3D打印技术最早出现在上世纪80年代的中期，被人称为是“上上个世纪的思想，上个世纪的技术，以及这个世纪的市场”。随着3D打印机在工业设计的运用渐渐普及，有人说，3D打印机的时代已悄然来临。那么，3D打印时代真的来临了吗？3D打印的日渐普及对制造业和科技业意味着什么？又会给城市和国家带来哪些新的机遇和挑战呢？ 3D打印缩短产品研制周期 降低设计成本 纽约3D产品设计公司3D NYC Lab的联合创始人Austin Robey对记者表示，3D打印可以有效缩短产品研制周期，降低设计成本。 他介绍道，目前最常用的打印原理是以数字模型文件作为基础，运用塑料或是粉末状金属等可粘合材料，通过逐层打印的方式，将计算机上的设计蓝图变为三维实物。 3D打印技术每一层的打印过程可分为两步：首先，在需要成型的区域喷洒一层特殊胶水，随后洒一层均匀的粉末，粉末遇到胶水之后会迅速地固化凝结。如此一层胶水一层粉末的交替下，数字虚拟模型将会被“打印”成型，打印完之后只要扫除松散的粉末即可，而剩余的粉末还可循环利用。3D打印技术使用胶水和粉末都是经过处理的特殊材料，不仅对固化反应速度有要求，对于模型强度以及“打印”分辨率都有直接影响。 Austin Robey表示，3D打印正在渐渐普及，目前公司生意相当好。“每天各行各业的人都会联系我们，大多数是产品的设计人想通过我们来试验他们的产品模型，3D打印的出现给产品设计人带来更多的选择，因为一般要做出一个产品模型带给市场，你必须得有本金，也必须做大规模生产，3D打印的技术让人们可以先做出小批量的模型，花小钱就可以测试市场反映。” Austin坦言现在工作室大多还是承接中小企业的设计任务，但是偶尔也会有大企业前来咨询3D打印在设计阶段的功用。而3D打印技术本身已经在机械、医学、以及航天技术上有所运用，并非只是人们印象中的“小打小闹”。 例如在机械方面，今年11月7日，美国德克萨斯州一家公司Solid Concepts用金属粉末制造并测试了世界上第一支3D打印的金属手枪，截至目前已经成功发射了50发子弹，射击距离超过27米，和常规武器一样精准。 医学方面，今年年初，英国一男子遭遇严重车祸，半边脸受到严重损毁，而一个外科医疗团队将其面部结构绘制成3D影像图，再利用3D打印机打印出对称的面部植体，帮助毁容的男子重建容貌。 而航天航空方面，Rolls Royce劳斯莱斯集团宣布正在研发用3D打印技术更快更精准地生产的喷气发动机组件，而美国国家航空航天局NASA更是计划在明年将3D打印机送上国际太空站，帮助宇航员在零重力的情况下制造更多零件和所需工具。早在2012年，美国就将3D打印技术列为未来美国最关键的制造技术之一，并将此上升到国家战略层面。 有人大胆猜测，用不了多久，世界将成为一个“3D打印村”——3D打印机将走进千家万户，从我们吃的食物，到人类的器官血管，到居住的建筑房屋，只有你想不到的，没有你不能“打印”的。 纽约打造3D打印产业集群 美国力争制造业回流 抓住3D打印对产业升级的助推力，各大城市和国家也开始打造3D概念的产业集群，为未来新制造业和新城市发展提前布局。 2012年10月20日，全球最大的3D打印工厂Shapeways在纽约皇后区正式开业，投入运营。纽约市市长迈克尔•布隆伯格参加剪彩仪式，并表示，“这家工厂是我们这座城市的未来。” 纽约市长迈克尔•布隆伯格在发言中强调，Shapeways工厂的开业代表纽约科技行业的发展又向前迈进了一步，而更为重要的意义是在科技业和制造业中架起一座关键的桥梁。纽约致力打造3D产业集群的大背景是美国政府力推的制造业回流。根据2012年美国总统科学与技术顾问委员会（PCAST）的统计数据显示，美国制造业的雇用人数已经从1980年的2000万人下降到1200万人。但是高科技制造业却可以辅助其他产业的就业创造。根据统计，高科技制造业岗位可以创造支持其他16个新的就业机会。于是，面对海外廉价劳动力的竞争，美国政府力推的制造业回流的核心内容是高科技制造业，也就与科技进步息息相关的高精准制造业。而3D打印机产业的抢占先机，或许可以成为美国打造高端工业产品制造中心的法宝。而除了利用3D打印提供工业产能之外，3D建模软件成本的降低以及其本身DIY的特性，也推动制造业逐渐走向大众化，让人人都可以成为设计师，并且完成产品生产。 占地2.5万平方米的Shapeways纽约厂房里可容纳50台3D工业打印机，与更便宜的台式3D打印机不同，Shapeways的工业打印机可以为设计师以及3D爱好者提供更精致的工业化标准的3D打印服务。Shapeways工厂的首席执行官介绍到，消费者可以从网上预定3D设计方案，而由工厂集中制作，风干抛光，打包份工，然后寄回给客户，或者供其出售。当人们都知道3D打印机可以大大缩减设计师从画出图纸到造出实物的时间，将长达几个月的设计时间可能会缩短至几周甚至几天之后，昂贵的工业3D打印机成本，却让中小企业，特别是刚起步而捉襟见肘的创新企业们望而却步。于是Shaperways在纽约建厂，让3D真正走向所有人。而纽约以接近消费终端，并且设计人才聚集这些得天独厚的条件成为3D打印走向大众化，制造业走向大众化的试验场。 科技巨头争抢3D打印先机 机遇与隐忧并存 3D打印机的大众普及也在科技巨头间掀起了波澜。有人预言，3D打印技术的日益成熟化，将拉开第三次工业革命的序幕，改变人类现有的生活方式。那么谁能抢占到3D市场的先机？哪些科技巨头已经率先动手？而谁才是玩弄3D打印概念投资的资本大玩家呢？ 首先值得一提3D System公司，已经在纽约交易所上市，交易代码为（DDD），目前该公司45％的收入都来自于3D打印机的销售，而3D System不仅通过业务的硬性增长，而且通过收购的方式来扩大公司的资本规模；在今年第二季度，这个公司的收入增长是同比飙升超过44％，而这个大幅度飙升的推动力正是来自3D打印机的销售量在成倍地增长。 另一家是人们熟知的老派科技巨头惠普（HPQ），这个人尽皆知的平面打印机品牌，目前对于是否要进军3D打印机行业的商业决策相对谨慎。惠普的管理层认为3D打印技术仍然还在早期阶段，但表示说，一旦这个技术变得更加成熟，将随时准备进入3D打印市场。 第三个3D打印大玩家是Stratasys公司，纳斯达克股票代码为SSYS，之前是以6.04亿美元收购了全球最大的桌面3D打印机厂商Makerbot，目前也是同意向UPS这个全美国最大的包裹快递公司提供3D打印机，想法设法地扩大3D打印服务的市场覆盖面。 UPS目前在纽约、洛杉矶等六个美国大城市放置了六台3D打印机，以测验市场对3D打印业务的接受和热衷程度。负责纽约UPS店3D打印业务的推销员Tani Sussman表示，试验期结束之后，如果市场反映热烈的话，UPS也将有可能进军3D打印产业，大力发展三维打印业务。 但进军3D打印机的收效如何，现在业内依旧见仁见智。虽然3D打印技术有着巨大发展潜力，但目前来说还存在着非常多的局限性：如打印所使用的材料种类有限、“打印机”成本过高、打印所能达到的精度有限，以及打印的范围也非常有限。 结语 十八世纪晚期爆发的工业革命，让批量生产成为可能，规模经济以之前人们不敢想像的方式使得我们的社会全速前进。那么3D打印机是否能够在不久的将来拉动这个世界的第三次工业革命，使得产品设计到完成只有一个“按钮”的距离？如果真的有那么一天，3D打印技术将导致社会资本和劳力工作的重新分配，会不会导致失业率的大幅飙升，而如果因为3D打印机假钞和盗版更容易制作，枪支或克隆人更容易倍生产出来的时候，人类又应该如何为这样的危险做好准备？在看到科技进步推动生产力提高的同时，监管部门是否也已经做好准备迎接3D打印机时代的到来了呢？ （腾讯财经特约记者 陈茜 康路 发自纽约） |
