專訪利普森：3D列印技術還處在最初始的原點

本報記者 王爾德

實習記者 危 煒 北京報導

　　談論3D列印早已不是極客們的專利。在中國，它引發了從業界到官方，中央到地方的熱議。不過，世界頭號電子元件製造商鴻海集團CEO郭台銘近日開炮，聲稱「把3D印表機稱為『第三次工業革命』只是噱頭而已」。

　　對此，《3D列印：從想像到現實》一書的兩位作者——康奈爾大學機器人研究專家胡迪·利普森(以下簡稱利普森)和曾在微軟與康奈爾大學從事產品研發的梅爾芭·庫曼(以下簡稱庫曼)在接受本報專訪時回應稱，「第三次工業革命」的說法確有誤導性，目前3D列印技術還處在最初始的原點，但3D列印的確是第三次工業革命開啟的突出體現。

　　金屬列印市場最廣

　　《21世紀》：3D列印技術在上個世紀就被發明出來，但為何現在突然引起全球性的關注？

　　庫曼：我想有兩部分原因。第一當然是科技的進步，包括對其他科技的轉化。3D列印並非是通過其本身而演化的。其中一個很重要的驅動力是計算機和3D列印模型設計軟體，將軟體創建的文件輸入3D印表機就能列印出物品。近年來，隨著計算機的價格不斷降低、設計軟體飛速發展，人們逐漸能造出細緻入微的3D模型圖，並將其列印出來。

　　第二股力量來自硬體成本的銳減。另外，零部件的體積也越來越小。以前，3D印表機只有大公司才買得起，現在家庭用戶和小企業也有能力購買。

　　從社會意義而言，中美兩國其實非常相似。兩個國家都在尋求產業創新。經常能聽到的一個說法是，3D列印將引領新一輪工業革命。因此，3D印表機的火爆不僅是由於各種先進技術的交匯，而且源自人們對經濟、社會如何進步的關切。



　　《21世紀》：目前3D列印技術發展到哪個階段？

　　利普森：需要明確的一點是，在3D列印這個名稱之下有各種各樣的技術。提到3D列印，通常的聯想到的是用小型3D印表機列印塑料製品，因為這樣的印表機在街上就能看到。但是在3D列印的名目下還有很多更為先進的技術，它們正在扮演著重要角色。

　　在工業生產里，有一些平常很難見到的大型3D印表機，比如3D金屬印表機。如果你留意一下資金的走向，你會發現大部分的3D列印投資都是在大型工業印表機上。儘管大眾3D印表機在數量上更多，但金屬、陶瓷3D列印這些技術才是幫助工廠製造龐然大物的。所以從市場角度，市場最大的是金屬列印，需求行業包括航空航天業等。

　　其他工業應用還包括塑料列印，比如以ABS塑料為原材料等。這些都是現在進行時。現在我們還有越來越多的服務站，它們也不是家用的印表機，而是在雲端提供服務。還有未來的市場，像是服務於生物學和醫學研究的生物列印。食物列印未來也會逐漸興起。一切都在徐徐展開。

　　「第三次工業革命」真正到來還要等二三十年

　　《21世紀》：3D列印技術的熱潮是否意味著第三次工業革命已經到來？

　　庫曼：我認為這個表述實際上有點誤導。回顧過去的工業革命，它們都要花上數十年的時間。比如第一次工業革命，英國花了30-40年。第二次工業革命，也就是人們所說的信息通信革命，經歷了50多年並仍在進行當中。如果你觀察中國的工業革命，它已經進行了30-40年，也還在過程之中。所以，當人們問是否3D列印會引發第三次工業革命嗎？我認為，答案是「是」，但是要花上數十年的時間。現在我們當然還在起點上，但我想人們低估了它所需要的時間：要再過幾十年，但人們卻希望明年就發生，這是不可能的。

　　利普森：但3D列印的確是第三次工業革命開啟的突出體現，因為它將減少製造業的主要成本。如果你研究歷史上的其他工業革命，就會發現，它們都是由類似的極大降低成本的技術所引發的。第一次工業革命是能源，和以往相比，能源動力幾乎被下降到零成本。第二次工業革命是由計算機，而計算的成本幾乎被降到零。被3D列印降為零的成本包括從圖紙到製成複雜事物的成本，比如不管物體的複雜程度，它們的列印時間、列印能力要求、投資成本都差不多。處理複雜幾何圖形的成本幾乎為零。而人類歷史上，製造複雜物品通常更多的技術、資金和時間。因此，主要的成本降到零。我們認為，3D列印具備了第三次工業革命起飛的關鍵要素。前導時間(lead time)的變化也是一樣。和傳統製造業相比，從設計圖紙到製造出實物，原來需要好幾個月，現在幾乎降到了零。為下一輪產品升級進行設計修改的成本、創造多樣性的成本也低得可以忽略。所以很多東西一下子被縮小了。但要說第三次工業革命已經到來，還要等到二三十年以後，等到新的商業模式被發現出來，新的工作形式被創造出來，新的設計工具被發明出來——要運用好3D列印技術，必須要很有創意。

　　現在還是最初始的原點(beginning of the beginning)。可能需要30年的時間，但一切都正在發生。從比例上看，相比全美2000億美元和全球1萬億美元左右的傳統大型製造業，現在所有與3D列印相關的產業大概只有25億美元，還不到傳統製造業的1%。比重雖然小，但現在在以每年25%的速度增長。按照這個計算，可能需要10到20年才能達到相當於傳統製造業10%-20%的體量。這需要時間，但一定會實現。

　　中國或成為3D列印領頭羊

　　《21世紀》：3D列印是否未來將取代傳統製造業？
　　利普森：我不這麼認為。但它將分食一部分市場。今天很多被大規模生產的商品以後將被3D列印出來。在那些需要生產相對微小且複雜零部件的行業這已經成為現實，比如飛機製造業。波音公司每年大概要造100架飛機，不是100多萬架。這些飛機大量複雜的零件使用3D列印而不是注射模具的方式來製造是合情合理的。但是對於牙刷製造行業都用3D列印來造就很荒唐。而那些全新的行業，比如牙套，每天都有5萬個牙套被3D列印出來，在世界各地被廣泛使用。每一個牙套都是度身定做，這樣的大規模定製生產在3D列印出來之前是不可能的。這樣一種商業模式是全新的。

　　《21世紀》：即使3D列印的大規模推廣還有待時日，但傳統製造商仍然面臨巨大的威脅。像中國這樣的製造大國如何應對3D列印的挑戰？這是否也會成為中國的轉型契機？

　　利普森：製造業對中國人來說是深入到日常生活里的事。在美國，人們覺得製造業是很遙遠的事。而這裏，人們對製造業習以為常。中國人對3D列印的興趣真是非常大，我相信他們會很快掌握這項技術，並且找到新的商業模式。是的，3D列印將一定程度改變中國的製造業，但是中國人將找到新的商業模式；有些職業會隨之消失，有些新職業將在國內被創造出來。

　　回應郭台銘：不用3D列印，他的手機不會成功

　　《21世紀》：世界製造大亨郭台銘曾經公開表示，他們30年前就開始用3D列印，但這項技術不能進行商業化推廣。因為3D列印商品無法加上電子零件進行組裝，也無法成為電子產品量產。如果可以，他的「郭」字就倒過來寫。您如何看待他的這種評論？

　　利普森：這個評論很酷，我們會把它放到下一版的書里，就像很多年前有人問「誰需要電腦啊」。正如剛才談到的，目前3D列印還處於最初始的原點，以用同種材料列印複雜零部件為主。隨著技術的發展，以後能實現同時列印多種材料、甚至打出帶電路、可安裝電子元件的整體性產品。3D列印的用途將越來越廣。所以還是回到邊界的問題。如果要3D列印實現百萬量的大規模生產，近期還不可能；但如果是飛機製造業，在未來20到30年，超過一半的飛機零件都將通過3D列印製造。我說的不是手機零件。這兩個行業是完全不同的。手機是以百萬量生產的，而飛機則以千計。但是從資金層面，飛機製造業資金很充裕，手機行業也是。後者更多有無差別產品(commodity)的性質，即使上述技術瓶頸都突破了，也不值得都用3D列印。未來也許會發生變化。但3D列印目前不能廣泛用來造手機並不意味著它是只一個花哨玩物。

　　庫曼：有一點要明確的是，手機之所以能迅速投入市場，很大的原因在於它們的零部件在設計階段都是用到3D列印技術的。你打開手機就會發現，裏面有不計其數的細小部件。之所以用3D列印，就是為了確保每個部分都能完美耦合。你不希望你設計完以後，拿到工廠，結果發現裝不到一起去。微軟的surface平板電腦也用了3D技術。如果看3D列印產品的消費額，電子消費品的比重其實是最大的，它佔了全球3D列印產品消費額的五分之一。我想郭先生看到的更多是終端產品，也就是整個手機。但是在過程當中，不把3D列印用在設計和產品策劃，他的手機是不會成功的。

　　(《3D列印：從想像到現實》 [美]胡迪·利普森 梅爾芭·庫曼著 中信出版社 2013年4月版)


詳全文 專訪利普森：3D列印技術還處在最初始的原點-科技新聞-新浪新聞中心 http://news.sina.com.tw/article/20130715/10142297.html