3D打印带来的变化

大多数人都听说3D打印将拯救美国制造业的说法。制造业者如是说，奥巴马总统随后也予以呼应。因此当SXSW大会上3D打印机扎堆涌现时，大家也无需吃惊。观众排队领取墨西哥玉米豆卷，看着一堆塑料部件从身边的机器里慢慢浮现。

但是观看演示（30秒后就有些沉闷）并不能让“节约型制造”的想法像画线一样容易。3D打印机就像是给企业增加了一个道具，上面挂着牌子，上面有可能写着：“这是我们的3D打印机，这就是未来！”到了晚上放置这台打印机的地方很有可能被用作DJ台，成为音乐演出的一部分。制造商和不断增长的投资人想问的是，这种炒作何时才能结束？脚踏实地的工作何时开始？在接下来的5到10年里，3D打印技术会走向哪里？

还是让我们用数字说话吧。已在3D打印市场浸淫将近20年的咨询和市场调研公司沃勒斯（Wohlers Associates） 估算3D打印在2011的年度增长率约29%，并且在随后的几年中以相似的速度增长。而业内另一重要数据指标Makerbot表示在过去的几年中累计售出1万5千台3D打印机，占3D台式机市场的25%。根据这个比例，整个市场也就约6万台打印机。以每台机器2000美元计算，那整个市场价值1亿2千万美元。

算上更为昂贵的工业用3D打印系统，沃勒斯预测到2015年，世界范围内3D产品（系统和原材料）与服务的销售额将达到37亿美元；到2019年则会增长到65亿美元。

这家咨询公司的创始人特里·沃勒斯同时也表示该预测并未囊括波音和通用公司在航空和骨科制造领域可能采用的3D打印部件。因此乐观估计，2019年整个市值可能达到130亿美元。

这个数字并不算小，可并不足以引发当前制造业的革命。想想看，每年制造业为全球国内生产总值贡献16%。以2011年为例，制造业贡献了69万亿美元中的11万亿，并且这11万亿中还包括了广告和物流服务产生的费用。因此想想看，即使再过6年，3D打印对整个市场来说也还是杯水车薪。

不过这依然无法阻挡投资者蜂拥而入，向3D Systems（DDD）和Stratasys （SSYS）这样的公司砸钱。Stratasys公司的市值在过去的一年里飙升479%。另一家公司ExOne（XONE）则在二月份上市，并且在动荡的股市中表现良好，在过去两个月中股价增长15%。而已经褪去光环的3D Systems和Stratasys截止今年已下跌了18%和14%。

这些公司会是下一个微软、谷歌(微博)，或者Facebook，引领下一次的长期变革？抑或是一个短期的投资热潮？正如同计算机和互联网时代，除非技术变革能足以取代已有的方法和公司，否则很难说出谁是终极大赢家。

3D打印业的一位企业家表示自己不会出售传统制造业的股票，他解释说“传统制造业存在良久，能够很便宜地大量生产满足大众市场需要”。
“3D打印提供了独一无二的机会，这些产品告诉大众我们有多特别。但是想想每到晚宴时就得打印餐具和盘子，我自己也不想折腾。如果你能在宜家买到更便宜的东西，别人也一样。”

这也意味着，在自己的工厂生产自己所需的厨房用具无论何时都不靠谱。看看自己的房子，想想看那些被淘汰的东西堆得遍地都是的景象。你可能需要12种不同类型的玻璃、30种钢材、1000种塑料，还有你想要的各种颜色，还有螺母和螺栓。还有你得找到专门的房间用来组装。即使你能打印出iphone手机所需的电子沉积油墨和极光驱动的金属烧结，你最后也不过是弄出一个外观糟糕的iphone而已，更别提Gorilla玻璃了，因为康宁公司压根就不可能把它卖给你。

勒沃斯指出越来越多的3D打印物品进入我们的生活，但是它们应当是由具有专业工具和知识的专业人员制造，而非普通人。不妨这么想，你能设计和生产自己的家具，但是你可能不这样做。

与其在家庭工厂引发火灾，你更愿意在亚马逊或别的网站上点一下“购买”按钮，然后别的地方的3D打印机开始工作。“大多数人并不关心东西是怎么造出来的，他们更注重产品价值和使用状况，”沃勒斯说。“3D打印只是另一种生产方式。唯一的不同可能就是产品更丰富，因为与传统制造业相比，3D打印制造业的价格门槛低。除非有人下单购买否则不进行生产，因此3D打印制造业并无风险。”

围绕3D打印的部分混乱（和炒作）导致我们的渴望不切实际，让我们觉得这不过是科技世界中的另一个小玩意而已。如果它只是一种设备，那么根据摩尔定律，会在未来有一个飞速发展。但是摩尔定律并不适用于3D打印，可能除了打印机内部的芯片。3D打印是材料科学、精密机械、电子控制器和软件的结合体。

计算机的发展验证了摩尔定律。在计算机的世界里，单一方面能得到大幅改进，但是3D打印是个多面体，包括原材料填充、机器运行速度、精确度和解析度多个方面。而不同的应用类型——骨科还是珠宝，让3D打印的方方面面更为重要。

“我认为3D打印的发展曲线与类似屏幕技术的改进类似，”TechShop的首席执行官马克·哈奇如是说：“在过去的20年里渐进发展，并且将继续渐进。”

哈奇指出，家用3D打印领域的爆炸式发展与两大因素息息相关，其一是技术的巨大飞跃，另一因素就是Stratasys持有的两项关键专利在2011年失效。涉及的专利有一项被称作熔融沉积成型，在这个过程中塑料带被熔化然后形成模型。这一过程由软件脚本控制，Stratasys的联合创始人斯科特·克伦普于1989年获得该专利。而供3D打印机和大部分家用打印机使用的开源工具包则使用了FDM方法。哈奇说：“其实需要一直被压抑，这些专利一直制约着3D打印的发展。而在材料科学领域就没有这种猛增。”

邓肯·斯图尔特，德勤加拿大技术、媒体和通信研究的负责人，则将3D打印业比作蒸汽机或生物技术。“看看生物技术，它已有40年的历史，已取得一些巨大关注，但还是一种成为产业的方法，而没有成为一种设备。”斯图尔特预测3D打印最有用的应用是为家电维修工制造备件。“无需拿着数百个零件，维修工们只需要在后备箱里放上一个3D打印机，付上两美元的许可费就能修好洗衣机了。”

TechShop的哈奇则对3D打印的未来和价值怀有更为远大的愿景，“3D打印在产业应用中的杀手锏就是能快速生产出原型。可能因为缺乏后期处理这些原型功能不强，但是作为原型尚可。快速原型完胜详细的研究和幻灯片。”

（身为一名前军人，哈奇还有打印武器的想法。“当然可以这么做，不过很贵，很慢，做出来的成品很糟糕。比起来还是用eBay上供应的标准工业工具来做一个更方便。现在打印武器就是浪费时间，只有白痴才会3D打印手枪或刀”）

对家庭用户而言，下一个十年会有什么不同？“3D打印能让8岁到80岁的所有人都享受到教育和游戏的乐趣。”哈奇说：“这是无价之宝。”

哈奇的理想是美好的。在实用和产业层面，3D打印的价值是在近期以及可见的将来能将我们的想法快速转变为可以拿在手中的实物，可能是牙刷、门把手和玩具。

3D打印的最高目标就在于实验性，这也是其宝贵之处。由消费者和专业人士打造的成品可能是任何形态、任何产品。这正是3D打印的未来所在。在未来，3D打印的股票会飙升，但最重要的它能挽救美国制造业。