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作為一項新興技術(shù)，3D打印或多或少都帶有一些夢幻色彩，這種情況在上世紀(jì)90年代的“因特網(wǎng)”身上也曾發(fā)生過。在流傳甚廣的各類版本中，3D打印技術(shù)幾乎無所不能，大到飛機(jī)、房屋和汽車，小到牙齒、手帕和刀叉，甚至是人體器官，都可以打印成型。成龍在其自編、自導(dǎo)、自演的電影《十二生肖》當(dāng)中，更是將3D打印技術(shù)著實“秀”了一番，讓人們非常直觀地感受到了高科技的神韻。而在現(xiàn)實中，對于3D打印技術(shù)的前景，唱多者和唱空者都大有人在。唱多者眼里，3D打印最終可以負(fù)責(zé)打印一切，將徹底顛覆人類生產(chǎn)模式，只有你想不到的，沒有不可能的。而在唱空者眼中，3D打印局限很大，更多是在玩概念，打印出來的東西更多是中看不中用，精度和品質(zhì)根本就不能同傳統(tǒng)工藝模式下制造出來的東西相比，成不了多大氣候。無論唱多者還是唱空者，基本都是言之鑿鑿，證據(jù)充分。如果我們回顧歷史的話，類似情形在每一次新事物出現(xiàn)的時候都曾經(jīng)發(fā)生過，火車、汽車、手機(jī)、互聯(lián)網(wǎng)、電子商務(wù)，無一沒遭受過“有事實”、“有根據(jù)”、“有權(quán)威”的嚴(yán)重質(zhì)疑。
在此我并沒有絲毫貶低唱空者的意思，對唱多者的看法也不完全贊同。任何新事物都有其固有缺陷、成長過程和發(fā)展規(guī)律，3D打印隨著技術(shù)的持續(xù)突破，肯定會具有廣闊的發(fā)展空間，但也絕不可能變成傳說中的“神器”。我們更多需要站在一個“實用主義者”的角度看待這一問題，對3D打印技術(shù)持迭代式樂觀態(tài)度，不悲觀、不虛妄，腳踏實地，緊跟技術(shù)發(fā)展節(jié)奏，享受其進(jìn)步過程中所帶來的每一項紅利。這實際上更應(yīng)該成為實業(yè)界，對包括3D打印在內(nèi)的所有“新技術(shù)”持有的態(tài)度，務(wù)實、客觀、動態(tài)，才真正有利于把握機(jī)會。
3D打印，實際上是對一系列“增材制造”技術(shù)的總稱。所謂“增材制造”，是指不經(jīng)過車、銑、鉆等傳統(tǒng)“減材”切削加工，而是通過堆疊材料來直接形成最終產(chǎn)品的一種制造理念。整體上來看，3D打印技術(shù)具有以下幾個方面的基本特征。第一、對打印耗材的要求比較苛刻。到目前為止，可供打印的材料品種主要有石膏、尼龍、ABS塑料、PC、樹脂、金屬、陶瓷等，原材料的形態(tài)限定在粉末狀、絲狀和液體狀等僅有的幾個大類上，絕非普通意義上的材料，整個打印過程宛如春蠶吐絲般一層一層包裹起來，最終形成自己想要的品質(zhì)和形體。第二、打印設(shè)備的專屬性很強(qiáng)，耗材也必須與設(shè)備匹配。而且不同的材質(zhì)需要不同的3D打印機(jī)，暫時沒有一種打印機(jī)能通吃所有材料。目前不同廠家的打印機(jī)捆綁不同廠家的材料，材料和設(shè)備方面都缺乏通行的行業(yè)標(biāo)準(zhǔn)。盡管隨著整個產(chǎn)業(yè)發(fā)展，行業(yè)標(biāo)準(zhǔn)的突破只是時間問題，但通吃一切材料的“萬能機(jī)”肯定還是神話，即便是真的能造出來，恐怕價格也會是一個天文數(shù)字。第三、打印前后還存在其他工序。打印之前需要復(fù)雜的3D及工程學(xué)建模，一些產(chǎn)品打印之后還需要打磨、燒結(jié)、組裝和切割等后續(xù)工序，而這些環(huán)節(jié)都需要一定的專業(yè)技能才能夠完成，最起碼還是需要必要基礎(chǔ)知識的。這就如同現(xiàn)在的IT軟件，程序本身可以隨著技術(shù)的進(jìn)步不斷簡單化、人性化、傻瓜化，但這也不過是在降低操作難度而已，并不能完全取代專業(yè)性。第四、存在著精度和效率悖論。3D打印其實就是一層層來制作物品，如果想把物品制作的更精細(xì)，則需要每層厚度減小，如果想提高打印速度，則需要增加層厚，然而這勢必會影響到產(chǎn)品的精度以及質(zhì)量。
伴隨著科技的不斷進(jìn)步，上述四個問題，都存在著巨大改進(jìn)和完善空間，但在相當(dāng)長的發(fā)展階段，3D打印技術(shù)的應(yīng)用范圍都將是較為有限的。擺在首位的一個問題，就是打印成本太高，一些功能簡單且通用性很強(qiáng)的物品，譬如打火機(jī)、碗筷刀叉、購物袋以及鞋襪，按照傳統(tǒng)大工業(yè)生產(chǎn)模式制造，分?jǐn)傁聛淼某杀緯浅５停谑蹆r上也會更有競爭優(yōu)勢，如果你使用3D打印機(jī)的話，光成本就夠你到超市買大批同樣的東西了。倘若打印復(fù)雜物品，不但對打印設(shè)備本身要求很高，同時對耗材種類的要求也較為苛刻，少的10種以內(nèi)，多的需要幾十種甚至上百種。盡管3D打印技術(shù)本身大大降低了“造物”門檻，但也不是把壁壘完全消解掉了，從技術(shù)建模到耗材配備，勢必依舊會將大批尋常百姓拒之門外。家庭應(yīng)用級的3D打印設(shè)備肯定會出現(xiàn)，但更多是一種體驗式玩具，功能簡單，適用范圍十分狹窄。綜合以上因素，3D打印技術(shù)只適合生產(chǎn)小批量、復(fù)雜、貴重、個性化或常規(guī)方式難以制造的產(chǎn)品，而且用戶群體更加適合中小企業(yè)或者是研發(fā)機(jī)構(gòu)，家庭普及基本是一種夢想。
作為一項顛覆性技術(shù)，3D打印也有自己非常獨(dú)特的優(yōu)勢。其中最為明顯的還是個性化強(qiáng)。在大工業(yè)制造模式下，產(chǎn)品從設(shè)計、開模、備料、生產(chǎn)到組裝，是一個比較復(fù)雜和繁瑣的過程。盡管隨著“差異化”和“體驗式”營銷理念興起，在“個性化”方向上還是取得了長足進(jìn)步，但其空間畢竟相當(dāng)有限。大生產(chǎn)模式下所謂的“個性化”，在本質(zhì)上還是“差異化”，只是生產(chǎn)批量相對要小一些罷了。只有在3D打印技術(shù)條件下，才有可能真正“回歸”手工業(yè)時代的“個性化”生產(chǎn)。正是因為能夠做到效率較高的個性化制造，物質(zhì)產(chǎn)品“種類倍增”才變得簡單可行，3D打印技術(shù)支撐產(chǎn)品種類以“加速度”方式一路飛奔，進(jìn)而使得整個世界充滿夢幻、更加豐富多彩。減少浪費(fèi)，也是3D打印技術(shù)極為重要的一個優(yōu)勢。傳統(tǒng)工藝屬于典型的“減材制造”，中間環(huán)節(jié)多、產(chǎn)業(yè)鏈長，每經(jīng)過一個環(huán)節(jié)，都會產(chǎn)生特定比例的“邊角料”，造成的浪費(fèi)極大，資源和能源轉(zhuǎn)化率相對來說要低得多。而3D打印屬于增材制造，可以避免“逐級減材”模式下材料的巨大浪費(fèi)，并且可以大大縮短產(chǎn)業(yè)鏈，大幅提高原料和能源的利用效率，降低污染生成率，屬于一種真正的“環(huán)境友好型”技術(shù)。
在科學(xué)領(lǐng)域，3D打印并不是什么新鮮技術(shù)，其理論構(gòu)想源于19世紀(jì)末的美國，并在20世紀(jì)80年代逐步得到發(fā)展和推廣，中國物聯(lián)網(wǎng)校企聯(lián)盟把3D打印稱作“上上個世紀(jì)的思想，上個世紀(jì)的技術(shù)，這個世紀(jì)的市場”。從目前來看，這項技術(shù)已經(jīng)在工業(yè)制造、文化創(chuàng)意、數(shù)碼娛樂、航空航天、國防軍工、生物醫(yī)療、消費(fèi)品、建筑工程、教育以及個性化定制等領(lǐng)域有所應(yīng)用。在工業(yè)制造領(lǐng)域，3D打印技術(shù)被用作產(chǎn)品概念設(shè)計、原型制造、產(chǎn)品評審、功能驗證、制作模具甚至是直接打印產(chǎn)品，其打印的各種器具模型，也常常被應(yīng)用在企業(yè)的營銷和品牌活動中。在文化創(chuàng)意和娛樂方面，3D打印技術(shù)被用來制造形狀及結(jié)構(gòu)復(fù)雜、材料特殊的藝術(shù)表達(dá)載體，電影《阿凡達(dá)》當(dāng)中就運(yùn)用3D打印技術(shù)制作了部分角色和道具，而3D打印的小提琴在其品質(zhì)上已經(jīng)能夠接近手工藝水平。航天與國防軍工領(lǐng)域，很多零部件十分個性化，尺寸、形狀和性能等方面的要求極為苛刻，而且其數(shù)量要求往往非常少，甚至是惟一的，這不太可能通過傳統(tǒng)工藝制造，只能通過3D打印來滿足需求。生物醫(yī)療領(lǐng)域，3D打印技術(shù)常用來制造人造骨骼、牙齒、假肢等絕對個性化而且附加值極高的物品。在消費(fèi)品領(lǐng)
