談?wù)?D打印早已不是極客們的專(zhuān)利。在中國(guó),它引發(fā)了從業(yè)界到官方,中央到地方的熱議。不過(guò),世界頭號(hào)電子元件制造商鴻海集團(tuán)CEO郭臺(tái)銘近日開(kāi)炮,聲稱“把3D打印機(jī)稱為‘第三次工業(yè)革命’只是噱頭而已”。
對(duì)此,《3D打?。簭南胂蟮浆F(xiàn)實(shí)》一書(shū)的兩位作者——康奈爾大學(xué)機(jī)器人研究專(zhuān)家胡迪·利普森(以下簡(jiǎn)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(kù)曼(以下簡(jiǎn)稱庫(kù)曼)在接受本報(bào)專(zhuān)訪時(shí)回應(yīng)稱,“第三次工業(yè)革命”的說(shuō)法確有誤導(dǎo)性,目前3D打印技術(shù)還處在最初始的原點(diǎn),但3D打印的確是第三次工業(yè)革命開(kāi)啟的突出體現(xiàn)。
金屬打印市場(chǎng)最廣
《21世紀(jì)》:3D打印技術(shù)在上個(gè)世紀(jì)就被發(fā)明出來(lái),但為何現(xiàn)在突然引起全球性的關(guān)注?
庫(kù)曼:我想有兩部分原因。第一當(dāng)然是科技的進(jìn)步,包括對(duì)其他科技的轉(zhuǎn)化。3D打印并非是通過(guò)其本身而演化的。其中一個(gè)很重要的驅(qū)動(dòng)力是計(jì)算機(jī)和3D打印模型設(shè)計(jì)軟件,將軟件創(chuàng)建的文件輸入3D打印機(jī)就能打印出物品。近年來(lái),隨著計(jì)算機(jī)的價(jià)格不斷降低、設(shè)計(jì)軟件飛速發(fā)展,人們逐漸能造出細(xì)致入微的3D模型圖,并將其打印出來(lái)。
第二股力量來(lái)自硬件成本的銳減。另外,零部件的體積也越來(lái)越小。以前,3D打印機(jī)只有大公司才買(mǎi)得起,現(xiàn)在家庭用戶和小企業(yè)也有能力購(gòu)買(mǎi)。
從社會(huì)意義而言,中美兩國(guó)其實(shí)非常相似。兩個(gè)國(guó)家都在尋求產(chǎn)業(yè)創(chuàng)新。經(jīng)常能聽(tīng)到的一個(gè)說(shuō)法是,3D打印將引領(lǐng)新一輪工業(yè)革命。因此,3D打印機(jī)的火爆不僅是由于各種先進(jìn)技術(shù)的交匯,而且源自人們對(duì)經(jīng)濟(jì)、社會(huì)如何進(jìn)步的關(guān)切。
《21世紀(jì)》:目前3D打印技術(shù)發(fā)展到哪個(gè)階段?
利普森:需要明確的一點(diǎn)是,在3D打印這個(gè)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(jī)打印塑料制品,因?yàn)檫@樣的打印機(jī)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(jìn)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(jiàn)到的大型3D打印機(jī),比如3D金屬打印機(jī)。如果你留意一下資金的走向,你會(huì)發(fā)現(xiàn)大部分的3D打印投資都是在大型工業(yè)打印機(jī)上。盡管大眾3D打印機(jī)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(chǎng)角度,市場(chǎng)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(jìn)行時(shí)?,F(xiàn)在我們還有越來(lái)越多的服務(wù)站,它們也不是家用的打印機(jī),而是在云端提供服務(wù)。還有未來(lái)的市場(chǎng),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(lái)也會(huì)逐漸興起。一切都在徐徐展開(kāi)。
“第三次工業(yè)革命”真正到來(lái)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(lái)?
庫(kù)曼:我認(rèn)為這個(gè)表述實(shí)際上有點(diǎn)誤導(dǎo)。回顧過(guò)去的工業(yè)革命,它們都要花上數(shù)十年的時(shí)間。比如第一次工業(yè)革命,英國(guó)花了30-40年。第二次工業(yè)革命,也就是人們所說(shuō)的信息通信革命,經(jīng)歷了50多年并仍在進(jìn)行當(dāng)中。如果你觀察中國(guó)的工業(yè)革命,它已經(jīng)進(jìn)行了30-40年,也還在過(guò)程之中。所以,當(dāng)人們問(wèn)是否3D打印會(huì)引發(fā)第三次工業(yè)革命嗎?我認(rèn)為,答案是“是”,但是要花上數(shù)十年的時(shí)間?,F(xiàn)在我們當(dāng)然還在起點(diǎn)上,但我想人們低估了它所需要的時(shí)間:要再過(guò)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(kāi)啟的突出體現(xiàn),因?yàn)樗鼘p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(huì)發(fā)現(xiàn),它們都是由類(lèi)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(dòng)力幾乎被下降到零成本。第二次工業(yè)革命是由計(jì)算機(jī),而計(jì)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(shí)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(lèi)歷史上,制造復(fù)雜物品通常更多的技術(shù)、資金和時(shí)間。因此,主要的成本降到零。我們認(rèn)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(shí)間(lead time)的變化也是一樣。和傳統(tǒng)制造業(yè)相比,從設(shè)計(jì)圖紙到制造出實(shí)物,原來(lái)需要好幾個(gè)月,現(xiàn)在幾乎降到了零。為下一輪產(chǎn)品升級(jí)進(jìn)行設(shè)計(jì)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(shuō)第三次工業(yè)革命已經(jīng)到來(lái),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(lái),新的工作形式被創(chuàng)造出來(lái),新的設(shè)計(jì)工具被發(fā)明出來(lái)——要運(yùn)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(diǎn)(beginning of the beginning)??赡苄枰?0年的時(shí)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(wàn)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(zhǎng)。按照這個(gè)計(jì)算,可能需要10到20年才能達(dá)到相當(dāng)于傳統(tǒng)制造業(yè)10%-20%的體量。這需要時(shí)間,但一定會(huì)實(shí)現(xiàn)。
中國(guó)或成為3D打印領(lǐng)頭羊
《21世紀(jì)》:3D打印是否未來(lái)將取代傳統(tǒng)制造業(yè)?
利普森:我不這么認(rèn)為。但它將分食一部分市場(chǎng)。今天很多被大規(guī)模生產(chǎn)的商品以后將被3D打印出來(lái)。在那些需要生產(chǎn)相對(duì)微小且復(fù)雜零部件的行業(yè)這已經(jīng)成為現(xiàn)實(shí),比如飛機(jī)制造業(yè)。波音公司每年大概要造100架飛機(jī),不是100多萬(wàn)架。這些飛機(jī)大量復(fù)雜的零件使用3D打印而不是注射模具的方式來(lái)制造是合情合理的。但是對(duì)于牙刷制造行業(yè)都用3D打印來(lái)造就很荒唐。而那些全新的行業(yè),比如牙套,每天都有5萬(wàn)個(gè)牙套被3D打印出來(lái),在世界各地被廣泛使用。每一個(gè)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(lái)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(shí)日,但傳統(tǒng)制造商仍然面臨巨大的威脅。像中國(guó)這樣的制造大國(guó)如何應(yīng)對(duì)3D打印的挑戰(zhàn)?這是否也會(huì)成為中國(guó)的轉(zhuǎn)型契機(jī)?
利普森:制造業(yè)對(duì)中國(guó)人來(lái)說(shuō)是深入到日常生活里的事。在美國(guó),人們覺(jué)得制造業(yè)是很遙遠(yuǎn)的事。而這里,人們對(duì)制造業(yè)習(xí)以為常。中國(guó)人對(duì)3D打印的興趣真是非常大,我相信他們會(huì)很快掌握這項(xiàng)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(guó)的制造業(yè),但是中國(guó)人將找到新的商業(yè)模式;有些職業(yè)會(huì)隨之消失,有些新職業(yè)將在國(guó)內(nèi)被創(chuàng)造出來(lái)。
回應(yīng)郭臺(tái)銘:不用3D打印,他的手機(jī)不會(huì)成功
《21世紀(jì)》:世界制造大亨郭臺(tái)銘曾經(jīng)公開(kāi)表示,他們30年前就開(kāi)始用3D打印,但這項(xiàng)技術(shù)不能進(jìn)行商業(yè)化推廣。因?yàn)?D打印商品無(wú)法加上電子零件進(jìn)行組裝,也無(wú)法成為電子產(chǎn)品量產(chǎn)。如果可以,他的“郭”字就倒過(guò)來(lái)寫(xiě)。您如何看待他的這種評(píng)論?
利普森:這個(gè)評(píng)論很酷,我們會(huì)把它放到下一版的書(shū)里,就像很多年前有人問(wèn)“誰(shuí)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(diǎn),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(shí)現(xiàn)同時(shí)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(lái)越廣。所以還是回到邊界的問(wèn)題。如果要3D打印實(shí)現(xiàn)百萬(wàn)量的大規(guī)模生產(chǎn),近期還不可能;但如果是飛機(jī)制造業(yè),在未來(lái)20到30年,超過(guò)一半的飛機(jī)零件都將通過(guò)3D打印制造。我說(shuō)的不是手機(jī)零件。這兩個(gè)行業(yè)是完全不同的。手機(jī)是以百萬(wàn)量生產(chǎn)的,而飛機(jī)則以千計(jì)。但是從資金層面,飛機(jī)制造業(yè)資金很充裕,手機(jī)行業(yè)也是。后者更多有無(wú)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(lái)也許會(huì)發(fā)生變化。但3D打印目前不能廣泛用來(lái)造手機(jī)并不意味著它是只一個(gè)花哨玩物。
庫(kù)曼:有一點(diǎn)要明確的是,手機(jī)之所以能迅速投入市場(chǎng),很大的原因在于它們的零部件在設(shè)計(jì)階段都是用到3D打印技術(shù)的。你打開(kāi)手機(jī)就會(huì)發(fā)現(xiàn),里面有不計(jì)其數(shù)的細(xì)小部件。之所以用3D打印,就是為了確保每個(gè)部分都能完美耦合。你不希望你設(shè)計(jì)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(fèi)額,電子消費(fèi)品的比重其實(shí)是最大的,它占了全球3D打印產(chǎn)品消費(fèi)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(gè)手機(jī)。但是在過(guò)程當(dāng)中,不把3D打印用在設(shè)計(jì)和產(chǎn)品策劃,他的手機(jī)是不會(huì)成功的。
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