一 打印個女朋友?
三維打印技術已經誕生了三十年,傳統上叫“快速成型技術”,三維打印這個通俗叫法是95年才開始的,更易被大眾接受,所以廣泛流傳開來。
現在,三維打印話題風頭正健,有人開玩笑說,能打印個女朋友帶回家嗎?雖然這是個玩笑,但也隱隱地讓人感受到三維打印的威力。當然,認識到它的威力和它的威力發揮作用,縱然快速,也要假以時日。前麵我們曾反複看到,新生的事物,傳統的巨頭剛開始經常看不見和看不起。比如,製造業巨頭富士康的老板郭台銘就說:三維打印隻是噱頭而已,絕不是神馬第三次工業革命,現有利用三維打印出的產品,就跟林誌玲一樣,很好看但是不能用(嗬嗬,郭台銘無意中洗刷了自己和林小姐之間的清白)。
三維打印相比傳統製造的優勢在於,可以打印成傳統製造技術難以製成的形狀,修改成本低,而且個性化強。通過軟件,人們可以“隨心所欲”地製造想要的形狀。三維打印可分為四類,即:固化成型技術,疊層實體製造技術,熔融沉積造型技術,激光燒結技術。如果說傳統製造是減材製造的話,三維打印是增材製造,可以節省許多材料。
但是,三維打印有它的“罩門”。對製造業稍有常識的人和對三維打印機稍有了解的人都知道,和傳統大規模製造相比,目前三維打印麵臨著諸如精度,強度,剛度,材料,尺寸,效率,成本,以及溫度,壓力,濕度環境因素等等限製。要想讓三維打印取代主流製造業,確實麵臨巨大的挑戰。但是,為什麽麥肯錫全球研究院把三維打印技術列為未來顛覆性技術之一? 是什麽使“長尾”概念的提出者,克裏斯·安德森(Chris Anderson) 在2012年出了本有關三維打印的書:製造者 – 新工業革命(Makers – The New Industrial Revolution)? 難道僅僅是炒作? 下麵我們就簡單了解一下三維打印,看看其內核隱藏著什麽密碼。
二 曆史的回聲
喬布斯曾說過,很多情況下,用戶調查是沒有用的,因為用戶也不知道他們到底需要什麽。確實,很多情況下,公司也不知道用戶需要什麽。
據克裏斯·安德森的書中介紹,六十年代末七十年代初的時候, IBM和AT&T的貝爾試驗室組織過頭腦風暴,看看電腦是不是家庭也需要,最後的結論竟是廚房的主婦可能需要電腦記錄菜譜。所以像王安那樣的電腦公司創始人也說:“搞個人電腦是聞所未聞的荒唐事”,也就不奇怪了。個人電腦最早是電子發燒友中開始接受的,但個人電腦被推向市場後,很快人們發現發掘了各種用途,現在,三維打印機似乎處在個人電腦誕生開始的境況,目前,隻是創客(maker)們對三維打印更感興趣,那麽,現在在創客願意接受的三維打印機,會不會也和個人電腦一樣,被發掘出很多現在人們想不到的用途呢?筆者對此有條件相信。 類比給人以思考的啟發,但不能作為得出結論的根據。
三 小荷才露尖尖角
三維打印還處在非常早期的產業階段,但它已經在很多領域裏得到應用。比如在醫學領域,由於醫學上的個體差異性,三維打印擅長製作複雜形狀實體的特性,使得三維打印具有獨特的優勢。以三維模型設計為基礎,通過軟件分層離散,和數控成型,很快的製作出牙齒的模型,現在,很多牙科診所都有特製的三維打印機用在很多方麵。 目前,我們可以發現在下麵的領域裏,三維打印都找到了用武之地:
· 醫學:
諸如, 生物/醫療模型/病理模型, 醫學影像建模,人工假肢,植入體,人工組織,器官,骨骼,藥物篩選等。三維生物打印,實際就是個生物反應器。
· 考古,文物保護,文化創意,樂器製作
· 食品行業,玩具製造,鞋業,家具製造
· 服裝,配件,飾品
· 航空,航天,船舶、工業設計,汽車。
· 科學研究,模具製造,樣件製造
目前,對於數量要求不是太大,個性化要求比較強,精度配合要求不是太高的產品,三維打印都有想象的空間,這幾年,三維打印技術正在井噴式發展。不難想象,與數字虛擬化產品不同的是,生活生產中各種各樣的物品,所需的材料千變萬化,成分比例更是多不勝數。雖然隨著新材料技術的發展, 三維打印技術應用會越來越廣泛,但要想取代傳統大規模的生產,恐怕還差得遠。郭台銘說三維打印技術中看不中用,恐怕就是從這個角度來說的,說的也並非沒有道理。雖然三維打印可以做一些傳統製造業難以做到的事。但是,僅從技術角度去看三維打印,有點狹隘,三維打印技術的背後,是個性定製,它像隻“無影腳”,會把傳統製造業(或曰大規模製造業)踢得人仰馬翻,使產業鏈將重新洗牌,而在重新洗牌的過程中,創業機會將大量出現。美國《時代》周刊已將三維打印產業列為“美國十大增長最快的工業,因此說是一場革命也未嚐不可。
四 開源硬件
筆者相信和三維打印領域發展息息相關的一個重要因素是開源硬件運動。開源硬件秉承開源軟件的思想,把有關硬件設計的全部資料對外公開,包括電路原理圖,軟件,器件列表,印刷電路圖,材料清單等設計文件,允許任何人使用,而且還允許將這些設計文件用於商業目的。開源硬件從1997年的機械設計圖紙開始萌芽,到2007年成立開放硬件基金會,這比自由軟件基金會成立晚了二十多年的時間,開源硬件現在仍處在非常早期的階段。
在繼續談討論開源硬件之前,有必要先說說它的前輩開源軟件,因為他們秉持的是同一種精神。麻省理工走出來的天才程序員理查德斯托曼(Richard Stallman )在1985年十創立自由軟件基金會(FSF),到1991年開源免費的Linux橫空出世,開源軟件運動從小到大,到今天已經樹大根深,對軟件行業的發展和影響,起到了巨大的作用,軟件業從賣產品到賣服務的轉型,原因不止一個,但開源軟件的影響肯定是巨大的原因之一。開源軟件之所以大行其道,原因是免費,自由定製,開放一與透明。
開源硬件擁有一切開源軟件的特點,用戶也可以在此基礎上修改,開放硬件基金會推出的第一個開源硬件項目是Open Graphics Project ,這是一個設計,實現和製造三維圖象芯片的項目。2009年7月,開放硬件設計聯盟成立。目前,開源硬件項目已包括下麵的產品或領域:
單板機
物理計算平台
手機
三維打印機
機器人
電動汽車
激光切割機
筆記本電腦
物聯網及傳感器
CPU, 圖像卡
相機,無線電器件等等。
這才短短的幾年的時間出現的項目,隨著時間的發展,相信更多的產品和項目會湧現出來。現在,有開源的CAD (Archimedes),一些大型商業公司如AutoDesk, PTC和3Dsystem都開放了設計軟件給愛好者乃至孩子。相信更多的開源設計輔助軟件會出來,那時,人們在家裏不僅學習Word等辦公軟件,還可以學習這些設計軟件來設計自己想要的物品,比如家具等。另外,基於雲計算的電腦輔助設計服務,相信也會普及。 開源硬件運動,將使硬件設計成本和進入門檻大為降低,對那些有誌於在硬件領域裏創業的朋友,是天大的福音。開源硬件的影響,將遠遠超過開源軟件,因為開源硬件的範圍將涵蓋人們工作和生活的更多方麵。“共享”與合作,這是數字化的一代的另一個顯著特征。這種共享精神,使新知識,技術通過互聯網以光速傳播,這對發展中國家絕對非常有利。這點,注意的人不多。它在曆史上的作用,也許將來才看得清了。
五 宜家效應”(The IKEA Effect)與“無影腳”
宜家效應是指人們自己購買並動手製作產品時,會增加對該產品的喜愛程度,並願意為此多付錢。宜家效應讓人們珍視自己組裝、定製或建造的東西多過那些預先做好的成品。哪怕這些產品的原材料,組件等和商家組裝好的一模一樣,人們還是願意為此多付錢。 因為從心理來說,人們對自己付出汗水的東西,都比花錢買來或白來的東西要更珍惜。Don Tapscott在他的暢銷書“數字化的一代”(grown up digital )中, 總結了網絡一代(主要是是80後及更年輕的世代)擁有的共同特征之一是“定製”(Customization)。他們不喜歡千篇一律,而更欣賞個性化的東西,三維打印技術體現的正是這種精神。如果說個性定製和大規模化製造是製造業的兩極,那麽今天的網絡技術和數字製造技術,正在把這兩極統一起來。“定製”是三維打印背後一隻無影腳。
三維打印,還蘊藏另外兩個精神,就是分散化或並行化和按需製造(On-demanding),分散化是因為以前的製造業,如果不是手工製作,一般都要有生產設備或生產線,而現在一個打印機就搞定(對於小規模生產)。按需製造就無需多說了,“按需”是雲計算的一個基本特征,現在,現實的製造業也開始擁有這種特征了,隻是,成氣候還需一些時日。
我們可以這樣設想,如果從用戶到製造商是一個鏈條的話,那麽中間的渠道(零售商,分銷商,包括網絡分銷商等)以及製造商各個節點,可能都已經智能化,但是,整個鏈條確是一個沒有“智能”的鏈條,理想化的狀態將是整個鏈條具有“智能”。即,用戶根據自己的需要和喜好,提出自己的對產品的所具有的從功能到外在形態的要求,這樣的要求經過CAD係統的校正整合,最後形成一個技術數字文件並通過三維視頻或三維圖像的方式展現給用戶,用戶認可後,這樣的數字文件最後到達製造工廠(或裝配工廠),最後的產品通過配送係統送到用戶的手中。 要想達到這樣一個鏈條的自由整合,每個節點具有智能還不夠,還必須要開放同時遵守某種標準。這是一個C2MD2M2C(Customer to Maker-Designer to Manufacturer to Customer) 的閉合鏈,把這鏈條穿起來的是互聯網和配送體係。對於一些不太複雜的產品,Customer 和Maker可以合二為一。
將來的大規模製造業並不會消失,但大規模製造業要想生存或生存得好,必須開放,這種開放,不僅是商業上的對各種客戶開放,而是技術層麵上的開放,這種開放,至少分兩個層次,一個是管理和驅動製造體係本身的管理係統,一個是製造本身的標準開放,使之能很容易整合在新的智能產業鏈中。大規模製造會是這個鏈條的支撐。到那時,像蘋果這樣以設計見長的大公司,或許被更多的創客(Maker)或小的設計(Designer)公司所取代。繼開源軟件之後的開源硬件運動的興起,會加速這一天的早日到來。
“宜家效應”,開源硬件,個性定製,按需製造,分散化,三維打印技術這些背後的這些精神疊加在一起,蘊藏著巨大的商機,也是撬動現有製造業格局的顛覆性力量。這是波濤洶湧,機會多多的創業藍海。由於很難製造出萬能的三維打印機,因此大公司無法或很難壟斷,每個細分領域都大有可為。據Gartner公司的調查,2014年預計3-D打印機的產量預計增長75%,而到了2015年會增長200%。想創業的“童鞋”們,你們還等什麽?!趁富士康這樣的傳統製造業巨頭還在鼾聲如雷,趕緊行動吧。
關於快鯉魚
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與其說快鯉魚是一個科技博客,不如說是捍衛互聯網生態鏈的刀筆吏!