談論3D打印早已不是極客們的專*。在中國,它引發了從業界到官方,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‘第三次工業革命’只是噱頭而已”。
對此,《3D打印:從想象到現實》一書的兩位作者康奈爾大學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從事產品研發的梅爾芭·庫曼(以下簡稱庫曼)在接受記者采訪時回應稱,“第三次工業革命”的說法確有誤導性,目前3D打印技術還處在最初始的原點,但3D打印的確是第三次工業革命開啟的突出體現。
金屬打印市場最廣
記者:3D打印技術在上個世紀就被發明出來,但為何現在突然引起全球性的關注?
庫曼:我想有兩部分原因。第一當然是科技的進步,包括對其他科技的轉化。3D打印并非是通過其本身而演化的。其中一個很重要的驅動力是計算機和3D打印模型設計軟件,將軟件創建的文件輸入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、設計軟件飛速發展,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,現在家庭用戶和小企業也有能力購買。
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業創新。經常能聽到的一個說法是,3D打印將引領新一輪工業革命。因此,3D打印機的火爆不僅是由于各種先進技術的交匯,而且源自人們對經濟、社會如何進步的關切。
記者:目前3D打印技術發展到哪個階段?
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。提到3D打印,通常的聯想到的是用小型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,它們正在扮演著重要角色。
在工業生產里,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,你會發現大部分的3D打印投資都是在大型工業打印機上。盡管大眾3D打印機在數量上更多,但金屬、陶瓷3D打印這些技術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,需求行業包括航空航天業等。
其他工業應用還包括塑料打印,比如以ABS塑料為原材料等。這些都是現在進行時。現在我們還有越來越多的服務站,它們也不是家用的打印機,而是在云端提供服務。還有未來的市場,像是服務于生物學和醫學研究的生物打印。食物打印未來也會逐漸興起。一切都在徐徐展開。
“第三次工業革命”真正到來還要等二三十年
記者:3D打印技術的熱潮是否意味著第三次工業革命已經到來?
庫曼:我認為這個表述實際上有點誤導。回顧過去的工業革命,它們都要花上數十年的時間。比如第一次工業革命,英國花了30-40年。第二次工業革命,也就是人們所說的信息通信革命,經歷了50多年并仍在進行當中。如果你觀察中國的工業革命,它已經進行了30-40年,也還在過程之中。所以,當人們問是否3D打印會引發第三次工業革命嗎?我認為,答案是“是”,但是要花上數十年的時間。現在我們當然還在起點上,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生,這是不可能的。
利普森:但3D打印的確是第三次工業革命開啟的突出體現,因為它將減少制造業的主要成本。如果你研究歷史上的其他工業革命,就會發現,它們都是由類似的極大降低成本的技術所引發的。第一次工業革命是能源,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雜事物的成本,比如不管物體的復雜程度,它們的打印時間、打印能力要求、投資成本都差不多。處理復雜幾何圖形的成本幾乎為零。而人類歷史上,制造復雜物品通常更多的技術、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革命起飛的關鍵要素。前導時間(lead time)的變化也是一樣。和傳統制造業相比,從設計圖紙到制造出實物,原來需要好幾個月,現在幾乎降到了零。為下一輪產品升級進行設計修改的成本、創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。但要說第三次工業革命已經到來,還要等到二三十年以后,等到新的商業模式被發現出來,新的工作形式被創造出來,新的設計工具被發明出來要運用好3D打印技術,必須要很有創意。
現在還是最初始的原點(beginning of the beginning)。可能需要30年的時間,但一切都正在發生。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大型制造業,現在所有與3D打印相關的產業大概只有25億美元,還不到傳統制造業的1%。比重雖然小,但現在在以每年25%的速度增長。按照這個計算,可能需要10到20年才能達到相當于傳統制造業10%-20%的體量。這需要時間,但一定會實現。
中國或成為3D打印領頭羊
記者:3D打印是否未來將取代傳統制造業?
利普森:我不這么認為。但它將分食一部分市場。今天很多被大規模生產的商品以后將被3D打印出來。在那些需要生產相對微小且復雜零部件的行業這已經成為現實,比如飛機制造業。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