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3D打印如何勾勒制造新蓝图

发布时间:2021-3-7 13:06:51
3D打印,如何勾勒制造新蓝图? 
 
 3D打印又叫做增材制造,是指通过逐层增加材料的方式将数字模型制造成三维实体物件,系一种新型的制造技术。在正式生产之前,工程师需要先设计出工程图纸,把产品的参数全部输入打印程式之后,然后向打印机内装入液体或者粉末状的打印材料,最后由电脑驱动连接,把打印材料一层层叠加起来,从而把三位的蓝图变成最终的实物。 
 
 这样的场景在10年之前,肯定会被认为是科幻影片,但十年来,3D打印却制造出了很多的成品,让人瞠目结舌,比如3D打印出来的汽车已经问世,不过应该没有上路;3D打印出来的比基尼,已经成为海滩一道亮丽的风景线,而通过人体基因数据,打造而成的肝脏组织,也在为医学研究持续做出贡献,比3D打印出来的成品更让人兴奋的是,这个行业巨大的潜力,简单来说,世界上现存的物体几乎全部可以抽离出相关参数,然后输入电脑,成为打印模板。 
 
 未来3D打印的将会走出两个分支,一个分支是它可以帮助人类打印那些自己不想制造的东西,比如手机外壳的研磨生产线,去毛刺线,现行的流程工艺无不需要大量的人力,终日拿着磨刀,艰苦劳作,有了3D打印之后,完全可以把金属粉末灌入打印机,然后按照固有的参数进行增材制造,精度就更不成问题了。 
 
 另一个分支则是人类制造不了的,比如前文所提到的器官打印,现有的医学科技,要想造一个精密的器官结构,难度实在太大,但3D打印若能读取人类基因信息,制造一个器官组织将变得非常简单,就好像蒸一锅馒头那样容易。 
 
 而到了那个时代,制造业也会重新分工,从3D打印的技术逻辑来看,左右制造走向的人群将会是编程师、立体图形设计者以及材料工程师:首先立体图形设计者要有足够的灵感,他们需要把现实世界已经存在的东西搬入电脑程式中,同时,需要把自己脑袋里的事物也能在电脑中投影出来,笔者相信,能具备如此灵感的人占比不会太大,超不过5%,但好在电脑程式太容易传播了,有原创设计者,自然也会出现跟随者;另外,材料工程人员将会在3D制造时代大放异彩。 
 
 如前文所述,任何的打印都需要以材料做基础,他们需要粉末状或者液态的,而且经过重新组合之后,依旧要保持原有的性能,总得来说,3D打印制造一个屋子、凳子都非常容易,打印一把gun看上去也不困难,因为他们的材料构成单一,只需要分层制造即可,但是要打印一块电路板就比较难了,这是一种多材料的组合,打印程式要能分辨出不同的材料以及其所处的位置,更何况,找到一种“可打印”材料总是一件非常伤脑筋的事儿,就更不要奢望他们乖乖地重新排列组合了。 
 
 事实上,材料科技的发展程度决定了3D打印的普及速度,但这个理应是一个可以不断被攻克的领域,这也就意味着,3D打印大批量应用于制造业会是不可逆的大趋势,同时,也意味着世界制造的格局将会有重大改变。笔者不太清楚美国、德国、日本等制造强国的状况,但毫无疑问,中国才刚刚起步,而且现行的制度也并不鼓励,代工大王郭台铭曾说:3D打印若是普及,我就把“郭”字倒过来写,这应该是一种心理战术,毕竟,3D打印冲击制造业的过程,肯定是从模具开始,而这也是富士康的根基,他必须要放出点烟雾弹,以便能把苹果的订单暂时留下来。 
 
 与此同时,富士康内部传出消息,一批又一批的工程师开始培训3D打印技术,或许老郭早就知道,一旦3D打印大幅度降低生产成本、提高生产效率,他引以为傲的平台也就会彻底倒塌,遗憾的是,中国的制造业主有几个如郭总般睿智,更多的人还是对着小钱、快钱垂涎三尺,却往往错过了最重要的变革时机。 
 
 制造业,终究是人的战争? 
 
 之所以说中国在3D打印方面比较落后,主要是因为看不到成果,而且熟悉中国制造的人都知道,这个行业的运作更偏重操作资本,而不是操作技术:在这种大背景下,企业主更乐于把精力和时间花在资本运行和人际关系的驾驭之上,中层乐于搞办公室斗争,享受把人干倒的快乐,职员们每天于朋友圈抱怨之后,而后幻想永远不可实现的“说走就走的旅行”,但3D打印如此之复杂,集机械工程、cad、逆向工程技术、分层制造技术、数控技术、材料科学、激光技术于一身,想要精通任何技术都需要潜心修炼,需要社会给予崇尚技术的大环境。 
 
 显然,中国缺乏这种环境,从业者也缺乏这种心境,这大概也是为什么3D大多数的制造业先进技术,都来源于欧美,他们如今又成为3D打印的市场主导者,轻轻松松地就占比到70%的份额。 
 
 制造业的竞争,终究是人的竞争,大家的人没有技术突破能力,注定了要做苦力,但技术不发达,这个世界尚需要苦力的时候,大家勉强度日,但一旦有3D打印这样的革命技术出现,世界再不需要中国工人的双手,更不需要所谓勤劳勇敢的中华民族了。 
 
 如前文所述,制造业的布局非常容易上升到国家战略层面,因为这个行业影响实在太大,其中,最致命,最根深蒂固的影响是行业对人的影像,比如德国制造业,培养出了一大批的制造业死忠,他们在经济最疲软的时候,仍然能坚守制造业,而不是去买股票或者投身房地产。 
 
 于是,德国能率先发起工业4.0,一呼百应;而美国则是以硅谷为中心,以全国为半径,把科技天才们逐步输送至全国的制造业,他们更关注制造系统层面的改善,制造技术、工具的开发,以及制造品牌的大批量的培养。于是大家看到,美国统治了制造业 — 全世界17%的制造订单都来自美国,他们是全世界的客户,牛得不行,而且他们以一种包容的态度,鼓励年轻人敢于创新试错,谁都不敢小瞧每天在硅谷工作的小程序员,因为他有可能第二天就变成世界首富,事实上,扎克伯格就是这个套路;日本则注重对人性弱点的祛除,他们建立强大的品质体系,提倡精细化管理、品质零缺陷意识,终在世界制造的格局中找到一席之地;另外,瑞士制造也是一股清流,他们的学徒制,让这个国家的人从不崇拜高学历,在瑞士,把技能打磨好,制造出好的产品,同样能获得高收入,受到社会的敬重… 
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