导读:3D打印应用不断发展 制作软件将开启革命,3D打印技术的发展路径将如DTP一样,所以我们无须因为目前3D打印的成像技术如此粗糙而否定了未来的广泛应用。
参考《中国3D打印机市场发展态势与盈利战略研究报告(2013-2017)》
3D打印,即CTO(Computer to Object)计算机直接造物,都可以称为DTM (Desktop Manufacturing)桌面生产。情况恰似始于1983年的DTP(DesktopPublishing)桌上排版,最初的软件和硬件运行速度都非常缓慢,功能也十分简单,主要排版软件AldusPageMaker、Apple 的Laser Writer及HP 的Laserjet 的解像度亦非常低,每英寸只有300像素,只有完整的半色调灰阶,没有彩色,更没有中文应用程序,连中文字库都欠缺。但是,结果有目共睹,DTP 最后改变了整个印刷世界和出版工业,一举替代了排字、影版、拼版、分色、晒版等环节,最后将无可避免地取代传统印刷技师熟练的手脑技术。
从粗糙到精细,3D打印应用不断拓宽
3D打印技术的发展路径将如DTP一样,所以我们无须因为目前3D打印的成像技术如此粗糙而否定了未来的广泛应用。几年前,日本已开发出超精细3D打印机,每个墨滴是目前使用墨滴直径的千分之一。一旦3D打印机推出列阵式喷墨头(目前已经普遍应用于高速数码印刷机之上),3D打印机的速度一定可以以超过10倍的速度大幅提高。制造业无可避免从此翻天覆地,无须费时制造模具,再没有传统注塑机。
3D打印的用途不局限于制造原型(Prototype)和样本(Dummy),必然会发展至直接生产用品。不会再有怀才不遇的设计师,他们不再受限于短缺的资金,可以轻易创造属于自己品牌的个性化商店,或在网上出售限量产品。这是一个非常特别、前所未有的生意模式,设计者直接面对全球客户的日子即将来临,随时根据客户所需去更改产品的设计。其实欧美日国家早已经开始尝试这种模式,3D打印生产绝版玩具、人偶、动漫主角及各种制品,亦有生产LEGO积木玩具组件。这可能是21世纪制造业最重要的转折点,自从18世纪第一次工业革命以来,最显著的突变就在眼前。前卫的先见者声称3D打印是第三次工业革命,一点儿没有言过其实。美国政府有见于此,于两年前已实施将3D打印设计推行到所有中学教育,目的是为栽培新一代作好基础准备,迎接全球性的脑力竞争,以廉价劳工作为优势的日子将一去不复返。谁可以率先掌控、运用这个新发明,谁就可以率先享受成果。这也是人类发明史上的一个重要发展里程碑。我们得以见证一次重新洗牌的历史机会,准确把握就可在未来50年经济发展中立于不败之地。
3D打印的应用范围无远弗届,包括服装设计、室内设计、航天工业、各种机械部件、汽车、飞机、船舶、眼镜、电子产品、单车、枪械、人类器官、玩具、家居用品、文具、食物、药物、大型展示物、房屋(已有国家发展混凝土3D打印机用于建筑)、艺术雕塑等。这个发明将会彻彻底底改变我们目前的世界,肯定比计算机影像动画的影响力更深远,渗透层面更广阔。因为它不是虚拟的视觉空间,是可触摸到的,实实在在占据了你我的物质世界。所有制造业的深层结构、劳动分工、原材料生产势必都会受到影响。以往赖以谋生的知识和技术很快失去用处,世界工厂的中国制造可能已经不必要,因为根本不需要庞大劳动力。劳动力密集的优势可能瞬间变成了负累。
3D打印的另一特点就是面市之前可以保持产品设计的高度秘密,而且里外咬合设计技术可防止被抄袭复制,免除繁多细小部件装嵌工序,生产步骤减至不可再少,今后每一个国家皆可以自行制造及设计产品,无必要依靠相对廉价的他国劳动力。
从应用到商机,3D打印的华丽转身
全赖3D打印的普及,好莱坞电影系列玩具可以在网上贩卖其3D档案,买者可以下载档案然后用自己的3D打印机任意放大缩小,直接生产原型玩具,或者转交本地3D打印服务商,输出更大型、更精细的产品,中间无须再经过玩具店的批发及贩卖渠道,这亦是中国电影业的机会。就好像买音乐歌曲已经无需透过HMV零售店(一间英国连锁唱片店,在世界多个国家设有分店),便可以直接下载播放。新科技带来新机会,改变社会生活模式,过往大量生产的一致性高消费商品可能从此灰飞烟灭,取而代之的是标奇立异的产品,社会上将盛行个性化用品,成千上万的汽车款式行驶于街上。新形式的消费行为带出全新的竞争、全新的学问、全新的经济形势,让僵化了的大学教育无所施其技,新游戏规则可能令长期受压的弱势公司和弱势国家得以扭转宿命,这是可喜的事,正如数字出版给无数新作家带来希望,但后果却出现很多拙劣作品充斥市场,因为数码印刷令出版书籍门坎大为降低。3D打印可能会释放长久以来“Made in China”的代工角色,高劳动力装配的人海战术生产方式,被全自动化按需生产取而代之,变身成一个创意工业国家就在于是否能够把握时机,但无论我们愿意与否,要同时间处理大量劳动人口的失业问题,显然是一个极端艰巨的挑战。
现在与未来
在众多先进地区中,香港明显滞后,香港大部分设计教育仍未充分接触3D打印。位于不远的台湾已经筹划了庞大的3D打印实验室,要向其他先进国家看齐。3D打印在中国发展的前景有两个可能,其中之一是可能藉此扭转过去20多年来血汗工业模式的大好机会,之二是可能仍然摆脱不了“Made in China”,延续代工身份为外国订单苦干,在中国以3D打印机做批量生产。这个几率比较近乎现实,除非现在开始积极培养创新设计人才。两地目前的教育方法想去培养真正的设计人才可谓难于登天。设计创意工业并非死板逻辑工作,需要一种跳跃性思考方式,前后可以毫无关系。很明显无法从读死书发展成创意思考,教育当局必需警惕并及早作出调整,否则便会错过大好机会。
印刷企业加入3D打印业务以强化竞争力是可行的,兼且可望发挥协同效应,横向增长。但要注意两者背后技术全然不同,营运知识也完全不一样,唯一相似的是要把客人的档案变成印刷品,只不过这次的货件不再是纸张而是一件一件的实物。有不少传统印刷人出于认知错误,认定了3D打印并非印刷,只属于快速原型制作科技。其实3D打印很明显是采用数码印刷的成像技术,无论使用喷墨原理抑或激光成型。所以我们应该将3D打印看作是2D打印的Z轴延伸,这是最简单不过的基本概念,定义清晰。3D打印是从数码印刷技术发展出来用作工业生产的一项分支,例如以喷墨生产太阳能电池、电视屏幕,以导电墨生产PCB电路板等,早已经运用多年。
香港目前至少已经有3家3D打印服务公司正在营运中,服务对象都是中档商业顾客。新加坡、上海、东京则有欧洲公司开设了高端工业应用的3D打印服务,提供十多种不同金属及十多种塑料物料打印技术。要引爆第三次工业革命不难,万事俱备,只欠一个诱发引爆的元素,就是等待一个容易应用的新一代3D制作软件。
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