·书评·
未来制造业的新方向

[美] Hod Lipson,Melba Kurman 著,赛 迪研究院专家组译。中信出版社, 2013年4月第1版,定价:49.00。

生活中,我们经常遇到一些困扰,比 如:欢喜地踏着新鞋子出门,半路却发现 磨脚;轻松地戴着崭新的耳机陶醉于美 妙的音乐,中途却感到耳朵不适甚至疼 痛……,每次遇到这样的事情,原本愉悦 的心情飘得无影无踪。也许,这样的烦 恼会被高科技趋走,3D 打印技术的快速 发展让我们看到新的希望。

3D 打印的技术名称是“增材制造”, 本质是制造过程而不是打印过程。它将 信息、材料、生物、控制等技术融合渗透, 打破了传统的通过切割或模具塑造来制 造物品的生产模式。3D 打印并不是一种 新技术,它的思想源于19 世纪末的美国; 20 世纪80 年代,由S. Scott Crump 成功 开发热溶解积压成形(FDM)技术,早期 的3D 打印机就出现了;1995 年,才在麻 省理工学院创造了“3D 打印”术语。因 此,有网友笑谈:3D 打印技术是19 世纪 的思想,20 世纪的技术,21 世纪的市场。

Hod Lipson 先生和Meiba Kurman 女士通过对来自世界不同领域的20 多位 专家进行采访,并利用网络和“推特”空 间,获取不同的视角与新的信息,历时9 个月写成《3D 打印:从想象到现实》一书 (以下简称《3D 打印》),通过介绍3D 打印 制造出的一个个产品向我们娓娓道出3D 打印的制造过程,清楚地呈现了这项技 术的特征与优势,以及它对人们的生活 方式、教育方式和生产方式等带来的影 响,旨在讲述一种全新的产品生产模式。

如果需要助听器,可用光学设备扫 描数据,捕捉内耳精确形状,实现定制生 产;如果需要汽车轮胎,可以根据当地气 候为汽车提供相适应的摩擦力,生产出 安全系数更高的轮胎;如果在就寝前发 现牙刷不见了,不用担心,可以扫描手的 大小和嘴巴张开时的形状,利用3D 打印 技术足不出户就制造出新牙刷,不仅符 合自己的身体特征,而且这一切可以在 15 分钟内完成。3D 打印不仅可以打印 生活必需品,还能够打印生物体的器官 甚至人体的身体部位,甚至还可以根据 个人的疾病打印出定制的营养均衡食 品,根据特定的环境现场打印出房屋和 其他建筑物……;这一切不可思议的事 情在《3D 打印》中一个接一个呈现,不断 冲击着人们的思想,使人们相信即使没 有经验也可以设计出自己需要的产品。 3D 打印无疑会对人类生活方式产生非常 重要的影响。

此外,作者指出3D 打印的出现也会 影响教学方式,甚至颠覆传统的教育方 式。它为何能够颠覆、是如何颠覆的、未 来的课堂是什么样的呢,该书对3D 打印 影响下的未来教育进行了描绘,引发读 者对教育的思考。

3D 打印改善了人们的生活,改变了 传统制造业的生产模式,自然会对传统 制造业造成很大冲击,书中对此也作了 详细介绍。随着3D 打印技术的普及,在 制造业领域人人都可以开公司,并且不 需要先建工厂,利用3D 打印融大规模生 产和手工生产于一体的优势,能轻松生 产多样化和定制的产品,并且可大大降 低财务风险。笔者沉浸于《3D 打印》描绘 的未来社会中时,不禁产生了疑问:既然 3D 打印无所不能,那会不会导致传统制 造业的从业者们失业?令人惊喜的是作 者对此也作了解答。

在介绍3D 打印对社会带来巨大变 化的同时,作者归纳出3D 打印的10 大优 势,如制造复杂物品不增加成本、零技能 制造、减少废弃副产品、材料无限组合 等。不过,任何事物都存在弊端,面对这 个正在发展中的技术,作者在第12 章提 出了对未来的担忧——当新兴的且能够 改变游戏规则的技术出现时,其后续影 响是难以预料的。我们可以假想:当任 何人都可通过3D 打印出任何所需的物 体时,还有何知识产权可言;当3D 打印 制造出的生物器官在黑市中流通而无人 监管时,将是什么样的情形;当3D 打印 可以制造出武器或毒品时,会产生什么 样的后果……这些结果都可能会是灾难 性的。因此,作者呼吁3D 打印迫切需要 法律保护。

《3D 打印》满足了不同读者的需求, 对于喜爱技术、希望挖掘3D 打印过程中 机械奥秘的读者,该书用第5 章专门讲述 了3D 打印的制造过程。当然,3D 打印过 程离不开计算机指令,输入设计好的电 子蓝图或设计文件是它正常运作的前 提。因此,作者在第6 章讲述了设计软 件。3D 系统公司客户部负责人拉杰夫 说,3D 打印机主流应用的最大障碍是缺 乏杀手级程序或者非常受欢迎的应用程 序。如今,设计所需物体涉及的数据点 超过了计算机的处理能力,3D 打印仍然 面临着巨大挑战。

《3D 打印》是介绍3D 打印技术的科 普图书,涉及的内容非常全面,不仅包括 3D 打印的概念、优势、打印过程以及应用 领域,还包括3D 打印面临的技术障碍以 及普及过程中产生的弊端,引发了读者 对该技术普及过程中产生问题的思考, 促进3D 打印技术沿良性轨道快速发 展。该书将3D 打印的技术与设计软件 问题单独成章,大大方便了读者阅读。 对于想全面了解3D 打印技术的读者而 言,此书足以。

日前,不断有3D 打印物品的实例出 现:中国科学院重庆绿色智能技术研究 院成功研发出国内首台3D 打印并联机 器人,并实现了3D 打印;英国Fripp 设计 公司联合曼彻斯特城市大学研制出新型 义眼3D 打印方法,普通义眼一般需要数 周时间才能完成,制作成本高达2.99 万 元,而3D 打印不仅能够每小时生产150 颗义眼、成本约是普通制造方法的3%, 而且能够与大多数健全人的眼球相匹 配;我们相信,3D 打印必然是未来生产制 造业的新方向。3D 打印,将掀起生产制 造工业的新革命!

文/王丽娜
作者简介  科技导报社,编辑。
栏目主持人  尹传红,电子信箱:asimov@126.com。

(责任编辑李娜)