3D打印，都说未来很能打

血色残阳

　　3d打印成为真正的“工业革命”可能要等到20多年以后，但在工业革命来到以前，生活方式是可以被3D打印改变的。
　　中国人亲眼见到3D打印机的魔力应该是在电影《十二生肖》中：成龙用一双手套收集了兽首的数据，然后把它传回大本营，他的搭档们立刻把这套数据输入电脑，然后一个足以乱真的假兽首被制作了出来。虽然片中使用的并非是3D打印机，但原理是相同的。
　　你还在银幕上看到过其他一些奇观，但不一定知道它出自何人之手，比如《阿凡达》中的外星生物、《侏罗纪公园3》中的各色恐龙，乃至《钢铁侠2》中小罗伯特·唐尼身披的钢铁战袍。它们并非道具师精雕细琢的手工之作，而是出自以色列的一家3D打印企业Objet。现在3D打印机已经不再只是造梦大师的工具，它打印出了能开上赛道的赛车，能持续飞行4个小时的电动螺旋桨飞机，最理想的状况就如《纽约时报》所言：“有了3D打印机，你可以把工厂搬到厨房里。”
　　你不小心弄坏了客厅的钟表，或者打烂了一个杯子，那么用3D打印机再做一个，而不需要去重新购买。
　　在奥巴马的上一次国情咨文讲话中，他表扬了位于俄亥俄州杨斯顿市的一个实验室，“那里的工人正在努力掌握3D打印技术，这种技术可能变革我们制造每件东西的方式”。最夸张的传闻出自麻省理工大学，有人在网上传言它的实验室试图用3D打印机制造蔬菜和肉食，并把它们供应给食堂，学校对这一传闻不予置评，但它在网上愈演愈烈。
　　3D打印技术已经出现了很多年，与电脑和互联网这样从小众高新技术进入大规模应用的发明一样，它需要证明自己在商业领域的价值。3D打印机的价格昂贵，体积比三开门的冰箱还大，但过去两年里已经有较为便宜的台式机型出现，甚至有人开始动手DIY。粉丝们大多有同一个梦想：你不小心弄坏了客厅的钟表，或者打烂了一个杯子，那么用3D打印机再做一个，而不需要去沃尔玛重新购买。
　　位于布鲁克林的MakerBot是一家从事3D打印服务的公司，它去年推出了售价为3000美元的家庭3D打印机，CEO布里?佩蒂斯说：“哪怕你是白痴，也能用它打印出一台厨房搅拌机或咖啡机。”当然不是所有复杂的设计都可以用价格较低的3D打印机制造，MakerBot为用户提供了一个巨大的文件共享数据库，里面有接近4万款可以下载的设计，从茶杯到运动鞋，几乎囊括了所有日常用品，任何人都能使用相应的材料在家里制作它们。有一个故事会让中国人感到亲切，一名父亲想要带女儿去游乐园玩，但他女儿身高只有41英寸，低于游乐园要求的42英寸，因此不能游玩所有项目，这名父亲用3D打印机制作了一副增高鞋垫，成功让女儿长高3英寸。类似的应用越来越普及，3D打印机好像正从专业设计人员的配备转向大众应用。
　　美国人寄希望于利用互联网与3D打印机的结合带来工业生产的革命，迎来个性化产品制造时代。
　　很多看似科幻的场景正在加速进入现实，欧洲人用3D打印机做出了赛车，美国军方用3D打印机做出了冲锋枪和子弹，并完成实弹射击。但全球的3D打印市场规模在2012年只有21.4亿美元，这当中还包含3D打印材料的销售，和曝光度相比，这点产值实在微不足道。截至目前，全球最大的3D打印设备公司 StrataSYS也只卖出了2万台专业3D打印设备，和100万台的预期值相差甚远。
　　和家庭级3D打印机相比，专业级的3D打印机历史更为悠久，但昂贵的成本导致它推广困难。早在1988年，StrataSYS的董事会主席斯科特·克鲁普就发明了熔融沉积成型法，这是早期3D打印技术的理论支持，他申请专利成立公司，迅速推出第一代专业3D打印机，不过高达13万美元的售价让产品在3年内都无人问津。此后，StrataSYS陷入到和 IBM的专利纠纷中，和打印机巨头惠普的合作也宣告失败，在内忧外患下公司总算没有倒闭，并在2011年实现了营收1.7亿美元的业绩，但过程异常艰苦。在1998年，以色列的Objet公司诞生，它受到好莱坞导演的欢迎，接连介入科幻影片的制作，不过到2012年为止，营收也仅在1亿美元上下。这两家公司如今已经合并，占据全球超过50%的3D打印市场份额，但营收报表会不会因此变得好看还是未知数。
　　尽管营收前景不明，但3D打印技术作为下一次工业革命的噱头却甚嚣尘上。在年初的CES上， 3D打印是一大热点，最为重要的是CES上展示的3D打印技术正在大步走向成熟化、规模化、实用化和易用化。在CES上，3D System、MakerBot、Formlabs等多家公司展出了数十款已经实用化的3D打印机产品，大量的3D打印产品，形形色色的3D打印耗材，产品涵盖了从工业生产用、商用和家用全系列，尤其是家用产品，无论是产品数量、产品的成熟度、耗材种类和应用方案都非常丰富。
　　除了3D打印机及其配件、耗材外，CES上展出的3D打印建模系统和软件也越来实用和方便。
　　Leonar3Do展出了虚拟现实雕塑技术，用户戴上3D眼镜就可以进行3D雕塑建模，然后用3D打印机输出雕塑实物;而AutoDesk也推出了 123D建模软件，用相机从不同的角度拍摄物体照片，就可以通过该软件为该物体建模，然后打印输出3D物体。这样的技术组合到一起，就可以让普通人很轻松地像使用普通打印机一样，使用3D打印机，从而让3D打印机真正走向家庭。3D System的展台工作人员告诉搜狐IT，目前他们展出的产品都已经在美国家庭中使用。
　　除了家庭用3D打印机，美国也已经有规模大小不一的3D打印店和3D打印工厂，承接来自用户的3D打印任务，为消费者提供3D打印服务。去年10月，世界上最大的3D打印工厂Shapeways在纽约开业，该工厂占地2.5万平方米，可以容纳50台工业打印机，每年可按照消费者需求生产上千万件产品。
　　正如克里斯·安德森在其《创客》一书中所介绍的一样，美国人寄希望于利用互联网与3D打印机的结合带来工业生产的革命，迎来个性化产品制造时代。
　　3D打印设备的可操作性还远没有达到传统打印机那样成熟，传统打印机只要一按按键就可以操作，而3D打印机制造商需要为客户进行培训，并且提供更多的材料选择。
　　尽管3D打印技术点燃了人们的热情，但在其未来潜力与目前实际发展之间还存在着巨大的差距。大约1.5万名购买MakerBot打印机的早期使用者大多数是专业设计人员，或对3D打印机行业感兴趣的人，而不是那些连为遥控器编程都有困难的普通人。打印的东西仍然是玩具、钥匙链之类的小东西，或者是形状有趣的彩色塑料片。而StrataSYS现有8000多家客户，覆盖了从航空国防、汽车、医疗、日用消费品、教育到玩具的多个行业，三星、宝洁、福特甚至美国的康奈尔大学都是其客户。然而8000多家客户采购的3D打印设备规模却只有2万台，即便StrataSYS最昂贵的打印设备的价格高达20万美元，在整体市场规模偏小的状况下仍然盈利不佳。
　　限制这一市场快速增长的瓶颈很多，克里斯·安德森自己也承认，3D打印设备的可操作性还远没有达到传统打印机那样成熟，传统打印机只要一按按键就可以操作，而3D打印机制造商需要为客户进行培训，并且提供更多的材料选择，现有的130多种材料依然局限于塑料树脂领域，未来它们还需要将金属等更多材料应用于这一市场。
　　此外，在3D打印的精确度，以及打印产品的多色彩、均匀强度等技术指标上，3D打印依然有进一步提升的空间，更为重要的是3D打印从设备到材料的成本还需要继续下降。
　　3D打印成为真正的“工业革命”可能要等到20多年以后。这种新工艺的强度和精度一直难与传统工艺相比。比如，塑料、陶瓷制品用3D打印还勉强可以，但打印一把金属锤子就比较困难把颗粒状、粉末状的金属材料重新黏合在一起，变成完整的物品，强度往往不够。
　　不过，在“工业革命”来到以前，生活方式是可以被3D打印改变的，最近两年来的3D打印“热潮”恰恰爆发在民用领域。那些“追赶潮流的消费者”捧红了3D打印，他们“打印”物品并不需要工业级别的高精度、高强度。从大众级的应用入手，本来就是互联网时代的特性决定的，3D打印DIY的乐趣。当人们开始想象在厨房里就能打印出个性化的盘子、碗和茶杯，以这种“特殊方式”进行生产时，一个新的行业就此诞生。

　　3D打印和中国制造

　　美国的3D打印服务提供商Shapeways的首席执行官曾表示，他们已经“打印”了75万种产品，使用的材料包括塑料、不锈钢、银、陶瓷和玻璃等。同时，在珠宝制造和模型制作以及时装业、电影业、建筑业等10多个不同的行业和领域，3D打印正在获得更广泛的应用。《时代》甚至将3D打印产业列为 “2012年美国十大增长最快的工业”。
　　克里斯·安德森把3D打印推高到了“新工业革命”的高度。这位畅销书作家在新书《造物者：新工业革命》中说，3D打印机就像第一次工业革命时的珍妮纺织机一样有着深远的历史意义：从此，那些传统的在工厂中制造的东西，将搬到消费者自家的桌面上，福特式的大规模生产时代，将被个性化定制、“自己动手”设计并制造的创新时代所替代。进而，数以百万计的发明家和爱好者的集体智慧，将不仅在网络上，而且在现实中“喷薄而出”。
　　安德森以此证明自己绝不是“一时冲动”才辞掉工作的。不过，也有业内同仁评价他，只是“一位出色的演讲者和煽情大师”，并且非常怀疑，“一个只能制造塑料玩意儿的3D打印机能对现代工业产生多大的颠覆性影响?”
　　英国《金融时报》的制造业编辑彼得·马什，应该是克里斯·安德森的拥趸，他把制造业的新变化上升到了国家竞争层面。2012年他连续撰文出书鼓吹“新工业革命”，并且预测3D打印、机器人、数字制造等工艺一旦在美国和西欧国家生根开花，发达国家就有可能将失去的制造业份额，从中国等新兴国家手里抢回来。
　　他的逻辑颇有说服力。新型制造的特点是个性化“按需定制”,因此生产地点必须靠近使用地点。这样一来，原来从发达国家转移到新兴国家的制造业将“回流”。一旦3D打印等“智能制造”开始普及，加上美国能源成本持续降低，那么中国的“劳动力成本优势”就不再有从前那样的竞争力了。
　　早就有国内企业在复制国外桌面消费级3D打印机产品，但由于无法形成规模，产品也基本都是简单粗糙的工程机，在淘宝网上可以找到类似的产品销售，产品本身很粗糙，打印出的产品精度很低，打印速度也很慢，离实用还有一定的距离，最为重要的是从相关软件、建模输出到打印使用都很复杂，目前主要的应用群体还是发烧友或者一些专业应用领域。
　　除了打印机产品外，国内目前能够使用的建模软件还是设计领域的那些专业软件，用于实物扫描的3D扫描仪也都是价格在10万元以上的专业产品，其应用门槛还非常高。
　　从历史线看，2000年发达国家在全球制造业产出中所占比重高达73%，2011年则下降到54%;2000年中国在全球制造业产出中所占比重为7%，2011年达到19.8%，从美国头上抢走了“第一”的桂冠;在此期间，巴西在全球制造业产出中所占份额从1.7%上升至2.9%;印度从1.2%上升至2.3%，俄罗斯则从0.8%上升至2.3%。
　　在彼得·马什看来，崇尚技术进步一直是西方发达国家的优势，因为发明了蒸汽机，西方实现了对中国经济的赶超。第一次工业革命之后，到1900年，中国在全球制造业产出中所占份额下降至6%，而“新兴经济体”的合计份额则降至13%，西方国家则占据了的87%。这一优势，经过后来的“电气革命”、“信息革命”，一直为西方国家所保持，下一个革命是不是“3D革命”?一切还很难说。