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3D新聞

專訪利普森:3D打印技術(shù)還處在最初始的原點

星之球激光 來源:未知2013-07-15 我要評論(0 )   

談?wù)?D打印早已不是極客們的專利。在中國,它引發(fā)了從業(yè)界到官方,中央到地方的熱議。不過,世界頭號電子元件制造商鴻海集團CEO郭臺銘近日開炮,聲稱把3D打印機稱為第三...

   談?wù)?D打印早已不是極客們的專利。在中國,它引發(fā)了從業(yè)界到官方,中央到地方的熱議。不過,世界頭號電子元件制造商鴻海集團CEO郭臺銘近日開炮,聲稱“把3D打印機稱為‘第三次工業(yè)革命’只是噱頭而已”。

  對此,《3D打印:從想象到現(xiàn)實》一書的兩位作者——康奈爾大學(xué)機器人研究專家胡迪·利普森(以下簡稱利普森)和曾在微軟與康奈爾大學(xué)從事產(chǎn)品研發(fā)的梅爾芭·庫曼(以下簡稱庫曼)在接受本報專訪時回應(yīng)稱,“第三次工業(yè)革命”的說法確有誤導(dǎo)性,目前3D打印技術(shù)還處在最初始的原點,但3D打印的確是第三次工業(yè)革命開啟的突出體現(xiàn)。

 

  金屬打印市場最廣

  《21世紀(jì)》:3D打印技術(shù)在上個世紀(jì)就被發(fā)明出來,但為何現(xiàn)在突然引起全球性的關(guān)注?

 

  庫曼:我想有兩部分原因。第一當(dāng)然是科技的進步,包括對其他科技的轉(zhuǎn)化。3D打印并非是通過其本身而演化的。其中一個很重要的驅(qū)動力是計算機和3D打印模型設(shè)計軟件,將軟件創(chuàng)建的文件輸入3D打印機就能打印出物品。近年來,隨著計算機的價格不斷降低、設(shè)計軟件飛速發(fā)展,人們逐漸能造出細致入微的3D模型圖,并將其打印出來。

  第二股力量來自硬件成本的銳減。另外,零部件的體積也越來越小。以前,3D打印機只有大公司才買得起,現(xiàn)在家庭用戶和小企業(yè)也有能力購買。

  從社會意義而言,中美兩國其實非常相似。兩個國家都在尋求產(chǎn)業(yè)創(chuàng)新。經(jīng)常能聽到的一個說法是,3D打印將引領(lǐng)新一輪工業(yè)革命。因此,3D打印機的火爆不僅是由于各種先進技術(shù)的交匯,而且源自人們對經(jīng)濟、社會如何進步的關(guān)切。

 

  《21世紀(jì)》:目前3D打印技術(shù)發(fā)展到哪個階段?

  利普森:需要明確的一點是,在3D打印這個名稱之下有各種各樣的技術(shù)。提到3D打印,通常的聯(lián)想到的是用小型3D打印機打印塑料制品,因為這樣的打印機在街上就能看到。但是在3D打印的名目下還有很多更為先進的技術(shù),它們正在扮演著重要角色。

  在工業(yè)生產(chǎn)里,有一些平常很難見到的大型3D打印機,比如3D金屬打印機。如果你留意一下資金的走向,你會發(fā)現(xiàn)大部分的3D打印投資都是在大型工業(yè)打印機上。盡管大眾3D打印機在數(shù)量上更多,但金屬、陶瓷3D打印這些技術(shù)才是幫助工廠制造龐然大物的。所以從市場角度,市場最大的是金屬打印,需求行業(yè)包括航空航天業(yè)等。

  其他工業(yè)應(yīng)用還包括塑料打印,比如以ABS塑料為原材料等。這些都是現(xiàn)在進行時。現(xiàn)在我們還有越來越多的服務(wù)站,它們也不是家用的打印機,而是在云端提供服務(wù)。還有未來的市場,像是服務(wù)于生物學(xué)和醫(yī)學(xué)研究的生物打印。食物打印未來也會逐漸興起。一切都在徐徐展開。

 

  “第三次工業(yè)革命”真正到來還要等二三十年

  《21世紀(jì)》:3D打印技術(shù)的熱潮是否意味著第三次工業(yè)革命已經(jīng)到來?

 

  庫曼:我認為這個表述實際上有點誤導(dǎo)。回顧過去的工業(yè)革命,它們都要花上數(shù)十年的時間。比如第一次工業(yè)革命,英國花了30-40年。第二次工業(yè)革命,也就是人們所說的信息通信革命,經(jīng)歷了50多年并仍在進行當(dāng)中。如果你觀察中國的工業(yè)革命,它已經(jīng)進行了30-40年,也還在過程之中。所以,當(dāng)人們問是否3D打印會引發(fā)第三次工業(yè)革命嗎?我認為,答案是“是”,但是要花上數(shù)十年的時間?,F(xiàn)在我們當(dāng)然還在起點上,但我想人們低估了它所需要的時間:要再過幾十年,但人們卻希望明年就發(fā)生,這是不可能的。

  利普森:但3D打印的確是第三次工業(yè)革命開啟的突出體現(xiàn),因為它將減少制造業(yè)的主要成本。如果你研究歷史上的其他工業(yè)革命,就會發(fā)現(xiàn),它們都是由類似的極大降低成本的技術(shù)所引發(fā)的。第一次工業(yè)革命是能源,和以往相比,能源動力幾乎被下降到零成本。第二次工業(yè)革命是由計算機,而計算的成本幾乎被降到零。被3D打印降為零的成本包括從圖紙到制成復(fù)雜事物的成本,比如不管物體的復(fù)雜程度,它們的打印時間、打印能力要求、投資成本都差不多。處理復(fù)雜幾何圖形的成本幾乎為零。而人類歷史上,制造復(fù)雜物品通常更多的技術(shù)、資金和時間。因此,主要的成本降到零。我們認為,3D打印具備了第三次工業(yè)革命起飛的關(guān)鍵要素。前導(dǎo)時間(lead time)的變化也是一樣。和傳統(tǒng)制造業(yè)相比,從設(shè)計圖紙到制造出實物,原來需要好幾個月,現(xiàn)在幾乎降到了零。為下一輪產(chǎn)品升級進行設(shè)計修改的成本、創(chuàng)造多樣性的成本也低得可以忽略。所以很多東西一下子被縮小了。但要說第三次工業(yè)革命已經(jīng)到來,還要等到二三十年以后,等到新的商業(yè)模式被發(fā)現(xiàn)出來,新的工作形式被創(chuàng)造出來,新的設(shè)計工具被發(fā)明出來——要運用好3D打印技術(shù),必須要很有創(chuàng)意。

  現(xiàn)在還是最初始的原點(beginning of the beginning)??赡苄枰?0年的時間,但一切都正在發(fā)生。從比例上看,相比全美2000億美元和全球1萬億美元左右的傳統(tǒng)大型制造業(yè),現(xiàn)在所有與3D打印相關(guān)的產(chǎn)業(yè)大概只有25億美元,還不到傳統(tǒng)制造業(yè)的1%。比重雖然小,但現(xiàn)在在以每年25%的速度增長。按照這個計算,可能需要10到20年才能達到相當(dāng)于傳統(tǒng)制造業(yè)10%-20%的體量。這需要時間,但一定會實現(xiàn)。

 

  中國或成為3D打印領(lǐng)頭羊

  《21世紀(jì)》:3D打印是否未來將取代傳統(tǒng)制造業(yè)?

 

  利普森:我不這么認為。但它將分食一部分市場。今天很多被大規(guī)模生產(chǎn)的商品以后將被3D打印出來。在那些需要生產(chǎn)相對微小且復(fù)雜零部件的行業(yè)這已經(jīng)成為現(xiàn)實,比如飛機制造業(yè)。波音公司每年大概要造100架飛機,不是100多萬架。這些飛機大量復(fù)雜的零件使用3D打印而不是注射模具的方式來制造是合情合理的。但是對于牙刷制造行業(yè)都用3D打印來造就很荒唐。而那些全新的行業(yè),比如牙套,每天都有5萬個牙套被3D打印出來,在世界各地被廣泛使用。每一個牙套都是度身定做,這樣的大規(guī)模定制生產(chǎn)在3D打印出來之前是不可能的。這樣一種商業(yè)模式是全新的。

  《21世紀(jì)》:即使3D打印的大規(guī)模推廣還有待時日,但傳統(tǒng)制造商仍然面臨巨大的威脅。像中國這樣的制造大國如何應(yīng)對3D打印的挑戰(zhàn)?這是否也會成為中國的轉(zhuǎn)型契機?

  利普森:制造業(yè)對中國人來說是深入到日常生活里的事。在美國,人們覺得制造業(yè)是很遙遠的事。而這里,人們對制造業(yè)習(xí)以為常。中國人對3D打印的興趣真是非常大,我相信他們會很快掌握這項技術(shù),并且找到新的商業(yè)模式。是的,3D打印將一定程度改變中國的制造業(yè),但是中國人將找到新的商業(yè)模式;有些職業(yè)會隨之消失,有些新職業(yè)將在國內(nèi)被創(chuàng)造出來。

 

  回應(yīng)郭臺銘:不用3D打印,他的手機不會成功

  《21世紀(jì)》:世界制造大亨郭臺銘曾經(jīng)公開表示,他們30年前就開始用3D打印,但這項技術(shù)不能進行商業(yè)化推廣。因為3D打印商品無法加上電子零件進行組裝,也無法成為電子產(chǎn)品量產(chǎn)。如果可以,他的“郭”字就倒過來寫。您如何看待他的這種評論?

  利普森:這個評論很酷,我們會把它放到下一版的書里,就像很多年前有人問“誰需要電腦啊”。正如剛才談到的,目前3D打印還處于最初始的原點,以用同種材料打印復(fù)雜零部件為主。隨著技術(shù)的發(fā)展,以后能實現(xiàn)同時打印多種材料、甚至打出帶電路、可安裝電子元件的整體性產(chǎn)品。3D打印的用途將越來越廣。所以還是回到邊界的問題。如果要3D打印實現(xiàn)百萬量的大規(guī)模生產(chǎn),近期還不可能;但如果是飛機制造業(yè),在未來20到30年,超過一半的飛機零件都將通過3D打印制造。我說的不是手機零件。這兩個行業(yè)是完全不同的。手機是以百萬量生產(chǎn)的,而飛機則以千計。但是從資金層面,飛機制造業(yè)資金很充裕,手機行業(yè)也是。后者更多有無差別產(chǎn)品(commodity)的性質(zhì),即使上述技術(shù)瓶頸都突破了,也不值得都用3D打印。未來也許會發(fā)生變化。但3D打印目前不能廣泛用來造手機并不意味著它是只一個花哨玩物。

  庫曼:有一點要明確的是,手機之所以能迅速投入市場,很大的原因在于它們的零部件在設(shè)計階段都是用到3D打印技術(shù)的。你打開手機就會發(fā)現(xiàn),里面有不計其數(shù)的細小部件。之所以用3D打印,就是為了確保每個部分都能完美耦合。你不希望你設(shè)計完以后,拿到工廠,結(jié)果發(fā)現(xiàn)裝不到一起去。微軟的Surface平板電腦也用了3D技術(shù)。如果看3D打印產(chǎn)品的消費額,電子消費品的比重其實是最大的,它占了全球3D打印產(chǎn)品消費額的五分之一。我想郭先生看到的更多是終端產(chǎn)品,也就是整個手機。但是在過程當(dāng)中,不把3D打印用在設(shè)計和產(chǎn)品策劃,他的手機是不會成功的。

 

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