從VC在工業(yè)級(jí)3D打印(Shapeways )剛剛投下的3千萬美金,到Staples要成為美國首個(gè)消費(fèi)級(jí)的3D打印零售商,這些無疑都標(biāo)志著3D打印已經(jīng)到了一個(gè)關(guān)鍵的轉(zhuǎn)折點(diǎn),和黃金炒作點(diǎn)。
這項(xiàng)技術(shù)事實(shí)上已經(jīng)有了幾十年的歷史,但現(xiàn)在一個(gè)圍繞它而生的生態(tài)系統(tǒng)終于慢慢成形,并把它從實(shí)驗(yàn)室推向了主流。我也從來沒有像現(xiàn)在一樣受到這么多關(guān)于這項(xiàng)技術(shù)的炒作和真相的疑問,還有最終這項(xiàng)技術(shù)將何去何從。
3D打印無法替代其他制造技術(shù)
當(dāng)其他的制造技術(shù)經(jīng)歷了數(shù)十年的工業(yè)化打磨仍要不斷掙扎于產(chǎn)品的復(fù)雜幾何形態(tài)時(shí),3D打印機(jī)卻對(duì)此卻全不顧忌——最復(fù)雜扭曲的形態(tài)和最簡(jiǎn)單的方塊對(duì)它來說都是一樣的。從來沒有一項(xiàng)技術(shù)能像它一樣,能讓我們不受設(shè)備和技術(shù)的限制,自由地將想法轉(zhuǎn)換成真實(shí)的事物。但就像微波爐剛剛問世的時(shí)候一樣,有人預(yù)測(cè)它將替代所有的廚具——3D打印不會(huì)代替其他的生產(chǎn)制造工藝,它只會(huì)讓制造技術(shù)變得更加完美。
事實(shí)上,3D打印仍不是成熟的技術(shù),是我們?cè)谒車咨狭颂嗟墓猸h(huán)。但是我想,只要有人開始用上3D打印機(jī)了,他們很快就會(huì)意識(shí)到我們還需要更快的速度,更好的打印質(zhì)量,更便宜的材料…
不一樣的摩爾定律
當(dāng)人們的憧憬都集中在無限復(fù)制的可能(丟失的零件、鞋子、身體組織甚至槍支)時(shí),我們都過分關(guān)注于擺脫物品的復(fù)雜性,而忽略了數(shù)量限制。
從原材料到時(shí)間,3D打印的成本會(huì)隨著規(guī)格的增長迅速爬升,準(zhǔn)確地說是做3次方的爬升。如果我們想要打印一個(gè)2倍大的物體,那么需要的成本和時(shí)間都會(huì)是原物體的8倍。如果是一個(gè)3倍大的物體,那么這個(gè)數(shù)字將是27倍。
不斷變化的生態(tài)
3D打印特殊的“摩爾定律”和它不受物體復(fù)雜形態(tài)限制的特殊屬性其實(shí)應(yīng)該已經(jīng)為它指明了未來的方向。但是在這之外所有的因素都是變化的,比如3D打印的質(zhì)量和速度,還有活躍在3D打印前沿的年輕的人們和公司們,他們要不斷推翻當(dāng)前的限制和擴(kuò)張。
眼下最常見的3D打印從RepRap的開源機(jī)器,到Staples的Cube(京東有售),也有像MakerBot這樣致力于廉價(jià)平民機(jī)型的。但是這個(gè)生態(tài)系統(tǒng)不應(yīng)該只是3D打印機(jī)的生態(tài),3D打印只是日益加劇的軟件控制下的制造趨勢(shì)中的一支。這里應(yīng)該還有激光切割、打磨、車床、路由和工業(yè)化機(jī)器人…他們都應(yīng)該向著功能更強(qiáng)、價(jià)格更低發(fā)展,從而中推向更廣泛的用戶。而軟件也會(huì)像PC推動(dòng)的計(jì)算領(lǐng)域一樣推動(dòng)這個(gè)領(lǐng)域的平民化。
更高明的商業(yè)模式
技術(shù)發(fā)展使得3D打印的原材料和輸出能力不斷擴(kuò)張,大型的工業(yè)打印機(jī)現(xiàn)在可以在塑料之外還能打印金屬、橡膠和陶瓷。但所有的輿論都有意放大了打印材料的擴(kuò)張,而忽略了這背后更重要的——成本。
一臺(tái)普通的3D打印機(jī)在報(bào)廢前,能消耗數(shù)十碼甚至數(shù)英里的打印材料。很多廠商為此仍沿用傳統(tǒng)的“替換墨盒”的模式。雖然喂給打印機(jī)的原材料跟初期的成品真的很難看出有什么區(qū)別,但是為此附加在消費(fèi)者身上的成本最多甚至能達(dá)到100倍。3D打印在新商業(yè)模式上的探索勢(shì)在必行。
未來方向
我想,有兩個(gè)最重要的領(lǐng)域——電子設(shè)備的打印——不僅僅是一件物品,而是具備邏輯和功能的產(chǎn)品;還有就是生物打印。后者已經(jīng)為我們帶來了非常令人興奮的消息。比如Wake Forest University在人類尿道打印和移植上的成功探索,和像Cambrian Genomics這樣的公司正在打印DNA——沒錯(cuò),DNA——一對(duì)堿基對(duì)一對(duì)堿基對(duì)地打印。
除此之外,另一個(gè)非常重要的方向是3D景觀打印,這還涉及需要建筑打印規(guī)格的3D打印機(jī)。比如南加大(University of Southern California)正在試驗(yàn)的房屋打印。
從樣品到限量定制的轉(zhuǎn)型
在軟件控制的制造趨勢(shì)中,3D打印和其他技術(shù)一樣改寫著規(guī)?;a(chǎn)的面貌,讓我們不必再為了降低成本而不得不進(jìn)行大批量的生產(chǎn),而能用合理的價(jià)格換得高質(zhì)量的產(chǎn)品。
3D打印從快速的樣品制造到小批量生產(chǎn)的轉(zhuǎn)變即將到來,但是我并不認(rèn)為它能代替那些原本就廉價(jià)的生產(chǎn)手段。相比那些大批量同質(zhì)產(chǎn)品的生產(chǎn),我更看好它在小批量,高附加值的領(lǐng)域的前景——比如假肢或者是定制的產(chǎn)品(如珠寶)。大部分的3D打印品都會(huì)是個(gè)人化的,就像今天我們使用噴墨打印機(jī)的方式一樣。
不會(huì)導(dǎo)致生產(chǎn)地的遷移
那么這項(xiàng)技術(shù)是否會(huì)導(dǎo)致制造業(yè)向美國和發(fā)達(dá)國家回遷呢?
答案是雙重的。它會(huì)使得(美國的)就地生產(chǎn)成為可能,但也許不能接濟(jì)到現(xiàn)在的那些失業(yè)者。未來的生產(chǎn)將會(huì)以更緊湊的流程完成樣品制作和小批量的過程,速度也將會(huì)是決定他們存活和成功的關(guān)鍵。這意味著未來這一領(lǐng)域的崗位需求將在技術(shù)上更為熟練,并且更加趨于數(shù)字化。