丁雪

在今年的“兩會”中，李克強總理在《2015年政府工作報告》中指出，制造業(yè)是中國的優(yōu)勢行業(yè)，要實施“中國制造2025”、制定“互聯(lián)網+”行動計劃，推動移動互聯(lián)網、云計算、大數(shù)據(jù)、物聯(lián)網等與現(xiàn)代制造業(yè)結合，促進電子商務、工業(yè)互聯(lián)網和互聯(lián)網金融健康發(fā)展。在此之前，工信部、國家發(fā)改委和財政部于2月28日發(fā)布了《國家增材制造產業(yè)發(fā)展推進計劃》，從政策導向看，3D打印技術（即“增材制造”）發(fā)展已經成為時代發(fā)展的焦點。根據(jù)3D打印發(fā)展情況看，3D打印的個性化及定制化的需求將被大大激發(fā)，未來3D打印產業(yè)發(fā)展中關于模型設計、智能化制造、以及新材料的研發(fā)都將成為影響3D打印產業(yè)發(fā)展的重要因素。

在“互聯(lián)網+”的新形勢下，3D打印的上下游企業(yè)如何利用自身條件增強競爭優(yōu)勢，為此，本刊記者采訪了北京紫晶立方科技有限公司（以下簡稱“紫晶立方”）聯(lián)合創(chuàng)始人張建、北京南極熊科技有限公司（以下簡稱“南極熊”）CEO黎海雄、美匠網CEO王夢商，一同探討互聯(lián)網時代下3D打印產業(yè)在未來所面臨的發(fā)展機遇。

3D打印將“制造”變“智造”

3D打印技術是先在計算機上設計好CAD三維模型，然后通過3D打印機將材料逐層疊加，最終生成產品。3D打印技術具有按需制造、減少廢棄副產品、材料多種組合、精確實體復制、便攜制造等多種優(yōu)勢。這些優(yōu)勢可以降低約50%的制造費用，縮短加工周期70%，實現(xiàn)設計制造一體化和復雜制造。

從3D打印技術的特點看，不論是從互聯(lián)和集成角度還是綠色生產、敏捷制造和泛在制造的角度分析，3D打印都可以與工業(yè)智能制造在概念上做到極佳的契合。3D打印發(fā)展后期必將進入到大批量、規(guī)模化生產應用階段，當然這必須借助互聯(lián)網?；ヂ?lián)網平臺化的業(yè)務時代是3D打印一個重要的發(fā)展新階段。3D打印技術的發(fā)展必然會走向“分布式智造”?！胺植际街窃臁蹦Ｊ脚c“互聯(lián)網+3D打印”密不可分。

單從產生制造工具的角度來看，3D打印技術的確只是制造業(yè)的補充，目前還存在一些技術上的缺點。首先是精度不夠高。在逐層制造過程中，雖然每個層次會被計算機軟件做的很薄，但在一定微觀尺度下仍會形成一定厚度的多層“臺階”，這就是所謂臺階效應。其次是打印速度慢。3D打印受制于“三次方定律”，即隨著體積的增加，打印時間、材料數(shù)量都會成三次方增長。如果想要打印2倍于原體積的物體，就需要花費8倍的時間和成本。第三是機械強度差。受材料和成形技術的影響，一些產品的耐久性和可靠性還存在問題，在長期應用、耐疲勞等方面是弱項。用于航空航天業(yè)、汽車制造業(yè)的金屬3D打印除外。

基于3D打印技術的特點，紫晶立方聯(lián)合創(chuàng)始人張建認為，互聯(lián)網時代的最大特色之一就是大數(shù)據(jù)，讓一個普通人也可以通過互聯(lián)網學習知識后進行創(chuàng)新、創(chuàng)業(yè)?；ヂ?lián)網與3D打印相結合，是3D打印行業(yè)爆炸式發(fā)展的一個契機和基礎，大家可以在互聯(lián)網上交流學習3D打印知識、分享3D打印產品經驗、擴大業(yè)務渠道。3D打印則是讓個人生產成為可能。傳統(tǒng)的制造和銷售模式，是在工廠里通過流水線作業(yè)，將產品生產制造出來，然后通過線上的電商平臺、線下的銷售渠道（批發(fā)商、零售商）將產品發(fā)送到世界各地的消費者手中。

3D打印目前存在的“打印速度慢、難以批量成品”的問題，可以通過分布式制造來解決。這些分布式制造結點如何建立？南極熊創(chuàng)始人黎海雄認為，3D打印可以做很多很有意義又很有意思的事情，可以很容易實現(xiàn)設計師的創(chuàng)意。南極熊在平臺上推出了“熊玩意”眾創(chuàng)空間用以展示和售賣網友設計的3D打印產品，通過互相的交流，使3D打印變得更有趣。3D打印產品本身，如果與大數(shù)據(jù)平臺相對接，會產生更大的價值。那么一旦形成以大數(shù)據(jù)平臺為基礎的3D打印分布式制造模式，將會產生顛覆性力量：沖擊傳統(tǒng)電商?，F(xiàn)在的電商運營模式是，在網上促成用戶交易，通過物流將產品發(fā)售到用戶手中。而未來，雖然不能達到人手一臺3D打印機的程度，但人們居住周圍的分布式制造點，可以就近提供相應的產品。人們無需在網上下單，就可以在分布式制造點的電腦里選擇數(shù)字模型，然后打印出來。分布式制造方式的重要意義是使每一個個體勞動者擁有極大的生產工業(yè)化產品的能力，并且會極大地提升他們的創(chuàng)新創(chuàng)意能力，這種模式是對傳統(tǒng)工業(yè)化大生產、特別是勞動密集型制造業(yè)的沖擊，當3D打印技術發(fā)展到一定程度的時候，將會極大的提升人類社會的生產力，會改變當前的產業(yè)結構，甚至社會結構。

由于3D打印技術的開源性，3D打印技術易被掌握，但普及度并不高，據(jù)黎海雄介紹，一般3D打印機的使用者有以下幾類：設計師、創(chuàng)客、教育工作者、科研院所研究員。對于普通大眾，并不是很理解什么是3D打印，不知道3D打印機可以打印什么，需要對3D打印技術進行普及，需要政府部門組織活動做科普工作。黎海雄認為，青少年決定著中國的未來，3D打印在教育和設計領域的應用，也決定著3D打印產業(yè)的未來。2014年南極熊團隊設計制作了3D打印培訓教材《神奇的3D打印》，以小朋友的視角，通過卡通人物講述故事的方式圖文并茂的展示了3D打印的歷史、技術、產品。南極熊今年組織了3D打印技術培訓班，請來專家和3D打印廠商舉行了為期8天的培訓，讓大家初步掌握3D打印技術。讓更多人投入到3D打印產業(yè)中，才能使這個行業(yè)繁榮發(fā)展。

當電商遇上3D打印

電商正在展現(xiàn)著信息時代綺麗的視野。貨物以電商達成供需雙方隨意念的溝通，實現(xiàn)了遠程交易。隨著3D打印技術的應用和新材料的研發(fā)應用，電商帶來了消費便利，可能就是“你只需想象，剩下的留給電商來做”這句動人心魄的廣告詞了。正是生產力迭代發(fā)展，正如托夫勒預言的那樣：電商將以匪夷所思的形式，改變著我們生活的世界。據(jù)權威機構統(tǒng)計，2014年中國擁有設計專業(yè)的高等院校共有1 917所，每年約20萬各類設計專業(yè)的大學生進入設計領域。近幾年，不同領域的設計師已經發(fā)現(xiàn)了3D打印機在設計工作中的使用價值?；谧陨淼睦斫猓枥L出來的互聯(lián)網時代3D打印的生態(tài)圈。毫無疑問，消費級的產品將是不可忽視的市場細分。在互聯(lián)網時代，與3D打印相關的產品和服務正在通過O2O的方式與用戶對接。

通過傳統(tǒng)制造方式生產的產品，一般具有一定的剛性需求，但在創(chuàng)意、設計方面，卻未必受到用戶的歡迎。用戶能接受，是因為沒有更多的選擇。特別是用戶需要的個性化定制的產品，傳統(tǒng)制造方式因為本成原因很難現(xiàn)實。美匠網創(chuàng)始人王夢商介紹，解決傳統(tǒng)制造業(yè)這些痼疾的最好方式，就是建立以大數(shù)據(jù)為支撐的設計師平臺，結合3D打印“個性化定制”的優(yōu)點，打造出遍布世界各地的分布式制造點。美匠網3D打印平臺，即是將設計師推向大眾向消費者，展示的是設計師個人及他們所設計的作品，讓消費者來判斷商品的好壞，設計師的創(chuàng)意和靈感就是他們最好的商品。設計師給產品賦予新的故事提高了產品的附加值，消費者對這個靈感有興趣，直接下單購買。

在分布式制造的基礎上，產品生產的單位時間消耗變得無足輕重，1萬個分布式制造點生產出單個成品，與1萬個成品在1個加工廠制造，其產能一樣。而且前者無需倉儲、物流的環(huán)節(jié)。王夢商認為，要打造分布式制造點，要解決的核心問題之一，就是必須擁有以龐大的設計作品為基礎的設計師平臺。在這個平臺上，任何人即使不具備建模的知識，但只要有產品設計的創(chuàng)意，就可以和設計師及時進行溝通，設計出自己想要的數(shù)字模型，然后通過3D打印機來實現(xiàn)；另一方面，這個平臺必須能夠確保證設計師贏利，設計師的創(chuàng)造力、創(chuàng)意思維才能源源不斷地發(fā)揮出來。一旦解決了這些問題，互聯(lián)網與制造業(yè)就可以徹底打通。有了完善的設計師平臺，在人群聚集的互聯(lián)網上，創(chuàng)新創(chuàng)新思想就可以得到實現(xiàn)；有了以3D打印機為工具的分布式制造點，可以為制造點周邊的普通用戶提供個性化定制的產品。

概念性的實驗已經描繪出了行將出現(xiàn)的生活：今后在網店看中一件成衣，到消費者手中的將不是我們交易之后由物流快遞而來的實物，而是商家提供包括式樣顏色配飾等一應俱全的成衣數(shù)據(jù)，經網絡交易成功后，通過網絡傳到連有3D打印機的一端，按照用戶的身材數(shù)據(jù)，不用任何現(xiàn)成的織物和其他配料，完全由3D打印完成一件合身的衣服?；蛘呤窍M者下載DIY軟件，自己設計一件完全是個人創(chuàng)意的物品，然后將軟件生成的數(shù)據(jù)交由3D打印機制出單件或多件成品。

3D打印與電商配合，無疑將帶來絕大多數(shù)工廠消失的革命性時代。這個時候，在電商領域內，商家將分形為商品數(shù)據(jù)生產商和商品打印商。未來的消費除了內容生產商與消費者之間的關系外，他們之間會形成例如專事服裝或者物品3D打印分門別類的運營商，為消費者打印由內容生產商提供數(shù)據(jù)的產品。

因此，未來的消費，實質上是數(shù)據(jù)消費。除生物加工和化工日用品之外的任何生活消費品，包括工業(yè)設備和零配件，廠家從試產到正式上市，只需最終形成數(shù)據(jù)，而不必準備庫存，貨物交易將以每筆成交的打印任務的完成為終結。而這種隨消費而即時生產帶來的革命性意義，則不止是減少了產品積壓和流動資金的沉淀，更積極的意義是減少了能源及原材料的浪費，并且實現(xiàn)了數(shù)據(jù)修改和產品完全針對消費的不斷升級。在某種程度上解決了市場過剩帶來的經濟危機問題。進一步深入，由于3D技術在一定程度上取代了配套生產，促進了新材料的開發(fā)應用，物品被消費終止后的廢棄物回收也會比之目前的消費方式容易許多，有利于保護地球自然環(huán)境，長遠地解決資源對經濟發(fā)展約束的問題。

3D打印產業(yè)未來與前景

可以想象一下，未來的服裝店，將會把顧客的身材數(shù)據(jù)掃描之后傳輸?shù)皆贫藬?shù)據(jù)庫，配合設計師的設計方案，以最貼身、最舒服的結果，將產品打印出來。這種在家里就可以完成的服裝設計、生產方式，值得各界廣泛關注和思考。

在過去的5年里，3D打印已經融入航空、時尚、醫(yī)療到運動等各個工業(yè)領域的生產周期中。相信在未來5～10年，3D打印技術將會有巨大的突破。當3D打印技術的精度、速度以及打印的材料不斷提升的時候，以3D打印和大數(shù)據(jù)為基礎的分布式制造模式一旦普及，3D打印作為新一代革命性制造技術，與互聯(lián)網信息技術相結合，將共同推動制造行業(yè)的大變革，加快迎接“工業(yè)4.0”時代的到來。