3D打印的現(xiàn)狀考量：到底顛覆了誰?

下圖是使用工業(yè)級(jí)3D打印機(jī)打出的石膏人像——值得注意的是，這個(gè)人像的色彩打印出來就是這個(gè)樣子，不需要上色。而如果切開這個(gè)石膏像，會(huì)發(fā)現(xiàn)剖面也是彩色的。

玩具級(jí)的桌面打印機(jī)，真的弱爆了。

在設(shè)計(jì)業(yè)突飛猛進(jìn)的時(shí)候，整個(gè)生產(chǎn)環(huán)節(jié)的中心轉(zhuǎn)移到由工業(yè)設(shè)計(jì)機(jī)構(gòu)主導(dǎo)，這種格局為3D打印機(jī)進(jìn)入工業(yè)制造流程打開了大門。

99%的3D打印訂單是做手板

在教科書上，一個(gè)工業(yè)產(chǎn)品從最初的技術(shù)調(diào)研到最后的大批量上市要經(jīng)歷14個(gè)環(huán)節(jié)之多的工業(yè)設(shè)計(jì)流程。

其中有一個(gè)步驟叫做“手板制作”，這就是目前3D打印正在商用的環(huán)節(jié)。

手板亦被稱為“首板”，是指在沒有開模具的情況下，根據(jù)產(chǎn)品圖紙做出的若干個(gè)產(chǎn)品樣板，主要用來驗(yàn)證產(chǎn)品，包括外觀、結(jié)構(gòu)和功能。由于最早這種樣板只能靠經(jīng)驗(yàn)豐富的技師手工制作，所以學(xué)名“手板”。但是目前的主流是采用數(shù)控機(jī)床制作的CNC手板，而采用3D打印制作手板在目前是比較前沿的。

在深圳的3D打印服務(wù)商告訴筆者，他們99%的訂單都是打印手板。

3D打印天生不需要模具，這無疑是手板制作的理想方式。但另一方面，工業(yè)設(shè)計(jì)機(jī)構(gòu)告訴筆者，只有不到10%的手板會(huì)使用3D打印來制作。

為什么呢？

先看看一個(gè)成功的3D打印制作手板的案例。

一個(gè)鎖具產(chǎn)品的手板制作故事，就發(fā)生在今年。這個(gè)鎖具是采用特種金屬制造的，所以用數(shù)控機(jī)床切出來的傳統(tǒng)手板，通常材料是尼龍、PC或者ABS——這些材料完全不能驗(yàn)證這個(gè)鎖具設(shè)計(jì)的可行性。那么以前這種特種鎖具怎么設(shè)計(jì)呢？只能在紙面工作盡量完善周密的情況下，跳過手板直接制作模具，拿模具澆筑制造出一個(gè)原型來做驗(yàn)證。這就面臨一個(gè)風(fēng)險(xiǎn)，如果確實(shí)存在設(shè)計(jì)缺陷需要調(diào)整，那么整套模具幾十上百萬的費(fèi)用都打了水漂——在審計(jì)學(xué)上，這叫做沉沒成本。

所以這就是為什么歐洲的頂級(jí)保險(xiǎn)柜賣的比安置它們的別墅還貴——研發(fā)成本中有一大半都“沉沒”了。

但筆者聽到的這個(gè)故事有個(gè)光明的結(jié)局。因?yàn)槭褂?D打印技術(shù)，這家設(shè)計(jì)公司直接讓3D打印服務(wù)商把客戶提供的特種金屬原料加工成粉末，按照細(xì)節(jié)不同的設(shè)計(jì)圖紙打印出多個(gè)樣品同時(shí)驗(yàn)證，最終確定最有效的設(shè)計(jì)。如果第一批次的所有產(chǎn)品設(shè)計(jì)都沒通過驗(yàn)證，再調(diào)整設(shè)計(jì)圖紙重新出樣的時(shí)間也可以控制在一周內(nèi)。最后這個(gè)在以往需要一年甚至更長時(shí)間的設(shè)計(jì)案只用了兩個(gè)月就通過了驗(yàn)收。

“3D打印出來的樣品，絕不僅僅只是看個(gè)樣子，它必須就是第一個(gè)產(chǎn)品，具有這個(gè)產(chǎn)品應(yīng)該有的一切�！币晃辉O(shè)計(jì)公司的老板這樣和我說。在他看來，傳統(tǒng)的手板制作，只能是無限逼近產(chǎn)品的原型，拿這種“逼近”去驗(yàn)證產(chǎn)品，總還是有誤差的空間。而3D打印可以直接輸出產(chǎn)品實(shí)物�？紤]到手板的意義就是“試錯(cuò)”，那沒有什么比那成品去試錯(cuò)更準(zhǔn)確了。

3D打印會(huì)顛覆手板制作公司嗎？

既然3D打印這么好，是不是說3D打印顛覆了“手板制作”的環(huán)節(jié)呢？不是。

因?yàn)?D打印的成本太高了。

目前3D打印機(jī)的演示，都會(huì)打印各種各樣的鏤空物品來體現(xiàn)其性能，因?yàn)檫@就是3D打印機(jī)擅長的，也是3D打印機(jī)唯一有可能在成本上具備競爭力的工藝——材料少而結(jié)構(gòu)復(fù)雜的部件。加上上面鎖具的案例，還可以補(bǔ)充為需要特殊材料的項(xiàng)目。

以打印上述鎖具的3D打印服務(wù)商為例，他們擁有六臺(tái)工業(yè)級(jí)3D打印機(jī)，價(jià)格在百萬元級(jí)別，主要為以色列Objet品牌。他們的打印原料全部需要進(jìn)口，而客戶定制材料的打印甚至需要打印機(jī)廠商的技術(shù)支持工程師來調(diào)試設(shè)備、粘合劑等等�？梢韵胂筮@樣的服務(wù)價(jià)格。

而他們的替代品呢？目前市面上成熟的的快速成型技術(shù)有四五種。對于復(fù)雜結(jié)構(gòu)的產(chǎn)品還有一種比較極端的解決方案，用鋁合金在數(shù)控機(jī)床上做出一個(gè)快速模具，這種快速模具只能用來制作幾個(gè)樣品，然后模具就報(bào)廢了。

很難界定這些技術(shù)和3D打印相比成本的臨界值在哪。有一家設(shè)計(jì)公司給筆者看了一個(gè)平板電腦的機(jī)身框架，不到7寸的一個(gè)方框，里面有一些結(jié)構(gòu)，“這個(gè)東西的手板用3D打印和傳統(tǒng)手板的成本就差不多……不過最后還是用的傳統(tǒng)手板”。

市場經(jīng)濟(jì)中最基本的供需原則使得3D打印即便在市場教育程度很高的設(shè)計(jì)行業(yè)，也僅僅是個(gè)特殊工藝手段而已，在可預(yù)見的未來它并不會(huì)顛覆國內(nèi)的任何行業(yè)。

其根本原因是，部署和實(shí)施3D打印的成本太高。即便是已經(jīng)有專業(yè)的3D打印服務(wù)商這樣的角色，其數(shù)量也不可能和滿大街的快速模具作坊相比。傳統(tǒng)模板技術(shù)成熟、技術(shù)人才充足，做的人多價(jià)格自然便宜。殘酷的現(xiàn)實(shí)是，即便是玩具式的國產(chǎn)桌面3D打印機(jī)，其用ABS線材打印一個(gè)粗糙的小零件的成本仍然比找個(gè)專業(yè)加工廠做個(gè)一模一樣的東西貴。

別以為只有電商才打價(jià)格戰(zhàn)。3D打印壓根就誕生在工業(yè)模具這個(gè)堪稱價(jià)格戰(zhàn)祖師爺?shù)念I(lǐng)域。

3D打印的中國機(jī)會(huì)