3D打印：制造業(yè)將出現(xiàn)新紀(jì)元

全球3D打印產(chǎn)業(yè)已然實(shí)現(xiàn)了三年25%以上的復(fù)合增速。而成長還在延續(xù)。

3D打印的革命意義不在于替代規(guī)模制造，而在于成就個性化的生產(chǎn)模式。和標(biāo)準(zhǔn)化的流水線制造相比，3D打印在一段時間內(nèi)還不具備規(guī)模生產(chǎn)的經(jīng)濟(jì)性。但當(dāng)這一技術(shù)將專業(yè)技術(shù)封閉的制造大門向普通個體打開時，你無法想象，它能激發(fā)出多少個性化的創(chuàng)意設(shè)計(jì)。而在網(wǎng)絡(luò)交易平臺和“云制造”的輔助下，這些創(chuàng)意轉(zhuǎn)化為可以盈利的產(chǎn)品，或?qū)⒁詭缀渭墧?shù)的速度增長。單個個性化設(shè)計(jì)產(chǎn)品，或許只能滿足小眾市場，但卻是標(biāo)準(zhǔn)化生產(chǎn)無法勝任的。制造業(yè)的未來有望復(fù)制虛擬世界中發(fā)生的故事:市場的生產(chǎn)和創(chuàng)新主體從專業(yè)化的企業(yè)轉(zhuǎn)變?yōu)樾∥⒔M織，或自然個體。未來的豐田、三星與個體制造的關(guān)系或類似微軟與Appstore中，眾多的個性化軟件產(chǎn)品研發(fā)個體一樣。具有代表性的市場標(biāo)簽，但較低的市場份額。

“個人制造”的商業(yè)模式已經(jīng)拉開序幕。2011年，以3D打印服務(wù)和產(chǎn)品交易為主要功能的網(wǎng)絡(luò)平臺Shapeways，產(chǎn)品銷售量實(shí)現(xiàn)約1000%的增長，一個“個人制造”領(lǐng)域的“CtoC”模式似乎已躍躍欲試。由于不受制于專業(yè)制造標(biāo)準(zhǔn)的限制，這種個人生產(chǎn)模式的創(chuàng)新速度可能遠(yuǎn)高于專業(yè)制造企業(yè)。同期，全球個人3D打印設(shè)備銷售量同比增長接近300%，大幅超越商用3D打印機(jī)增速。這些數(shù)據(jù)似乎在佐證個體創(chuàng)意通過3D打印追求自我實(shí)現(xiàn)的欲望正在急速膨脹。3D打印機(jī)有望重復(fù)個人電腦的道路，成為普及的大眾消費(fèi)品。

替代傳統(tǒng)制造?或可保留希望。3D打印技術(shù)快速成型的特點(diǎn)，在產(chǎn)品研發(fā)中的作用已經(jīng)無可置疑。而在直接制造領(lǐng)域，技術(shù)的可行性和經(jīng)濟(jì)性飽受市場質(zhì)疑。長期來看，以設(shè)備折舊和材料主要構(gòu)成的制造成本，存在大幅下降的空間。近十年，設(shè)備平均售價已下降近84%，材料則保持60%以上的毛利率，亦有很大下降空間。

未來3D打印機(jī)應(yīng)用范圍將逐漸擴(kuò)大

據(jù)目前的情形估計(jì)，3D打印機(jī)的成本將大幅降低，在未來的5年內(nèi)，3D打印機(jī)將會走進(jìn)人們的日常生活。

首先，3D打印將會被廣泛地應(yīng)用到制造業(yè)領(lǐng)域。在大大提高生產(chǎn)效率的同時也使得一些傳統(tǒng)的依靠廉價勞動力生產(chǎn)的國家面臨產(chǎn)業(yè)轉(zhuǎn)型的挑戰(zhàn)。特別是中國和印度，一旦3D打印被廣泛應(yīng)用到制造業(yè)領(lǐng)域，一些單純依靠人工加工的工廠利潤會大大降低。

其次，3D打印還有可能在醫(yī)學(xué)領(lǐng)域得到廣泛應(yīng)用。一些研究員開始紛紛考慮，是否能用這種打印機(jī)復(fù)制出相應(yīng)的人體器官和組織細(xì)胞。如果這一目標(biāo)能夠?qū)崿F(xiàn)，那么未來器官移植的成功率將會大幅提高，并且，手術(shù)的成本也將降低。這些對于那些急需器官移植的患者而言，這種打印機(jī)的出現(xiàn)將是一個令人振奮的消息。

而且，3D打印還能被引用于汽車領(lǐng)域。在傳統(tǒng)汽車制造業(yè)中，制造汽車模具要耗費(fèi)大量的人力和財(cái)力。如果能使用3D打印技術(shù)能用于建造汽車模型，不僅汽車制造時間將大幅縮短，而且，也將節(jié)約大量的人力和物力。

但隨著優(yōu)勢的展開，3D打印同樣也令人擔(dān)憂。這種擔(dān)憂主要在人倫、道德方面。一旦立體打印技術(shù)成為普遍，那么將不免有些人利用這項(xiàng)技術(shù)從事犯罪活動，例如偷竊、非法制造贗品，進(jìn)行恐怖活動等等。而且，許多人提出了這樣的疑問，如果有人利用這樣技術(shù)隨意復(fù)制器官甚至活人，那么人類社會將受到巨大動搖。

桌面級個人3D打印機(jī) 將普及到平民家庭

國內(nèi)個人電腦的真正普及應(yīng)該歸功于90年代初多媒體技術(shù)的跨越式進(jìn)步，讓個人電腦不僅僅是一臺文本和數(shù)據(jù)的處理設(shè)備，而變身成為家庭的數(shù)字娛樂中心，大家可以使用電腦聽音樂、看電影、玩游戲，這些大眾化的需求促使個人電腦最終走進(jìn)了大眾家庭，千禧年后又得益于互聯(lián)網(wǎng)的發(fā)展，個人電腦的普及又得到了加速。

有時勢方能造英雄，桌面級個人3D打印機(jī)要想進(jìn)入普通家庭依然存在不少的門檻，比如技術(shù)上的瓶頸、使用者的專業(yè)素養(yǎng)與需求，以及相關(guān)產(chǎn)業(yè)鏈的發(fā)展不足等等。數(shù)千元人民幣的個人3D打印機(jī)已經(jīng)問世多時，可惜受限于技術(shù)、耗材等問題，性價比仍未理想。個人設(shè)備現(xiàn)在只能打印ABS、PLA等寥寥幾種材料，打印精度也比較低，與注塑的玩具相比略顯粗糙。另一方面使用者的專業(yè)素養(yǎng)與個人需求也是阻擋3D打印機(jī)進(jìn)入普通家庭的重要門檻，目前來說使用3D打印機(jī)的用戶多為從事工業(yè)設(shè)計(jì)、常與產(chǎn)品原型打交道的設(shè)計(jì)師，他們熟練掌握各種數(shù)字化的建模技術(shù)，只有通過計(jì)算機(jī)建立3D模型，才能通過3D打印機(jī)“輸出”為事物。這正如使用電腦必須先學(xué)會打字等與機(jī)器溝通的方式，使用3D打印機(jī)也是一樣，數(shù)字化的建模技能必不可少!但，好的消費(fèi)級產(chǎn)品從來都是適應(yīng)受眾的能力和需求，維持令人高山仰止的狀態(tài)只能自取滅亡，現(xiàn)在網(wǎng)上已經(jīng)有一些建好的3D模型文件傳出，而軟件公司也在為此努力。去年11月Autodesk就推出了一款新產(chǎn)品：123DDesign，能讓玩家簡單快速地創(chuàng)建3D模型，它甚至可以用ipad操作。

3D打印機(jī)進(jìn)入普通家庭需要找到一個剛性的需求點(diǎn)，正如90年代讓個人電腦得到普及的多媒體技術(shù)——滿足了大眾在數(shù)字娛樂方面的需求。筆者認(rèn)為娛樂性或許也能成為3D打印機(jī)進(jìn)入普通家庭的需求點(diǎn)，我們應(yīng)該著力挖掘其在這方面的功能。3D打印機(jī)或許也會成為啟蒙教育的工具、親子關(guān)系的紐帶。小孩子對新鮮事物倍感興趣，和爸爸媽媽一起動手制作屬于自己的玩具，相信這樣的體驗(yàn)最能驅(qū)動父母買一臺3D打印機(jī)!

在科技發(fā)達(dá)的歐美國家，個人3D打印機(jī)開始走進(jìn)校園，或許將來某位領(lǐng)導(dǎo)人也會說：“3D打印要從娃娃抓起”。著名的汽車生產(chǎn)商福特也準(zhǔn)備為每位工程師配備一臺3D打印機(jī)，3D打印生廠商MakerBot也立志要把自己的產(chǎn)品放到每一張工作桌上。

3D打印將開創(chuàng)制造業(yè)的新紀(jì)元
近日，微軟首席研究和戰(zhàn)略官CraigMundie在TechForum上對于SurfacePro解釋到，通過Surface讓業(yè)界對于微軟的硬件能力得到認(rèn)可，微軟在這其中花費(fèi)了巨大功夫，希望其能夠成為可以蘋果產(chǎn)品相競爭的高品質(zhì)物理設(shè)備。而Surface部門總經(jīng)理PanosPanay也表示，這款設(shè)備的成功不是偶然，Surface的每一項(xiàng)功能都經(jīng)過無數(shù)次的會議，重復(fù)以及優(yōu)化。它的用戶體驗(yàn)和人體工學(xué)是其成功的關(guān)鍵。
微軟表示，為了Surface平板電腦，微軟設(shè)計(jì)了200種定制化的部件，從鎂框架到光學(xué)粘合顯示屏都是如此。微軟利用自主開發(fā)的機(jī)械設(shè)備對所有東西都進(jìn)行了完善和測試，其中很多東西都是專門為了發(fā)明Surface平板電腦而發(fā)明的。
而在Surface的生產(chǎn)上，微軟也應(yīng)用了目前業(yè)界廣為追捧的3D打印機(jī)。在上面的視頻中，我們能夠看到ObjetConnex3D打印機(jī)正在為Surface的支架的鉸鏈和金屬帽進(jìn)行3D打印。
Objet是一家以色列公司，以卓越的3D打印系統(tǒng)為業(yè)內(nèi)所廣泛接受，相較于MakerBot，Objet算是3D打印行業(yè)的又一個領(lǐng)導(dǎo)者。在2012年，美國Stratasys公司和以色列Objet公司合并，新的公司以Stratasys的名字繼續(xù)制造和研發(fā)3D打印設(shè)備。
同MakerBot不同，Stratasys所生產(chǎn)的設(shè)備更加適合多種不同環(huán)境下使用，旗下產(chǎn)品包括，Connex系列、Eden系列和Objet桌上型產(chǎn)品系列，三大類，分別對應(yīng)不同的產(chǎn)品需求。面對現(xiàn)在越來越多設(shè)計(jì)公司對于3D打印設(shè)備的需求，Stratasys旗下Eden系列和Objet桌上型產(chǎn)品系列產(chǎn)品就是專門為辦公室環(huán)境所設(shè)計(jì)，小巧、清潔方便、性能強(qiáng)大讓Objet成為了越來越多公司的選擇。
MakerBot公司的MakerbotReplicator2采用了ualstrusion技術(shù)，可用兩種色彩同時打印，支持支撐打印，這些都讓MakerBot成為民用3D打印設(shè)備中的佼佼者。但是最近看來Stratasys的風(fēng)頭似乎有些強(qiáng)勁，Stratasys所推出的，Objet30Pro已經(jīng)能夠使用7種不同的材料進(jìn)行3D打印，這些材料包括清晰透明材料、耐高溫材料以及類聚丙烯材料，而其也是是世界上唯一一款能使用7種材料進(jìn)行打印的桌上型3D打印機(jī)。
相比于過去傳統(tǒng)工業(yè)3D打印機(jī)，這些新型3D打印機(jī)在便攜性和價格等方面有著諸多的亮點(diǎn)，能夠讓人們接受的價格和簡易方便的操作，讓3D打印機(jī)真正的從一個科技概念，轉(zhuǎn)換為人們能夠接受的消費(fèi)產(chǎn)品。而3D打印機(jī)讓大家不再需要墨守成規(guī)的去生產(chǎn)產(chǎn)品，只要你建立好三維模型，3D打印機(jī)幾乎能夠滿足我們所有的生產(chǎn)需求，同時借助當(dāng)前發(fā)達(dá)的互聯(lián)網(wǎng)，我們能夠十分輕易的下載到所需要的模型素材，除此之外，現(xiàn)在通過交互式應(yīng)用，已經(jīng)能夠讓不會使用專業(yè)建模軟件的用戶也能夠輕松、快速創(chuàng)建打印原型。
或許在大家看來3D打印技術(shù)離日常生活還是有些遙遠(yuǎn)，不過雖然現(xiàn)在3D打印仍然存在一定的缺陷，但它卻已經(jīng)快速的走入到我們的生活當(dāng)中。在之前的巴黎時裝周上，Stratasys跟來自比利時的Materialise在周一的時候又推出了IrisvanHerpen設(shè)計(jì)的系列3D打印女裝，成為了本屆巴黎時裝周上的最大亮點(diǎn)。此外音樂制作人通過ObjetConnex500打印機(jī)，也已經(jīng)成功的打印出了LP唱片。這些都預(yù)示著在未來3D打印將會快速的進(jìn)入大家的生活當(dāng)中，并且快速的改變生活，改變傳統(tǒng)的制造方式
脫離熱炒概念的時代，更加現(xiàn)實(shí)的3D打印機(jī)所產(chǎn)生的生產(chǎn)力是不可估量的。通過3D打印能夠完成人體器官、假肢、各類形狀的工具等產(chǎn)品的打印，而此前更有甚者通過3D技術(shù)打印出一把能夠?qū)嶋H射擊的步槍。我們不敢去設(shè)想3D打印機(jī)的未來，它所帶來的個人制造革命作為互聯(lián)網(wǎng)、智能手機(jī)、移動互聯(lián)網(wǎng)等創(chuàng)新大潮的延續(xù)，正在快速的融入并且逐漸改變著我們的生活。