸引了。在那之后，他几乎每天逃课，去画室与他们边聊天边画画。在这期间，姚志锋的性格发生了很大的转变，从极端内向开始逐渐打开自己。后来，他决定转学美术，目标是考上清华大学美术学院。

为了考上清华美院，姚志锋复读了四年。当时，有很多艺术类高校都曾向他递来橄榄枝，但是他认定了要考清华美院，因为他放不下对计算机的热爱，他梦想着进入清华之后，能够有机会继续学习他热爱的计算机专业。为梦想而执着前行，姚志锋就这样咬牙坚持了下来，最终如愿考上了清华美术学院，攻读雕塑专业。

“我认为理论上，雕塑家就是最早的产品经理，他把一个雕塑做出来，需要考虑工程、科学、图形、安装、安全等诸多问题。比如，我要做一尊20米的雕塑，那么我必须考虑风力、地震、周围环境、材料的热胀冷缩、掉色等一系列问题。雕塑家如果没有全盘思考的能力，不可能把事情做好，甚至会臭名昭著，因为这是公共艺术，是面向大众的。这跟创业和做产品要求的思维能力是如出一辙的”，姚志锋说，“学雕塑对于我后来创业做3D打印有很大帮助，因为雕塑本来就需要具备整合应用材料学科、工程学科和有物理学科的能力。”

姚志锋认为自己骨子里有着湖南人的闯劲，爱折腾。大三时，他就开始独立承接雕塑项目。2011年，他在顺义开了一间工作室，当时有一个项目是给一所大学做一幅巨型浮雕。从那时起，他就开始思考，用什么方法可以代替手工做雕塑。当时，恰逢3D打印技术由于成本的降低和媒体宣传，掀起了一波小高潮，重新回到人们的视野，国内出现3D打印的学习和创业小热潮。也正在这时，姚志锋开始了解到3D打印。

“我当时很恐慌，很害怕，感觉自己要失业了，原因是什么？学过艺术史的人都知道绘画和摄影之间的关系，当摄影术出来之后，绘画界发生了天翻地覆的变化。当时摄影术成为世界上最有价值的艺术语言，也是商业价值最高的艺术语言，各类电影、杂志、服装行业等都离不开摄影。我认为雕塑可能也会这样。所以，我就开始干这个事情（指3D打印）。”

2012年，姚志锋开启了他的3D打印创业历程，期间历经种种波折，包括从创业团队里退出，但他仍没有放弃，即使自己一个人也要做3D打印。此后两年里，他在五道口附近的一间出租房里，一边埋头研究3D打印技术和做实验，一边通过雕刻来养活自己和他的研究项目，几乎到了足不出户、废寝忘食的地步。

“那两年是我成长最快的两年，我把能够找到的所有的3D打印技术资料全部自学完成。因为此前没有技术背景，我开始自学电路板、机电、显示屏、设计……3D打印相关的材料、几乎所有的原型设备、原型代码我都自己做过。所有第一行代码全部是自己写的，我自己做设计，做结构，然后找加工工厂……”

2014年，一位清华的师兄在了解到姚志锋的创业项目后，建议他去申请某城市的招商补助。于是，按照他的建议，姚志锋开始着手写商业计划书。虽然最后补助没有申请下来，但是这份商业计划书被一位朋友看到后，转交给了一位投资公司的董事长。后者专程来北京与姚志锋见面详谈，双方达成协议，由这位董事长投资150万，占股65%。

拿到投资后的姚志锋，在中关村租了一块场地，开始招兵买马。当时，公司除了一台样机，其它什么都没有。由于短期内很难招到高学历和有专业背景的人才，姚志锋退而求其次，只招中专生和刚出校门的学生，手把手辅导他们。

“当时只有不到20人的小团队，几乎所有事我都亲历亲为。既是老板，又是产品经理，还是核心研发人员。用了一年半的时间，我们就把小方（国内第一款桌面型激光打印机）做出来了。”

2015年，小方的问世在3D打印行业掀起了不小的轰动，它将百万级设备的价格，做到了仅2万元。然而，由于大股东不愿意出让股份，导致企业的后续融资进不来，为此，姚志锋萌生了去意。产品发布后不久，他就只身离开了这家公司。

从小方退出后，姚志锋一心想要成立自己的公司。为此，他需要做三件事：持续做技术、找合伙人、寻求融资。他又回到了在出租屋自己专心研发的状态。基于前车之鉴，他认识到合伙人对公司发展的重要性。尽管因为小方的成功，很多人慕名找上门来寻求合作，但是都被他拒绝了。他对于什么样的人才是合适的合伙人有着自己的判断。2016年，他邀请材料科学与工程博士朱光作为创业合伙人。另有两位创始人随后也加入了团队。同年4月，清锋时代科技有限公司在北京成立。

2016年11月，在姚志鋒的出租屋里，他们开发出了LEAPTM技术，该技术使得打印速度最高可达到120cm/h，相较传统3D打印提升100倍以上，极大地缩短了从打印到发货整个供应链交付周期，同时，它支持多种高性能材料体系。“当初研发的小方是基于SLA技术，是激光点光源，而LEAPTM技术是采用面光源，两者在打印速度上已经不可同日而语了。”姚志锋说。LEAPTTM技术让清锋科技迅速吸引到投资人的注意。

鉴于宁波的地理优势和招商引资环境，同时，宁波还是中科院材料研究所的所在地，2017年4月，清锋科技成立宁波分公司，设立材料研发中心。此外，经投资人引荐，同年8月，清锋科技成立台北公司，设立硬件设计集成中心。10月，清锋科技获得由北极光领投的数千万元天使轮融资。2018年6月，清锋科技获得由顺为资本领投、北极光与复星国际跟投的数千万元Pre-A轮融资。2019年8月，清锋科技获得由KPCB领投、北极光与顺为资本跟投的3000万美元B轮融资。

清锋科技成立之初，恰逢阿迪达斯宣布与专注3D打印技术的美国Carbon 公司达成战略合作协议。2017年4月7日，阿迪达斯宣布与Carbon公司合作推出Futurecraft 4D——世界上第一双通过数字光合成技术制造的高性能鞋中底。阿迪达斯宣称“将通过探索新的技术，确定面向未来设计的制造工艺，为每一个运动员提供最好的产品。”数字光合成技术为规模化定制创造了可能性。在此之前，阿迪达斯制造单个鞋中底需要90分钟，而通过Carbon的数字光合成技术，则仅需20分钟。新闻指出，阿迪达斯当月有望交货300双Futurecraft 4D，2017年底之前计划生产5000双，2018年底之前有望生产超过10万双。合作双方“将正式开启规模定制化鞋业的划时代篇章”。

这则新闻给了姚志锋巨大的鼓舞，让他看到了3D打印行业面临的新机遇。“Carbon把它（指通过3D打印定制）做成了可以批量化生产的事情，这是行业里的一件大事，一项巨大的突破。在此之前，没有人能做成这件事，原因是材料性能不够、打印效率不够。阿迪把它产品化，说明这个技术是有机会实现批量化生产和大范围应用的，这是一个非常非常重要的信号。”姚志锋说。

姚志锋对传统的鞋业制造并不陌生。他哥哥在广东开了一家传统制鞋厂，从初中开始，他的寒暑假就在制鞋厂里度过。阿迪达斯与Carbon的合作，让他深刻认识到，一旦3D打印可以代替开模具生产，必将解决供应链的很多问题，为传统制造业创造巨大价值。于是，姚志锋决定，聚焦鞋中底打印领域，并与当时的第一家投资机构北极光达成一致意见。

事实上，在真正聚焦鞋底打印之前，2019年，清锋科技尝试了39个应用场景。当时，公司因为融资获得了广泛关注，各大厂商纷纷找上门来寻求合作。例如，某世界知名化妆品牌与之接洽，希望与他们合作打印睫毛刷，报价37美分一个，一年要200万个。经过测算后，清锋科技果断舍弃了这个项目。同样被舍弃的，还有另外38个应用场景。管理层研究决定，要用有限的资源，聚焦做价值更大的业务。

鞋中底打印的研发过程并不顺利，其中最大的难点在于材料的限制。虽然样品在2018年就做了出来，但直到2019年研发团队才真正突破材料性能的瓶颈，团队士气也为之大振。

“在做小方的时候，我们已经做过了涵盖3D打印能够想到的工业，家用的绝大多数产品都打印过。有了这个积累之后，我发现3D打印要做大，仅靠定制化是远远不够的。虽然利润可以很高，但每个产品都只是做一件，没办法起量。”

在哥哥制鞋厂里的经历，让姚志锋深刻认识到规模化生产对于制造业的重要性，因此，他把公司定位为定制化+大批量生产制造。他认为，围绕着人的日常需求做业务，就可以实现定制化与规模化的结合，而鞋子是其中的一个重要领域。

技术准备好之后，清锋科技开始与品牌方沟通。在此过程中，姚志锋认识到，作为制鞋供应链的一个创新环节，鞋中底打印一方面可以有效缩短供应链，另一方面，也备受现有供应链的排斥。因此，与品牌鞋企的合作进程非常缓慢。

在与某国产品牌鞋企接触的过程中，姚志锋团队发现，尽管他们非常努力地推进，但是对方只想把3D打印当成一种“噱头”，冠以科技之名，束之高阁，仅供观瞻。之后，该品牌鞋企将与清锋科技合作的鞋子带到国外参展，掀起了一波轰动之后，又一度将合作鞋子的销售价格定到3999元。姚志锋团队感到很失望，因为对于他们来说，只有规模化生产对他们来说才是真正有意义的。由于曲高和寡，这次合作仅卖出了几百双鞋，几乎都是被粉丝收藏了。

“做一双鞋子，品牌方需要决定如何设计，鞋面谁做，鞋底谁做，用哪种胶水粘在一起，谁来粘，鞋带用谁家的……这些都是供应链的问题，牵扯供应链上下游，牵扯不同部门，而鞋中底打印是其中一个环节。换句话说，鞋中底打印是受制于品牌方以及整个供应链的。” 姚志锋说，“现阶段我们面临的竞争是跟传统鞋企竞争，而不是跟同行竞争。传统企业的鞋中底价格与我们通过3D打印制作的鞋中底价格之间存在较大差距。品牌方要综合考虑产品定位、价格、产能以及各方利益等问题，这些都会影响到3D打印的鞋中底是上还是不上。”姚志锋说。

对于品牌商来说，现阶段的难点在于如何用传统的工艺将新型的3D打印鞋中底与其它材料整合好，以及如何把价格做到更亲民，而不仅是局限于高端客户。尽管鞋中底打印的推进比预想的慢，但是姚志锋依然相信，鞋中底打印行业存在巨大的机会，谁能够解决现阶段面临的问题，谁就能够抓住这个机会。

与国内品牌鞋企接触接连受挫，让清锋科技把目光转向了国外。阿迪达斯此前宣告了拥有3D打印技术，许多其它国际一线竞品也争相拥抱3D打印技术，与清锋科技签订了战略合作协议。

虽然在鞋中底打印领域的发展相对被动，但是清锋科技为鞋中底打印领域开发的一系列材料的认可，让一些其它领域的厂商主动找上门来，寻求合作，比如眼镜制造商。

“用3D打印技术制作眼镜框架之前已经有其它厂商在做。但是他们没有突破材料的限制，只能用塑料的、不透明的，如果要透明的、光滑的、很有质感的材质，传统的技术做不到。我们的材料可以做成透明的、半透的、纯透的，以及各种颜色的、各种闪亮面我们都可以打印出来。这样，很多厂商找上门来，我们顺理成章就进入这个应用领域了。”姚志锋说。

由于眼镜框架不受供应链限制，只要手机软件扫描用户的脸部，就可以直接生成眼镜框架的相关数据，然后就可以直接设计生产了。因此，眼镜框架打印的市场化程度较高，目前已累计完成几千例。除眼镜之外，还有汽车厂商找上门，寻求汽车座椅和内饰方面的合作。

此外，清锋科技开始主动寻求突破，例如进入鞋垫与隐形牙套领域（见图1）。

为了绕开供应链与品牌方的钳制，2020年10月，姚志锋带领团队试水鞋垫领域。起初，公司与专业骨科医院合作，推出矫正鞋垫，与传统手工定制的动辄上千元一双的矫正鞋垫相比，清锋科技的鞋垫具有明显的价格优势，且生产效率更高，没有行业竞争者，因而备受骨科治疗机构的追捧。在此基础上，公司又开始试水面向大众客户的舒适型鞋垫产品。与普通鞋垫相比，它更适合客户的脚型，更透气，弹性更好，舒适度更高。客户只需要用手机软件扫描自己的脚，传送数据给清锋科技，就可以定制适合自己脚型的鞋垫。鞋垫生产的独立性较高，尽管起步较晚，但它的发展势头已经明显超过了鞋中底打印业务。

隐形牙套领域是清锋科技寻求的另一个突破口。传统的隐形牙套依赖工厂模具生产，牙医需要先根据患者的牙齿状况做牙模，然后送到工厂，工厂根据牙模，做塑料片热压，之后再切割成型。清锋科技的3D打印技术，可以通过扫描数据直接打印牙套，并在电脑上做设计，比如让某颗牙的牙片厚一点或薄一点，某两个牙齿之间的裂隙大一点或小一点，等等。直接打印牙套，意味着不需要工厂也不需要再做牙模，牙套的生产方式和生产工具都随之发生很大改变。

“这两个改变以后，新的消费形态就出来了。传统的牙套一戴就要两三个星期，每天还要清洗、消毒，再继续戴。我们可以做到一天一换，每天更换使得牙齿的矫正力度也会变得更大。从技术逻辑和产品力上来说，它将是碾压级的，我认为它将成为我们未来一个大的发展方向。”姚志锋说，“清锋科技实现了无需牙模直接通过3D打印技术打印牙套，这是全球首创。2022年上半年，该3D打印隐形矫正牙套解决方案通过美国FDA的认证。”。

展望3D打印行业的未来，姚志锋常常感到兴奋不已。他坚信在不远的将来，3D打印能够改变制造业的生态，推动分布式制造的实现。

“从雕塑行业转到3D打印行业，我印象最深刻的一件事情，是以前我们的艺术家想拿一件雕塑作品运到国外参展，需要报关，用海运或空运，运费高昂，通常需要半个月甚至一个月的时间。而最近这几年，通过3D打印，他们只需要把雕塑作品扫描一下，通过电子邮件将扫描数据发给展出方，由他们在当地打印出来，艺术家只需要过去上色，就可以参展了。通过这种方式，只需要用原來运输成本的1/5甚至1/10，就可以解决所有的问题，而且数据还可以无限次复制，可以很方便地到各个地方参展。”

谈到制造业生产过程中普遍存在的运输瓶颈，姚志锋相信3D打印在很多领域可以突破这个瓶颈。虽然早在2013年姚志锋就将突破这个瓶颈确定为目标，但是实现的过程却异常艰难。对此，他有着自己的理解。“有时候我会羡慕其它公司，业务简单，做完一个产品卖出就行了。为什么清锋这么难？为什么我们要自己做设备、自己做材料、自己做软件、自己做算法、自己做App？清锋任何一个部门拿出去都可以成为一个很好的公司。但是，如果一拆分，你就会发现很难达成你理想的目标。不管怎么样，我创业十二年了，我坚信还是要做有意思的事情。” 姚志锋对清锋的未来充满了信心。