APP下载

3D打印让一切重新想象

2016-07-26

塑料制造 2016年7期
关键词:打印机娃娃房子



3D打印让一切重新想象

1912年线前电、后放出大现器的等电发话明、都汽推车、动无了社会的发展。然而处于那个时代的人,没人能预料到这些科技发明会对今天产生如此大的影响。到了21世纪,3D打印能否扮演新一轮产业革命的主角,我们将拭目以待。有理由相信,随着技术和市场的成熟,3D打印的应用范围将会超出我们的预料之外,它将会让一切重新想象。

家里的被子摔破了,那就上网下载一个杯子的3D图纸,然后把它打印出来就可以了。需要定制一双运动鞋吗?那就自己设计或者找人设计一双全新的,同样可以打印出来。我们将可以打印各种东西,如木质家具、小孩玩具、生日礼品等。需要一个新的肾吗?那就打印一个吧,再也不需要找器官捐助者了,也不用担忧你的免疫系统会排斥它,因为这时根据你的需求进行定制的。

近年来,一些制造业直接或间接地涉及3D打印技术,未来几年其比例将会持续增长。在医疗行业,3D打印将可以用于打印药物或者器官组织。3D打印也可以应用到涉及行业,如建筑沙盘,用3D打印做出来就非常漂亮;在鞋类、眼镜和游戏手柄的生产中,也可以应用3D打印技术直接将涉及模型做成实物,如图3-4所示。

未来的3D打印将在民用、工业应用,以及医用方面有不可思议的发展。3D打印机生产的产品将随处可见,他将替代一部分现有工业技术,但绝不会替代全部,大部分现有的工业技术都有其存在的价值和意义。不是所有的产品都适合用3D打印,它更多地用于定制产品。

显而易见,3D打印将对很多行业带来改变,如制造业、物流行业、玩具行业、礼品行业等。

3D打印对物料行业的影响

随着3D打印的发展,越来越多的传统产业将会受到影响,制造业则是首当其冲的。由于可以更加灵活地相应消费者的需求,3D打印会影响靠近消费市场的当地制造业格局,并且制造业的性质将会变得不同于传统模式。制造业受到影响,与之关系紧密的物流业自然也不例外。

物流业涉及运输、仓储、包装和流通等众多环节,随着3D打印技术的成熟和打印成本的下降,很多日常用品都只需网上下载3D图纸,然后在家里或者就近在3D打印店打印即可。大家去实体店购物或者网上购物将变少。对于特定的产品,企业将更容易、更快、更高效地为消费者提供定制服务。这样都将实现成品的零库存,产品的生产会更多地接近消费者所在地,终端产品的运输将减少,运输成本也将降低。

这些都会对全球的物流行业产生深远的影响。一方面,本地物流将增加,而长途及国际物流将减少。产品的航运和航空运输需求,以及仓储需求都将下降,物流公司的生存空间将会变得狭小。物流业必须对现有业务模式进行改革,依靠服务的多样化和专业化来巩固市场。另一方面,虽然终端产品的运输减少了,但是3D打印所需材料的运输和储存需求将大大增加,这又给物流公司带来了新的机会。物流企业的业务甚至会扩展到产品的生产与零售等环节。桌面级3D打印机可以用来打印普通的日常生活用品,普通家庭都可以承受。但是要打印更高级的产品,就不得不用到更加昂贵的工业级3D打印机或者特定的3D打印机。而这些类型的3D打印机,一般家庭是不会购买的,那么市场机会就来了。物流企业在给用户提供快递送货服务的同时,也需要提供运输包装。有实力的物流企业将会把3D打印运用到物流业务中,提升工作效率,比如根据物件打印出最适合的包装。而对于运输难度大或运输成本高的物件将不再运输,而是通过网络传输3D图纸,再在接收地直接打印,最终送达客户手中。针对有特定需求的用户,物流企业将很有可能直接提供特定产品的定制服务。

在可预见的未来,物流行业市场会受到冲击,同时新的机遇也将会出现,如何应对3D打印将会带来的影响,如何利用3D打印提升业务水平、开拓新的市场是整个物流行业需要思考的问题。

3D打印助力机器人研发

以前只能在科幻电影中才能看到的机器人,正离我们越来越近。不过目前的机器人,主要还用在工业上,尤其是汽车生产线的焊接工艺。更多的工业机器人也开始应用在工厂的自动化生产线上,制造业越来越重视工业机器人的使用。例如,近年来富士康正在推行的百万机器人战略。随着机器人的不断发展,家用机器人也开始进入我们的日常生活。目前有些家庭使用的智能扫地机,其实就是一种简单的机器人。将来,各种各样的机器人将越来越多,会变得更加智能化,功能也会更加强大,应用的领域也会更加广泛。那么在机器人发展的过程中,3D打印技术能起到什么推动作用呢?

日本动画公司Mirailnc 的创始人Danny choo(丹尼.周)将推出首款通过Android智能手机控制的互动机器人娃娃Mirai suenaga。这款机器人娃娃的所有设计,都是使用3D设计软件来完成的,而她的身体部件则采用了3D打印机进行制作,可以说是真正集各项高科技于一身的高级玩偶。

传统的设计方式是手工绘图或平面绘图,而丹尼·周直接采用了3D设计,并用3D打印机来制作机器人娃娃的样品模型。这样做能够更方便地对设计进行后期调整和修改,还能直接用设计图做出各种有趣的视频动画。

据估计,这个60cm高的机器人娃娃所有身体部件的打印成本将在6000元人民币左右。打印完成后经过砂纸打磨,再涂上底漆就可以得到柔软光滑的娃娃身体部件了。

除了身体部件,这个机器人娃娃柔软的塑料皮肤下还内置了一个 完整的铁骨机器人。这个机器人娃娃拥有24个伺服电动机来控制娃娃的手和四肢的运动,机器人娃娃的控制模板安放在娃娃的头部。与此同时,它还安装了触觉、视觉。听觉、超声和判断实时位置的各种传感器。虽然这个机器人娃娃还不能行走,但是已经能够做一些诸如站立、摆动四肢及臀部等相对简单的动作。

丹尼·周计划一旦设计工作完成之后,将采用注塑的方式来进行批量生产。通过应用3D设计和3D打印,机器人娃娃能以更低的成本、更快的速度开发出来。有理由相信在将来,更多的机器人的研发都可以使用上3D打印机,甚至可以根据用户的需求,进行家用机器人的定制。

3D打印,谁会失业

3D打印作为一种新的生产方式,擅长解决个性化、复杂化、高难度的生产,虽然并不能完全取代传统制造业,但3D打印的影响仍然足够深远,甚至会和每个人的工作就业息息相关。将来大量的通过人工进行的生产制造相关工作,都可能会被3D打印所取代。一方面它让人们从简单重复的体力劳动中解放出来,让我们的工作。生活更高效与安全,极大地提高了社会生产效率。另一方面,能够被3D打印所取代的工作,可能将导致这些岗位的人员失业,如产业工人、建筑工人。

3D打印机还能应用在建筑行业上?大家可能会觉得不可思议,房子这么大的东西也可以打印出来吗?事实上这完全是可以实现的,3D打印的房子在中国上海已经可以看到了。

2014年4月,全球首批3D打印的房子在上海张江高新青浦园区内面市,引起了社会大众的关注。10幢一至两层的毛坯新房,其中最大的 一幢两层建筑长10m、宽6m、高4m。不可思议的是,建成这些房子总共只花费了24个小时,但并非由工人一砖一瓦砌出来,而是由一台3D打印机整栋打印出来的。通过3D打印房子,建筑垃圾将可以变废为宝,降低50%的建筑成本。3D打印可以让建筑工人做更体面的工作,让更多人住得起房子,而且房型还可以进行私人定制。

就连万科董事长王石也看好3D打印在建筑行业的应用,宣称三年之后万科的建研中心将会用3D打印机打印房子。实际上万科近10年来一直在从事建筑模块化研究,研究住宅的标准化。它把房子做成了一个个标准件,提前在工厂将标准件生产出来,然后到现场进行组装,这样就可以实现住宅的批量生产。在这个过程中,3D打印机就可以太派用场。

当然,短期内3D打印不可能完全替代传统建筑方式。3D打印房子,也并非是一开始就能打印整栋房子。估计需要3一5年才能够打印具有功能性的建筑体,目前只是用于房屋内外部的装饰与美化,比如一些高档建筑的屋顶设计,或者用来打印沙盘、房屋样板间,如图3-5和图3-6所示。即便是在3D打印技术更成熟的海外,3D打印房子也是实验室技术,并没有进行产业化。

建筑行业是典型的劳动力密集行业。近些年来,劳动力成本不断上涨,导致建筑行业的成本也不断上升。如果3D打印真的可以完全打印整栋房子,甚至将来还用于修路、修桥。为了节约成本,很多企业都会乐于采用,这对建筑工人可能是一场灾难。当然,对于产业工人,也是一样的。

甚至对于更“高端”的从业者,3D打印也会带来冲击。如雕塑家们,在一个形象设计出来后,雕刻家需要通过手工的方式把它创作出来,费时费力,而且对手艺的要求很高,很难批量生产。如果将3D 打印应用于创作雕塑,那么事情就简单多了。即使是一个未受过任何专业训练的普通人也能通过3D打印机轻松地将自己构想的形象转化为实物。这是否意味着,雕刻家也会失业呢?

3D打印机能够将我们的构想极其精确地呈现出来,并且可以进行等比例放大和缩小,在这些方面,3D打印技术可以替代传统的雕塑技艺,但机器是无法进行丰富的构想的,进行雕塑创作离不开强大的空间想象力。良好的审美能力等专业素养,就像摄影无法取代绘画、机械制品难以表现手工塑造的特有美感一样。在大多数产品都实现大批量生产的今天,手工原创反而显得更加可贵,因此3D打印是无法全面取代雕塑家的工作的。

3D打印机会是雕塑家们很好的表现工具,能够帮助他们将构想更好地表现出来。当代的雕塑家们如果清楚地意识到了这一点,他们将会想到利用这种新技术如何与自己的创作相结合,让创作更完美和丰富。

3D打印其实就是数字化制造。随着新材料、新工艺、机器人的采用,小批量生产将变得更加划算,个性化定制将变成主流,生产组织也将更加灵活,劳动投入更少,劳动力成本在整个生产成本中的比例也将随之下降,需要直接从事制造业的人数也必将减少。大到关系国计民生的国防工业。交通工具和医疗设备,小到文物模型、珠宝,3D打印将改变整个设计制造业领域。

新的商业模式将会不断诞生。在这个过程中很多职业会随之消失,同时很多新的职业也将被创造出来。总体的趋势是从事制造业的人数减少。我们现在就应该做好准备,尽快进行调整,不断学习新东西,才能跟上时代发展的步伐,才不会被社会淘汰掉。

猜你喜欢

打印机娃娃房子
孤独的房子
三个娃娃一台戏
另类3D打印机
简易娃娃床
打印机基板大型注塑模具设计
FDM型混色3D打印机的设计
当“房子”爱上卖萌耍宝以后
一百分等