時(shí)間：2014-04-26 07:23 來源：未知 作者：中國3d打印網(wǎng) 閱讀：次

“不遠(yuǎn)的將來，我們完全可以用計(jì)算機(jī)把自己想要的東西設(shè)計(jì)出來，然后進(jìn)行3D打印，就像我們現(xiàn)在可以編輯電子文檔一樣，通過電子設(shè)計(jì)文件或設(shè)計(jì)藍(lán)圖，3D打印技術(shù)將把數(shù)字信息轉(zhuǎn)化為實(shí)體物品。”

美國人胡迪·利普森和梅爾巴·庫曼在《3D打印：從想象到現(xiàn)實(shí)》一書中所描述的場(chǎng)景，如今正在佛山大地上逐步上演。這種被稱為“幾乎可造萬物的機(jī)器”將為幾乎所有產(chǎn)品的制造方式帶來革命性變化。

“只要家里擁有一臺(tái)電腦和一臺(tái)3D打印機(jī)，就可以直接變成一個(gè)小型生產(chǎn)工廠，生產(chǎn)出各種你想要的東西。”佛山市駿銘三維科技有限公司總經(jīng)理黃海興說，杯子、鞋子乃至蛋糕、巧克力，甚至自己的身體器件。以上種種，操作者無需任何特殊的生產(chǎn)技能，只需熟悉電腦軟件操作即可。


方興未艾的應(yīng)用潮

劉詩峰說，3D打印機(jī)有兩大好處，一個(gè)是速度快，可以在很短的時(shí)間內(nèi)生產(chǎn)出客戶所需要的樣品，另一個(gè)是精度高，可以精確到0.1毫米，甚至可以直接用來做功能測(cè)試。

一群金發(fā)男圍著一部機(jī)器，時(shí)而點(diǎn)頭時(shí)而擺手，然后走向辦公桌和電腦前的工程師交流，屏幕上顯示出一只刻有“Special”英文字樣的杯子，在前后、上下分別旋轉(zhuǎn)確認(rèn)無誤后，一點(diǎn)擊按鈕，一旁的機(jī)器就響起了富有節(jié)奏感的敲打聲。慢慢地，一個(gè)“真實(shí)的”杯子開始成型。

4月8日到13日，一年一度的米蘭國際家具展在意大利如期登場(chǎng)，正在順德經(jīng)營一家五金配件制品公司的譚彩瓊在展會(huì)上見到3D打印神奇的一幕。隨后，在現(xiàn)場(chǎng)逗留的時(shí)間里，她又分別見證了機(jī)器“打印”汽車模型、鞋子等物件。譚彩瓊此次參展其中一個(gè)目的就是要尋找能降低開新模具費(fèi)用的技術(shù)，而神奇的3D打印技術(shù)無疑正中其“下懷”。

實(shí)際上，采用3D打印早已無需遠(yuǎn)赴海外。在百度地圖上輸入“佛山3D打印”一詞，網(wǎng)頁立即顯示佛山三家3D打印體驗(yàn)館地址。位于北滘君蘭社區(qū)的駿銘國際3D打印商務(wù)中心是其中一個(gè)。其運(yùn)營方佛山市駿銘三維科技有限公司（下稱駿銘）同時(shí)也是廣東工業(yè)設(shè)計(jì)城唯一3D打印運(yùn)營商，專門為園區(qū)設(shè)計(jì)企業(yè)提供3D打印的綜合服務(wù)。

駿銘總經(jīng)理黃海興說，該公司2012年開始從一家信息技術(shù)公司轉(zhuǎn)型3D打印機(jī)，去年決定進(jìn)駐設(shè)計(jì)城，主要看中順德和佛山的制造業(yè)實(shí)力，園區(qū)聚集很多設(shè)計(jì)企業(yè)，具有很大的市場(chǎng)空間。由于3D打印正處于普及階段，需要提供相應(yīng)的配套服務(wù)才能吸引客戶購買。“比如一個(gè)客戶要買3D打印設(shè)備，首先必須幫他打印，在嘗試后覺得可以，他才愿意掏錢購買。”黃海興說。

事實(shí)上，早在黃海興到來之前，一批順德企業(yè)就已關(guān)注到3D打印并用上了這項(xiàng)新技術(shù)。東方麥田是本地一家知名創(chuàng)意設(shè)計(jì)機(jī)構(gòu)，擁有超過100名不同專業(yè)方向的設(shè)計(jì)師。從2011年底，東方麥田就引入美國進(jìn)口3D打印機(jī)，成為順德最早一批使用者。

該機(jī)構(gòu)設(shè)計(jì)總監(jiān)劉詩峰說，3D打印機(jī)有兩大好處，一個(gè)是速度快，可以在很短的時(shí)間內(nèi)生產(chǎn)出客戶所需要的樣品，另一個(gè)是精度高，可以精確到0.1毫米，甚至可以直接用來做功能測(cè)試。

無獨(dú)有偶，順德區(qū)華創(chuàng)精工快速成型科技有限公司也早已開始借助3D打印技術(shù)，為區(qū)內(nèi)制造企業(yè)提供快速成型服務(wù)。該公司銷售工程師陳炳權(quán)說，快速成型屬于先進(jìn)制造業(yè)的范疇，以前只是一個(gè)概念，但隨著電腦技術(shù)、三維掃描的發(fā)展，已經(jīng)進(jìn)入了一個(gè)成熟應(yīng)用階段，而3D打印更加速這一進(jìn)程。

2

被打印出來的房子

如果采用3D打印技術(shù)，研發(fā)人員只要在下班前設(shè)計(jì)好三維模型并啟動(dòng)打印，第二天就可以得到一個(gè)完整的模型，無需開模就可以隨時(shí)隨地檢驗(yàn)設(shè)計(jì)是否合理。

試想一下，采用傳統(tǒng)模式研發(fā)一個(gè)工業(yè)產(chǎn)品，僅開模就需要三個(gè)月，設(shè)計(jì)論證1個(gè)月，做出手板半個(gè)月，整個(gè)過程需要大半年，如果是小企業(yè)可能要1年以上。這種模式的經(jīng)濟(jì)開銷也很大，僅開模費(fèi)用動(dòng)輒一兩萬元，即使一個(gè)小齒輪大小的模具也需要數(shù)千元。如果這些模型不合用，最終只能扔掉。

但如果采用3D打印技術(shù)，研發(fā)人員只要在下班前設(shè)計(jì)好三維模型并啟動(dòng)打印，第二天就可以得到一個(gè)完整的模型，無需開模就可以隨時(shí)隨地檢驗(yàn)設(shè)計(jì)是否合理。黃海興說，目前3D打印的精度已經(jīng)可以達(dá)到0.016毫米級(jí)別。這一數(shù)據(jù)僅為頭發(fā)絲直徑的十分之一甚至更細(xì)。

但將3D打印用于新品研制，只是該技術(shù)應(yīng)用的一個(gè)小案例，絕不是全部。

3D打印機(jī)雖然帶有機(jī)器的稱謂，但實(shí)際上更是一種生產(chǎn)方法，在學(xué)術(shù)上被稱為增量制造。與傳統(tǒng)制造業(yè)的“減法”制造不同，這是一種通過層層迭加的方式，將融合材料從3D模型數(shù)據(jù)制作成實(shí)際物體的過程。

正因?yàn)槿绱耍�美國總統(tǒng)奧巴馬說，3D打印將為幾乎所有產(chǎn)品的制造方式帶來革命性變化。而在《3D打印：從想象到現(xiàn)實(shí)》一書中，3D打印則被稱為“一臺(tái)幾乎可造萬物的機(jī)器”。未來，大到房子小至一個(gè)玩具，皆可用3D打印來制造。

黃海興說，在國外，耐克、阿迪達(dá)斯等企業(yè)用3D打印技術(shù)“打印”鞋子已不是什么新聞，還有愛好者根據(jù)3D打印技術(shù)的原理，研發(fā)出各種食品打印機(jī)，打印出各式各樣的蛋糕。

“我們要用3D打印機(jī)打印房子，三年之后萬科的建研中心就會(huì)用3D打印機(jī)打印出一個(gè)房子。”近日，萬科董事長王石在上海一次論壇上披露萬科下一步計(jì)劃。

據(jù)虎嗅網(wǎng)現(xiàn)場(chǎng)報(bào)道，萬科是和美國航天局及美國南加州大學(xué)合作。其中，美國南加州大學(xué)正在推進(jìn)的“輪廓工藝”3D打印技術(shù)項(xiàng)目，其實(shí)就是一個(gè)超級(jí)打印機(jī)器人，其外形像一臺(tái)懸停于建筑物之上的橋式起重機(jī)，兩邊是軌道，而中間的橫梁則是“打印頭”，橫梁可以上下前后移動(dòng)，進(jìn)行X軸和Y軸的打印工作，然后一層層地將房子打印出來。這個(gè)“機(jī)器”工作速度非常快，24小時(shí)之內(nèi)能打印出一棟兩層樓高、2500平方英尺，約合232平米的房子。

就在記者采訪3D打印期間，廣醫(yī)口腔醫(yī)院專家在本月初就宣布，通過在鴕鳥、兔子身上的實(shí)驗(yàn)，實(shí)現(xiàn)可吸收材料3D打印“人造骨”。據(jù)報(bào)道打印一個(gè)下頜骨只需要半天的時(shí)間，這種可吸收材料無毒、無害、生物安全性好，而且不影響發(fā)育、生育，可吸收、可再生、可種牙。

種種跡象均表明，3D打印在國內(nèi)外正以前有未有的速度被應(yīng)用到各行各業(yè)之中。

3

正在崛起的“創(chuàng)客”一代

如果考慮互聯(lián)網(wǎng)的聯(lián)網(wǎng)作用，世界各地的工廠將會(huì)敞開大門，向擁有數(shù)字設(shè)計(jì)和信用卡的普通人提供基于互聯(lián)網(wǎng)的按需制造服務(wù)，讓創(chuàng)意新階層得以進(jìn)入生產(chǎn)領(lǐng)域

除了在工業(yè)化的應(yīng)用之外，國內(nèi)外制造商正大規(guī)模推廣價(jià)格相當(dāng)?shù)土�的桌面�?D打印機(jī)。“只要家庭擁有一臺(tái)電腦和一個(gè)3D打印機(jī)，就可以直接變成一個(gè)小型工廠。”黃海興說。桌面型3D打印機(jī)可以讓每一個(gè)人都有可能成為生產(chǎn)者，家里缺什么就打什么。

在胡迪·利普森和梅爾巴·庫曼筆下，3D打印被稱為“既好、又快、還省”的靈活制造模式，兼具大規(guī)模制造生產(chǎn)和手工生產(chǎn)的特征，打破了以往工業(yè)生產(chǎn)的專業(yè)化界限，讓跨界生產(chǎn)變得極為簡(jiǎn)單。只要你擁有一個(gè)想法，即使再復(fù)雜的造型也不再是難題。

曾撰寫過《長尾理論》等暢銷書的作家安德森在新著《創(chuàng)客：新工業(yè)革命》一書中就指出，“產(chǎn)品制造的數(shù)字化變革絕不僅僅是優(yōu)化現(xiàn)有的制造業(yè)，且是將制造延伸至范圍更廣的生產(chǎn)人群當(dāng)中—既有現(xiàn)存的制造商又有正在成為創(chuàng)業(yè)者的普通民眾。”

與之相伴隨的是，這種生產(chǎn)模式將帶來商業(yè)模式的巨大改變。這種改變?cè)谕婢咝袠I(yè)已經(jīng)出現(xiàn)。一些玩具產(chǎn)廠家已經(jīng)不直接從事生產(chǎn)制造，而是定期在網(wǎng)絡(luò)上推出3D玩具圖紙，供用戶直接下載打印。它減少了中間生產(chǎn)、配送等各個(gè)環(huán)節(jié)，同時(shí)又能把產(chǎn)品賣出去。

這種模式將極大地刺激制造業(yè)從生產(chǎn)導(dǎo)向向設(shè)計(jì)導(dǎo)向轉(zhuǎn)型。黃海興說，隨著3D打印的普及，創(chuàng)意與設(shè)計(jì)遠(yuǎn)比生產(chǎn)制造更加重要，將直接帶來創(chuàng)意產(chǎn)業(yè)的勃興。換言之，每個(gè)人都可以成為設(shè)計(jì)師。在安德森的筆下，每一個(gè)進(jìn)行或參與創(chuàng)造的人被稱作“創(chuàng)客”

如果考慮互聯(lián)網(wǎng)的聯(lián)網(wǎng)作用，世界各地的工廠將會(huì)敞開大門，向擁有數(shù)字設(shè)計(jì)和信用卡的普通人提供基于互聯(lián)網(wǎng)的按需制造服務(wù)，讓創(chuàng)意新階層得以進(jìn)入生產(chǎn)領(lǐng)域，將自己的設(shè)計(jì)產(chǎn)品模型轉(zhuǎn)變成產(chǎn)品，卻無須自行建立工廠或公司。由此制造業(yè)將變成另外一種可由網(wǎng)絡(luò)瀏覽器獲取的“云服務(wù)”，只要你需要，就可以在需要時(shí)通過少量的工業(yè)設(shè)備獲得。

安德森進(jìn)一步預(yù)測(cè)道，在接下來的10年時(shí)間里，人們會(huì)將網(wǎng)絡(luò)的智慧用于現(xiàn)實(shí)世界之中，未來不僅屬于建立虛擬原則之上的網(wǎng)絡(luò)公司，隨著數(shù)字設(shè)計(jì)與快速成型技術(shù)賦予每個(gè)人發(fā)明的能力，“創(chuàng)客”一代使用互聯(lián)網(wǎng)的創(chuàng)新模式，必將成為下一次全球經(jīng)濟(jì)大潮的弄潮兒。

焦點(diǎn)

3D打印能取代工業(yè)化生產(chǎn)嗎？

作為“一臺(tái)幾乎可造萬物的機(jī)器”，越來越多的工業(yè)品和非工業(yè)品皆可用3D打印出來。如全球首款利用3D打印技術(shù)制造的手槍、全球首架3D打印的飛機(jī)、首次用3D打印機(jī)打印出人造肝臟組織……這些產(chǎn)品一次又一次激發(fā)人們對(duì)3D打印技術(shù)的信心。

英國《經(jīng)濟(jì)學(xué)人》雜志稱贊3D打印技術(shù)為“第三次工業(yè)革命”，認(rèn)為其未來具有改變?nèi)祟惿�活形態(tài)的潛力，但鴻海董事長郭臺(tái)銘卻持相反的看法，并語出驚人：“如果（3D打印）真的是（有用），那我的‘郭’字倒過來寫。”他以電話為例指出，3D打印機(jī)可以將電話打印出來，但只能看，不能用。因此，3D打印商品無法加上電子零件進(jìn)行組裝，也無法成為電子產(chǎn)品量產(chǎn)。

當(dāng)人們已經(jīng)可以在自家桌面上制造精密復(fù)雜的產(chǎn)品原始模型而無須任何特殊技能時(shí)，以規(guī)模化、標(biāo)準(zhǔn)化為特點(diǎn)的大工業(yè)生產(chǎn)是否還能繼續(xù)存在下去？這是目前社會(huì)各界普遍關(guān)注的一個(gè)焦點(diǎn)問題。

“盡管3D打印機(jī)的價(jià)格在不斷下降，但與傳統(tǒng)手工制造相比，3D打印的材料比較貴，導(dǎo)致其成本仍然較高。”劉詩峰說，這是影響其大規(guī)模應(yīng)用的一個(gè)重要原因。目前，國內(nèi)3D打印材料主要以ABS塑料為主，售價(jià)是以克為單位計(jì)算。傳統(tǒng)制作產(chǎn)品模型的機(jī)器可采用各種材料，價(jià)格大約每公斤15到45元，而3D打印機(jī)采用高級(jí)的樹脂材料，一公斤可能高達(dá)1000元。以制作一個(gè)豆?jié){機(jī)產(chǎn)品為例，按照傳統(tǒng)手工制模方式，成本大概在1500到2000元之間；如果采用3D打印方式進(jìn)行生產(chǎn)，則去到4000元。但從時(shí)間成本計(jì)算，傳統(tǒng)制作要10天，而3D打印則只需2天。“如果客戶要求時(shí)間較緊，這是一個(gè)很好的方式。”劉詩峰說，出于成本考慮，該公司仍會(huì)偏向于采用傳統(tǒng)制造方式。

材料是另外一個(gè)問題。盡管目前3D打印技術(shù)已經(jīng)擴(kuò)展到金屬、陶瓷等領(lǐng)域，但劉詩峰說，材料的多樣性依然不夠，部分金屬材料如果涉及切割等環(huán)節(jié)，3D暫時(shí)還做不了。黃海興也告訴記者，在一些軟性材料上，比如制作衣服，3D打印暫時(shí)還做不了。“又如，雖然市民可以用3D打印打出一個(gè)杯子，由于食用材料有具體的標(biāo)準(zhǔn)，這個(gè)杯子往往只能用作裝飾品，而不能直接用于飲水。”

與此同時(shí)，在使用3D打印之前，首先必須要有一個(gè)精密的三維掃描儀，掃描擬打印復(fù)制的產(chǎn)品，形成三維的數(shù)據(jù)，然后進(jìn)行分析和處理，才能最終成型。“分析處理的過程需要一定的專業(yè)知識(shí)，不是一下子就能解決的。”劉詩峰說。

不過，曾來順德展銷自主研發(fā)3D打印技術(shù)的鄧以翔則告訴記者，通過軟件的研發(fā)改進(jìn)，三維打印數(shù)據(jù)的操作已經(jīng)基本可以實(shí)現(xiàn)便捷操作，整個(gè)過程不會(huì)很復(fù)雜，一下子就能學(xué)會(huì)。

黃海興說，由于3D打印在材料硬度和時(shí)間上仍存在缺陷，在批量生產(chǎn)上并沒有顯示特別的優(yōu)勢(shì)，因此3D打印技術(shù)暫時(shí)還未能取代傳統(tǒng)生產(chǎn)技術(shù)，從近期和中期看，它會(huì)是傳統(tǒng)制造業(yè)的有益補(bǔ)充，對(duì)研發(fā)新品起到很大的推動(dòng)作用。

影響

哪些行業(yè)會(huì)先受到

3D打印沖擊

隨著3D打印技術(shù)的普及和應(yīng)用，模具行業(yè)及工人、廚房電器及廚師、手工業(yè)者及工藝品和傳統(tǒng)制造業(yè)正開始受到?jīng)_擊。當(dāng)然，這僅僅是開始，這種沖擊將隨著技術(shù)的普及而繼續(xù)擴(kuò)大。

模具行業(yè)及工人

前幾年，熟練模具工成為一個(gè)炙手可熱的崗位，制造企業(yè)每年都要開出高薪招聘這種人才。但隨著3D打印技術(shù)的成熟，新品模型可直接“打”出來，將直接減少“開模”等環(huán)節(jié)。因此，制造業(yè)對(duì)模具工人的需求將會(huì)呈現(xiàn)下降趨勢(shì)，模具行業(yè)也將面臨縮減的挑戰(zhàn)。不過，黃海興表示，由于3D打印暫時(shí)仍無法取代大規(guī)模工業(yè)生產(chǎn)，因此當(dāng)新品進(jìn)入大規(guī)模生產(chǎn)階段，依然免不了要“開模”，因此模具行業(yè)依然是一個(gè)不可或缺的制造環(huán)節(jié)。

廚房電器及廚師

3D打印本質(zhì)上是一種制造方法。2011年7月，英國研究人員開發(fā)出世界上第一臺(tái)3D巧克力打印機(jī)。隨后，各種食品的3D打印機(jī)器開始面世，從蛋糕到餅干都可以被“打印”出來。“打印蛋糕就好像擠奶油一樣。”黃海興說。因此，這種工藝的興起將直接挑戰(zhàn)各種廚房電器的地位。不過，黃海興也表示，由于“打”出來的食品與經(jīng)過加熱烹飪的食品不一樣，總體仍比較“軟”，也無法獲得烘焙產(chǎn)生的香味，因此要取代傳統(tǒng)蛋糕烘焙仍比較難。但蛋糕店可以推出類似的創(chuàng)意服務(wù)來吸引顧客。

手工業(yè)者及工藝品

手工制品可能是未來受3D打印影響最大的一個(gè)行業(yè)。比如市民所熟悉的石灣公仔，目前已經(jīng)完全可以用3D打印制造出來。更厲害的是，受技術(shù)和人工制作的制約，以前很多手工藝無法達(dá)到的效果，現(xiàn)在通過3D打印也可以實(shí)現(xiàn)。可以預(yù)見，手工藝品的形態(tài)會(huì)更加豐富，制作也更加簡(jiǎn)單。不過，陶藝大師們也無須過分擔(dān)心，3D打印只能復(fù)制形態(tài)，其最初的創(chuàng)意依然要產(chǎn)自“人腦”。

制造業(yè)

作為一種制造方式，3D打印將對(duì)制造業(yè)產(chǎn)生巨大的影響。這里可以分為兩種，一種是傳統(tǒng)簡(jiǎn)單的制造業(yè)。如制鞋業(yè)。3D打印可以打印出最適合用戶尺寸的鞋子，同時(shí)也可打印出用戶自己創(chuàng)作的造型。此時(shí)，鞋廠就必須從原來生產(chǎn)為主向設(shè)計(jì)咨詢?yōu)橹鬓D(zhuǎn)型，為顧客提供合適的咨詢意見和建議。另一種則是需要小批量生產(chǎn)的高端零部件。在解決了產(chǎn)品硬度之后，波音737許多零部件開始直接采用3D打印來制造，基本可以替代原來高成本的開模生產(chǎn)模式。由于數(shù)量很小，3D打印技術(shù)擁有明顯的成本優(yōu)勢(shì)。

名詞解釋

 3D打印機(jī)（3D Printers）發(fā)源于軍方的“快速成型”技術(shù)，是一種由CAD（計(jì)算機(jī)輔助設(shè)計(jì)）通過成型設(shè)備以材料累加的方式制成實(shí)物模型的技術(shù)。其操作原理與傳統(tǒng)打印機(jī)有很多地方是相似的，它配有融化尼龍粉和鹵素?zé)簦�允許使用者下載圖案。

與傳統(tǒng)打印機(jī)不同的是，打印的不是紙而是粉末。打印時(shí)，它將設(shè)計(jì)品分為若干薄層，每次用原材料生成一個(gè)薄層，再通過逐層疊加“成型”。過去其常在模具制造、工業(yè)設(shè)計(jì)等領(lǐng)域被用于制造模型，現(xiàn)正逐漸用于一些產(chǎn)品的直接制造，已經(jīng)有使用這種技術(shù)打印而成的零部件。

(責(zé)任編輯：admin)

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