3D打印还处在起步阶段 中国或成该领域的领头羊

谈论3D打印早已不是极客们的专利。在中国，它引发了从业界到官方，中央到地方的热议。不过，世界头号电子元件制造商鸿海集团CEO郭台铭近日开炮，声称“把3D打印机称为‘第三次工业革命’只是噱头而已”。

对此，《3D打印：从想象到现实》一书的两位作者康奈尔大学机器人研究专家胡迪·利普森（以下简称利普森）和曾在微软与康奈尔大学从事产品研发的梅 尔芭·库曼（以下简称库曼）在接受本报专访时回应称，“第三次工业革命”的说法确有误导性，目前3D打印技术还处在最初始的原点，但3D打印的确是第三次 工业革命开启的突出体现。

金属打印市场最广

《21世纪》：3D打印技术在上个世纪就被发明出来，但为何现在突然引起全球性的关注？

库曼：我想有两部分原因。第一当然是科技的进步，包括对其他科技的转化。3D打印并非是通过其本身而演化的。其中一个很重要的驱动力是计算机和3D 打印模型设计软件，将软件创建的文件输入3D打印机就能打印出物品。近年来，随着计算机的价格不断降低、设计软件飞速发展，人们逐渐能造出细致入微的3D 模型图，并将其打印出来。

第二股力量来自硬件成本的锐减。另外，零部件的体积也越来越小。以前，3D打印机只有大公司才买得起，现在家庭用户和小企业也有能力购买。

从社会意义而言，中美两国其实非常相似。两个国家都在寻求产业创新。经常能听到的一个说法是，3D打印将引领新一轮工业革命。因此，3D打印机的火爆不仅是由于各种先进技术的交汇，而且源自人们对经济、社会如何进步的关切。

《21世纪》：目前3D打印技术发展到哪个阶段？

利普森：需要明确的一点是，在3D打印这个名称之下有各种各样的技术。提到3D打印，通常的联想到的是用小型3D打印机打印塑料制品，因为这样的打印机在街上就能看到。但是在3D打印的名目下还有很多更为先进的技术，它们正在扮演着重要角色。

在工业生产里，有一些平常很难见到的大型3D打印机，比如3D金属打印机。如果你留意一下资金的走向，你会发现大部分的3D打印投资都是在大型工业 打印机上。尽管大众3D打印机在数量上更多，但金属、陶瓷3D打印这些技术才是帮助工厂制造庞然大物的。所以从市场角度，市场最大的是金属打印，需求行业 包括航空航天业等。

其他工业应用还包括塑料打印，比如以ABS塑料为原材料等。这些都是现在进行时。现在我们还有越来越多的服务站，它们也不是家用的打印机，而是在云端提供服务。还有未来的市场，像是服务于生物学和医学研究的生物打印。食物打印未来也会逐渐兴起。一切都在徐徐展开。

“第三次工业革命”真正到来还要等二三十年

《21世纪》：3D打印技术的热潮是否意味着第三次工业革命已经到来？

库曼：我认为这个表述实际上有点误导。回顾过去的工业革命，它们都要花上数十年的时间。比如第一次工业革命，英国花了30-40年。第二次工业革 命，也就是人们所说的信息通信革命，经历了50多年并仍在进行当中。如果你观察中国的工业革命，它已经进行了30-40年，也还在过程之中。所以，当人们 问是否3D打印会引发第三次工业革命吗？我认为，答案是“是”，但是要花上数十年的时间。现在我们当然还在起点上，但我想人们低估了它所需要的时间：要再 过几十年，但人们却希望明年就发生，这是不可能的。

利普森：但3D打印的确是第三次工业革命开启的突出体现，因为它将减少制造业的主要成本。如果你研究历史上的其他工业革命，就会发现，它们都是由类 似的极大降低成本的技术所引发的。第一次工业革命是能源，和以往相比，能源动力几乎被下降到零成本。第二次工业革命是由计算机，而计算的成本几乎被降到 零。被3D打印降为零的成本包括从图纸到制成复杂事物的成本，比如不管物体的复杂程度，它们的打印时间、打印能力要求、投资成本都差不多。处理复杂几何图 形的成本几乎为零。而人类历史上，制造复杂物品通常更多的技术、资金和时间。因此，主要的成本降到零。我们认为，3D打印具备了第三次工业革命起飞的关键 要素。前导时间（lead time）的变化也是一样。和传统制造业相比，从设计图纸到制造出实物，原来需要好几个月，现在几乎降到了零。为下一轮产品升级进行设计修改的成本、创造 多样性的成本也低得可以忽略。所以很多东西一下子被缩小了。但要说第三次工业革命已经到来，还要等到二三十年以后，等到新的商业模式被发现出来，新的工作 形式被创造出来，新的设计工具被发明出来要运用好3D打印技术，必须要很有创意。

现在还是最初始的原点（beginning of the beginning)。可能需要30年的时间，但一切都正在发生。从比例上看，相比全美2000亿美元和全球1万亿美元左右的传统大型制造业，现在所有与 3D打印相关的产业大概只有25亿美元，还不到传统制造业的1%。比重虽然小，但现在在以每年25%的速度增长。按照这个计算，可能需要10到20年才能 达到相当于传统制造业10%-20%的体量。这需要时间，但一定会实现。

中国或成为3D打印领头羊

《21世纪》：3D打印是否未来将取代传统制造业？

利普森：我不这么认为。但它将分食一部分市场。今天很多被大规模生产的商品以后将被3D打印出来。在那些需要生产相对微小且复杂零部件的行业这已经 成为现实，比如飞机制造业。波音公司每年大概要造100架飞机，不是100多万架。这些飞机大量复杂的零件使用3D打印而不是注射模具的方式来制造是合情 合理的。但是对于牙刷制造行业都用3D打印来造就很荒唐。而那些全新的行业，比如牙套，每天都有5万个牙套被3D打印出来，在世界各地被广泛使用。每一个 牙套都是度身定做，这样的大规模定制生产在3D打印出来之前是不可能的。这样一种商业模式是全新的。

《21世纪》：即使3D打印的大规模推广还有待时日，但传统制造商仍然面临巨大的威胁。像中国这样的制造大国如何应对3D打印的挑战？这是否也会成为中国的转型契机？

利普森：制造业对中国人来说是深入到日常生活里的事。在美国，人们觉得制造业是很遥远的事。而这里，人们对制造业习以为常。中国人对3D打印的兴趣 真是非常大，我相信他们会很快掌握这项技术，并且找到新的商业模式。是的，3D打印将一定程度改变中国的制造业，但是中国人将找到新的商业模式；有些职业 会随之消失，有些新职业将在国内被创造出来。

回应郭台铭：不用3D打印，他的手机不会成功

《21世纪》：世界制造大亨郭台铭曾经公开表示，他们30年前就开始用3D打印，但这项技术不能进行商业化推广。因为3D打印商品无法加上电子零件进行组装，也无法成为电子产品量产。如果可以，他的“郭”字就倒过来写。您如何看待他的这种评论？

利普森：这个评论很酷，我们会把它放到下一版的书里，就像很多年前有人问“谁需要电脑啊”。正如刚才谈到的，目前3D打印还处于最初始的原点，以用 同种材料打印复杂零部件为主。随着技术的发展，以后能实现同时打印多种材料、甚至打出带电路、可安装电子元件的整体性产品。3D打印的用途将越来越广。所 以还是回到边界的问题。如果要3D打印实现百万量的大规模生产，近期还不可能；但如果是飞机制造业，在未来20到30年，超过一半的飞机零件都将通过3D 打印制造。我说的不是手机零件。这两个行业是完全不同的。手机是以百万量生产的，而飞机则以千计。但是从资金层面，飞机制造业资金很充裕，手机行业也是。 后者更多有无差别产品（commodity）的性质，即使上述技术瓶颈都突破了，也不值得都用3D打印。未来也许会发生变化。但3D打印目前不能广泛用来造手机并不意味着它是只一个花哨玩物。

库曼：有一点要明确的是，手机之所以能迅速投入市场，很大的原因在于它们的零部件在设计阶段都是用到3D打印技术的。你打开手机就会发现，里面有不 计其数的细小部件。之所以用3D打印，就是为了确保每个部分都能完美耦合。你不希望你设计完以后，拿到工厂，结果发现装不到一起去。微软的Surface 平板电脑也用了3D技术。如果看3D打印产品的消费额，电子消费品的比重其实是最大的，它占了全球3D打印产品消费额的五分之一。我想郭先生看到的更多是 终端产品，也就是整个手机。但是在过程当中，不把3D打印用在设计和产品策划，他的手机是不会成功的。