3D打印讓一切重新想象

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3D打印讓一切重新想象

1912年線前電、后放出大現(xiàn)器的等電發(fā)話(huà)明、都汽推車(chē)、動(dòng)無(wú)了社會(huì)的發(fā)展。然而處于那個(gè)時(shí)代的人，沒(méi)人能預(yù)料到這些科技發(fā)明會(huì)對(duì)今天產(chǎn)生如此大的影響。到了21世紀(jì)，3D打印能否扮演新一輪產(chǎn)業(yè)革命的主角，我們將拭目以待。有理由相信，隨著技術(shù)和市場(chǎng)的成熟，3D打印的應(yīng)用范圍將會(huì)超出我們的預(yù)料之外，它將會(huì)讓一切重新想象。

家里的被子摔破了，那就上網(wǎng)下載一個(gè)杯子的3D圖紙，然后把它打印出來(lái)就可以了。需要定制一雙運(yùn)動(dòng)鞋嗎？那就自己設(shè)計(jì)或者找人設(shè)計(jì)一雙全新的，同樣可以打印出來(lái)。我們將可以打印各種東西，如木質(zhì)家具、小孩玩具、生日禮品等。需要一個(gè)新的腎嗎？那就打印一個(gè)吧，再也不需要找器官捐助者了，也不用擔(dān)憂(yōu)你的免疫系統(tǒng)會(huì)排斥它，因?yàn)檫@時(shí)根據(jù)你的需求進(jìn)行定制的。

近年來(lái)，一些制造業(yè)直接或間接地涉及3D打印技術(shù)，未來(lái)幾年其比例將會(huì)持續(xù)增長(zhǎng)。在醫(yī)療行業(yè)，3D打印將可以用于打印藥物或者器官組織。3D打印也可以應(yīng)用到涉及行業(yè)，如建筑沙盤(pán)，用3D打印做出來(lái)就非常漂亮；在鞋類(lèi)、眼鏡和游戲手柄的生產(chǎn)中，也可以應(yīng)用3D打印技術(shù)直接將涉及模型做成實(shí)物，如圖3-4所示。

未來(lái)的3D打印將在民用、工業(yè)應(yīng)用，以及醫(yī)用方面有不可思議的發(fā)展。3D打印機(jī)生產(chǎn)的產(chǎn)品將隨處可見(jiàn)，他將替代一部分現(xiàn)有工業(yè)技術(shù)，但絕不會(huì)替代全部，大部分現(xiàn)有的工業(yè)技術(shù)都有其存在的價(jià)值和意義。不是所有的產(chǎn)品都適合用3D打印，它更多地用于定制產(chǎn)品。

顯而易見(jiàn)，3D打印將對(duì)很多行業(yè)帶來(lái)改變，如制造業(yè)、物流行業(yè)、玩具行業(yè)、禮品行業(yè)等。

3D打印對(duì)物料行業(yè)的影響

隨著3D打印的發(fā)展，越來(lái)越多的傳統(tǒng)產(chǎn)業(yè)將會(huì)受到影響，制造業(yè)則是首當(dāng)其沖的。由于可以更加靈活地相應(yīng)消費(fèi)者的需求，3D打印會(huì)影響靠近消費(fèi)市場(chǎng)的當(dāng)?shù)刂圃鞓I(yè)格局，并且制造業(yè)的性質(zhì)將會(huì)變得不同于傳統(tǒng)模式。制造業(yè)受到影響，與之關(guān)系緊密的物流業(yè)自然也不例外。

物流業(yè)涉及運(yùn)輸、倉(cāng)儲(chǔ)、包裝和流通等眾多環(huán)節(jié)，隨著3D打印技術(shù)的成熟和打印成本的下降，很多日常用品都只需網(wǎng)上下載3D圖紙，然后在家里或者就近在3D打印店打印即可。大家去實(shí)體店購(gòu)物或者網(wǎng)上購(gòu)物將變少。對(duì)于特定的產(chǎn)品，企業(yè)將更容易、更快、更高效地為消費(fèi)者提供定制服務(wù)。這樣都將實(shí)現(xiàn)成品的零庫(kù)存，產(chǎn)品的生產(chǎn)會(huì)更多地接近消費(fèi)者所在地，終端產(chǎn)品的運(yùn)輸將減少，運(yùn)輸成本也將降低。

這些都會(huì)對(duì)全球的物流行業(yè)產(chǎn)生深遠(yuǎn)的影響。一方面，本地物流將增加，而長(zhǎng)途及國(guó)際物流將減少。產(chǎn)品的航運(yùn)和航空運(yùn)輸需求，以及倉(cāng)儲(chǔ)需求都將下降，物流公司的生存空間將會(huì)變得狹小。物流業(yè)必須對(duì)現(xiàn)有業(yè)務(wù)模式進(jìn)行改革，依靠服務(wù)的多樣化和專(zhuān)業(yè)化來(lái)鞏固市場(chǎng)。另一方面，雖然終端產(chǎn)品的運(yùn)輸減少了，但是3D打印所需材料的運(yùn)輸和儲(chǔ)存需求將大大增加，這又給物流公司帶來(lái)了新的機(jī)會(huì)。物流企業(yè)的業(yè)務(wù)甚至?xí)U(kuò)展到產(chǎn)品的生產(chǎn)與零售等環(huán)節(jié)。桌面級(jí)3D打印機(jī)可以用來(lái)打印普通的日常生活用品，普通家庭都可以承受。但是要打印更高級(jí)的產(chǎn)品，就不得不用到更加昂貴的工業(yè)級(jí)3D打印機(jī)或者特定的3D打印機(jī)。而這些類(lèi)型的3D打印機(jī)，一般家庭是不會(huì)購(gòu)買(mǎi)的，那么市場(chǎng)機(jī)會(huì)就來(lái)了。物流企業(yè)在給用戶(hù)提供快遞送貨服務(wù)的同時(shí)，也需要提供運(yùn)輸包裝。有實(shí)力的物流企業(yè)將會(huì)把3D打印運(yùn)用到物流業(yè)務(wù)中，提升工作效率，比如根據(jù)物件打印出最適合的包裝。而對(duì)于運(yùn)輸難度大或運(yùn)輸成本高的物件將不再運(yùn)輸，而是通過(guò)網(wǎng)絡(luò)傳輸3D圖紙，再在接收地直接打印，最終送達(dá)客戶(hù)手中。針對(duì)有特定需求的用戶(hù)，物流企業(yè)將很有可能直接提供特定產(chǎn)品的定制服務(wù)。

在可預(yù)見(jiàn)的未來(lái)，物流行業(yè)市場(chǎng)會(huì)受到?jīng)_擊，同時(shí)新的機(jī)遇也將會(huì)出現(xiàn)，如何應(yīng)對(duì)3D打印將會(huì)帶來(lái)的影響，如何利用3D打印提升業(yè)務(wù)水平、開(kāi)拓新的市場(chǎng)是整個(gè)物流行業(yè)需要思考的問(wèn)題。

3D打印助力機(jī)器人研發(fā)

以前只能在科幻電影中才能看到的機(jī)器人，正離我們?cè)絹?lái)越近。不過(guò)目前的機(jī)器人，主要還用在工業(yè)上，尤其是汽車(chē)生產(chǎn)線的焊接工藝。更多的工業(yè)機(jī)器人也開(kāi)始應(yīng)用在工廠的自動(dòng)化生產(chǎn)線上，制造業(yè)越來(lái)越重視工業(yè)機(jī)器人的使用。例如，近年來(lái)富士康正在推行的百萬(wàn)機(jī)器人戰(zhàn)略。隨著機(jī)器人的不斷發(fā)展，家用機(jī)器人也開(kāi)始進(jìn)入我們的日常生活。目前有些家庭使用的智能掃地機(jī)，其實(shí)就是一種簡(jiǎn)單的機(jī)器人。將來(lái)，各種各樣的機(jī)器人將越來(lái)越多，會(huì)變得更加智能化，功能也會(huì)更加強(qiáng)大，應(yīng)用的領(lǐng)域也會(huì)更加廣泛。那么在機(jī)器人發(fā)展的過(guò)程中，3D打印技術(shù)能起到什么推動(dòng)作用呢？

日本動(dòng)畫(huà)公司Mirailnc 的創(chuàng)始人Danny choo（丹尼.周）將推出首款通過(guò)Android智能手機(jī)控制的互動(dòng)機(jī)器人娃娃Mirai suenaga。這款機(jī)器人娃娃的所有設(shè)計(jì)，都是使用3D設(shè)計(jì)軟件來(lái)完成的，而她的身體部件則采用了3D打印機(jī)進(jìn)行制作，可以說(shuō)是真正集各項(xiàng)高科技于一身的高級(jí)玩偶。

傳統(tǒng)的設(shè)計(jì)方式是手工繪圖或平面繪圖，而丹尼·周直接采用了3D設(shè)計(jì)，并用3D打印機(jī)來(lái)制作機(jī)器人娃娃的樣品模型。這樣做能夠更方便地對(duì)設(shè)計(jì)進(jìn)行后期調(diào)整和修改，還能直接用設(shè)計(jì)圖做出各種有趣的視頻動(dòng)畫(huà)。

據(jù)估計(jì)，這個(gè)60cm高的機(jī)器人娃娃所有身體部件的打印成本將在6000元人民幣左右。打印完成后經(jīng)過(guò)砂紙打磨，再涂上底漆就可以得到柔軟光滑的娃娃身體部件了。

除了身體部件，這個(gè)機(jī)器人娃娃柔軟的塑料皮膚下還內(nèi)置了一個(gè) 完整的鐵骨機(jī)器人。這個(gè)機(jī)器人娃娃擁有24個(gè)伺服電動(dòng)機(jī)來(lái)控制娃娃的手和四肢的運(yùn)動(dòng)，機(jī)器人娃娃的控制模板安放在娃娃的頭部。與此同時(shí)，它還安裝了觸覺(jué)、視覺(jué)。聽(tīng)覺(jué)、超聲和判斷實(shí)時(shí)位置的各種傳感器。雖然這個(gè)機(jī)器人娃娃還不能行走，但是已經(jīng)能夠做一些諸如站立、擺動(dòng)四肢及臀部等相對(duì)簡(jiǎn)單的動(dòng)作。

丹尼·周計(jì)劃一旦設(shè)計(jì)工作完成之后，將采用注塑的方式來(lái)進(jìn)行批量生產(chǎn)。通過(guò)應(yīng)用3D設(shè)計(jì)和3D打印，機(jī)器人娃娃能以更低的成本、更快的速度開(kāi)發(fā)出來(lái)。有理由相信在將來(lái)，更多的機(jī)器人的研發(fā)都可以使用上3D打印機(jī)，甚至可以根據(jù)用戶(hù)的需求，進(jìn)行家用機(jī)器人的定制。

3D打印，誰(shuí)會(huì)失業(yè)

3D打印作為一種新的生產(chǎn)方式，擅長(zhǎng)解決個(gè)性化、復(fù)雜化、高難度的生產(chǎn)，雖然并不能完全取代傳統(tǒng)制造業(yè)，但3D打印的影響仍然足夠深遠(yuǎn)，甚至?xí)兔總€(gè)人的工作就業(yè)息息相關(guān)。將來(lái)大量的通過(guò)人工進(jìn)行的生產(chǎn)制造相關(guān)工作，都可能會(huì)被3D打印所取代。一方面它讓人們從簡(jiǎn)單重復(fù)的體力勞動(dòng)中解放出來(lái)，讓我們的工作。生活更高效與安全，極大地提高了社會(huì)生產(chǎn)效率。另一方面，能夠被3D打印所取代的工作，可能將導(dǎo)致這些崗位的人員失業(yè)，如產(chǎn)業(yè)工人、建筑工人。

3D打印機(jī)還能應(yīng)用在建筑行業(yè)上？大家可能會(huì)覺(jué)得不可思議，房子這么大的東西也可以打印出來(lái)嗎？事實(shí)上這完全是可以實(shí)現(xiàn)的，3D打印的房子在中國(guó)上海已經(jīng)可以看到了。

2014年4月，全球首批3D打印的房子在上海張江高新青浦園區(qū)內(nèi)面市，引起了社會(huì)大眾的關(guān)注。10幢一至兩層的毛坯新房，其中最大的 一幢兩層建筑長(zhǎng)10m、寬6m、高4m。不可思議的是，建成這些房子總共只花費(fèi)了24個(gè)小時(shí)，但并非由工人一磚一瓦砌出來(lái)，而是由一臺(tái)3D打印機(jī)整棟打印出來(lái)的。通過(guò)3D打印房子，建筑垃圾將可以變廢為寶，降低50%的建筑成本。3D打印可以讓建筑工人做更體面的工作，讓更多人住得起房子，而且房型還可以進(jìn)行私人定制。

就連萬(wàn)科董事長(zhǎng)王石也看好3D打印在建筑行業(yè)的應(yīng)用，宣稱(chēng)三年之后萬(wàn)科的建研中心將會(huì)用3D打印機(jī)打印房子。實(shí)際上萬(wàn)科近10年來(lái)一直在從事建筑模塊化研究，研究住宅的標(biāo)準(zhǔn)化。它把房子做成了一個(gè)個(gè)標(biāo)準(zhǔn)件，提前在工廠將標(biāo)準(zhǔn)件生產(chǎn)出來(lái)，然后到現(xiàn)場(chǎng)進(jìn)行組裝，這樣就可以實(shí)現(xiàn)住宅的批量生產(chǎn)。在這個(gè)過(guò)程中，3D打印機(jī)就可以太派用場(chǎng)。

當(dāng)然，短期內(nèi)3D打印不可能完全替代傳統(tǒng)建筑方式。3D打印房子，也并非是一開(kāi)始就能打印整棟房子。估計(jì)需要3一5年才能夠打印具有功能性的建筑體，目前只是用于房屋內(nèi)外部的裝飾與美化，比如一些高檔建筑的屋頂設(shè)計(jì)，或者用來(lái)打印沙盤(pán)、房屋樣板間，如圖3-5和圖3-6所示。即便是在3D打印技術(shù)更成熟的海外，3D打印房子也是實(shí)驗(yàn)室技術(shù)，并沒(méi)有進(jìn)行產(chǎn)業(yè)化。

建筑行業(yè)是典型的勞動(dòng)力密集行業(yè)。近些年來(lái)，勞動(dòng)力成本不斷上漲，導(dǎo)致建筑行業(yè)的成本也不斷上升。如果3D打印真的可以完全打印整棟房子，甚至將來(lái)還用于修路、修橋。為了節(jié)約成本，很多企業(yè)都會(huì)樂(lè)于采用，這對(duì)建筑工人可能是一場(chǎng)災(zāi)難。當(dāng)然，對(duì)于產(chǎn)業(yè)工人，也是一樣的。

甚至對(duì)于更“高端”的從業(yè)者，3D打印也會(huì)帶來(lái)沖擊。如雕塑家們，在一個(gè)形象設(shè)計(jì)出來(lái)后，雕刻家需要通過(guò)手工的方式把它創(chuàng)作出來(lái)，費(fèi)時(shí)費(fèi)力，而且對(duì)手藝的要求很高，很難批量生產(chǎn)。如果將3D 打印應(yīng)用于創(chuàng)作雕塑，那么事情就簡(jiǎn)單多了。即使是一個(gè)未受過(guò)任何專(zhuān)業(yè)訓(xùn)練的普通人也能通過(guò)3D打印機(jī)輕松地將自己構(gòu)想的形象轉(zhuǎn)化為實(shí)物。這是否意味著，雕刻家也會(huì)失業(yè)呢？

3D打印機(jī)能夠?qū)⑽覀兊臉?gòu)想極其精確地呈現(xiàn)出來(lái)，并且可以進(jìn)行等比例放大和縮小，在這些方面，3D打印技術(shù)可以替代傳統(tǒng)的雕塑技藝，但機(jī)器是無(wú)法進(jìn)行豐富的構(gòu)想的，進(jìn)行雕塑創(chuàng)作離不開(kāi)強(qiáng)大的空間想象力。良好的審美能力等專(zhuān)業(yè)素養(yǎng)，就像攝影無(wú)法取代繪畫(huà)、機(jī)械制品難以表現(xiàn)手工塑造的特有美感一樣。在大多數(shù)產(chǎn)品都實(shí)現(xiàn)大批量生產(chǎn)的今天，手工原創(chuàng)反而顯得更加可貴，因此3D打印是無(wú)法全面取代雕塑家的工作的。

3D打印機(jī)會(huì)是雕塑家們很好的表現(xiàn)工具，能夠幫助他們將構(gòu)想更好地表現(xiàn)出來(lái)。當(dāng)代的雕塑家們?nèi)绻宄匾庾R(shí)到了這一點(diǎn)，他們將會(huì)想到利用這種新技術(shù)如何與自己的創(chuàng)作相結(jié)合，讓創(chuàng)作更完美和豐富。

3D打印其實(shí)就是數(shù)字化制造。隨著新材料、新工藝、機(jī)器人的采用，小批量生產(chǎn)將變得更加劃算，個(gè)性化定制將變成主流，生產(chǎn)組織也將更加靈活，勞動(dòng)投入更少，勞動(dòng)力成本在整個(gè)生產(chǎn)成本中的比例也將隨之下降，需要直接從事制造業(yè)的人數(shù)也必將減少。大到關(guān)系國(guó)計(jì)民生的國(guó)防工業(yè)。交通工具和醫(yī)療設(shè)備，小到文物模型、珠寶，3D打印將改變整個(gè)設(shè)計(jì)制造業(yè)領(lǐng)域。

新的商業(yè)模式將會(huì)不斷誕生。在這個(gè)過(guò)程中很多職業(yè)會(huì)隨之消失，同時(shí)很多新的職業(yè)也將被創(chuàng)造出來(lái)?？傮w的趨勢(shì)是從事制造業(yè)的人數(shù)減少。我們現(xiàn)在就應(yīng)該做好準(zhǔn)備，盡快進(jìn)行調(diào)整，不斷學(xué)習(xí)新東西，才能跟上時(shí)代發(fā)展的步伐，才不會(huì)被社會(huì)淘汰掉。