3D打印為制造業帶來的改變淺析

　　近日，微博上被熱炒的“3D打印”概念引起了廣泛關注，在上海也有了各種3D打印設計展。據我的觀察與研究，目前國內廠家對3D打印技術的應用，大多數停留在 “精確復制”層面，如微縮真人雕像的打印照相館，文物修復，比如有人用塑料復制了經典紫砂茶壺造型，美其名曰“工藝大師作品的大眾化、普及化”。

　　這樣的做法與基于三維雕刻技術的快速成型無異，其實并不能充分發揮3D打印技術的獨有特色，反而會落得“山寨”的詬病。那么在這陣熱潮背后， 3D打印究竟帶來了哪些改變？

　　與3D游戲、電影、電視不同，3D打印不僅僅停留在創造“看起來立體”的平面視覺效果，而是指通過將可粘合的原材料層層疊加的方式“打印”出一個完整的三維物體，關系到產品整個的設計、制造、銷售過程，并主要對以下三種人會產生影響：

　　對產品設計師而言，3D打印最大地解放了想象力。以往，設計師往往要向工廠的大批量生產而妥協，受材料、強度、脫模等要求限制，導致同質化的產品外形和結構。3D打印則能保證從手繪草圖到電腦上的高精度曲面建模，再到最終成品的連貫，制造微米級甚至納米級的精確造型，更接近于所見即所得。

　　對制造業而言，3D打印可以緩解大規模與個性化生產之間的矛盾，讓某些復雜產品的開發周期大大縮短，如造價不菲的汽車部件、電影道具、醫用儀器等。

　　目前其最大的限制是設備和材料昂貴，盡管3D打印機已從1990年代的數百萬美元降到了今天數千元人民幣的最低價格;其次是材料有限，比如器官打印的應用就尚未有成活率的統計;再者是打印機的高度有限，因此大型產品只能分為多件打印，比如要組裝房屋這樣大型的復雜產品，如何把多個部件組裝在一起就是問題。

　　對消費者而言，3D打印能提供為自己設計、制造的個性化產品，更貼合自己的身形和需求，也減少了選購過程中的浪費。可以想象在不久的未來，品牌提供的不是最終產品，而是一張設計圖紙。而消費者則通過網絡在社區便利店中根據圖紙把產品“打印”出來。

　　“3D”因為不需要模具，產品的外觀很容易被修改，這意味著未來的消費者也能設計出獨一無二的個性產品。僅僅在產品上打印照片和名字已經不新奇。

　　最近，法國的3D打印公司讓顧客可以上傳自己的照片并與設計師合作創造出自己獨特的產品。顧客可以下載一個程序，然后在網站上選擇好喜歡的基本件之后再把照片導進去，獨一無二的產品設計就會自動生成。

　　基本件是Sculpteo邀請頂級的設計師設計，但是可以被顧客自主定制再設計。譬如一個花瓶，用戶提交一個自己或者朋友的照片，然后一個反映照片頭部形狀的陶瓷花瓶就被打印出來。

　　3D打印也引發了一系列版權及道德問題。近期，美國專利商標局收到了一項“打印控制系統”的專利申請，該系統可以限制用戶打印用作個人用途的違禁品，比如槍支。

　　可以想象，如果只是把3D打印作為復制技術，只會促長各種濫用和“山寨”。然而在缺乏成熟的法律機制的監管下，通過軟體系統界定和控制3D打印侵權或違規行為只能算是緩兵之計。

　　目前， 3D打印的成熟商業模式包括銷售機器、原料、軟件、三維模型以及成品，需五到十年才能成熟。據產業分析，未來四年里由3D打印技術為核心的產業會創造31億美元的市場價值。作為產品設計師，我感到3D打印能引起一場工業的變革，解放生產和造型的想象力。而作為消費者，我更期待3D打印能符合我們差異化的需求。