1、3D打印的變革性力量

　　2014年9月15日，世界上第一輛3D打印汽車面世。這輛汽車名為StraTI，是美國亞利桑那州Local Motors公司通過3D打印技術(shù)在為期6天的2014年國際制造技術(shù)展覽會(huì)上制造的，打印零部件 和組裝共花費(fèi)44個(gè)小時(shí)，遠(yuǎn)小于傳統(tǒng)汽車制造所花費(fèi)的時(shí)間。它僅僅只有40個(gè)零部件，整體看來外形優(yōu)美，極具魅力，StraTI的最高時(shí)速可達(dá)56公里，電池可支持其跑200公里左右。

　　3D打印近兩年正在快速映入人們的眼簾，應(yīng)用越來越廣泛，不僅僅是工業(yè)產(chǎn)品，航天航空等軍工產(chǎn)業(yè)也開始用3D打印生產(chǎn)零部件，甚至在火星上的NASA自主探測機(jī)器人也配備有一臺(tái)3D打印機(jī)，實(shí)現(xiàn)超遠(yuǎn)程生產(chǎn)制造修補(bǔ)能力。除了上述高端精準(zhǔn)級(jí)別的3D打印機(jī)之外，民用3D打印機(jī)也開始深入我們的日常生活。本人就曾經(jīng)有幸在學(xué)校用3D打印機(jī)打印了一個(gè)建筑模型，雖然很簡單也很粗糙，甚至還有打印出黏滯在上面的材料殘?jiān)强吹阶约涸O(shè)計(jì)的成果就這樣一點(diǎn)一點(diǎn)地被“打印”出來，感覺實(shí)在是難以名狀。當(dāng)時(shí)就覺得3D打印技術(shù)絕對(duì)將會(huì)和互聯(lián)網(wǎng)的出現(xiàn)一樣，深深改變我們的生活。

　　不過，簡單的技術(shù)原理卻蘊(yùn)含著無與倫比的創(chuàng)造力，它摒棄了傳統(tǒng)制造業(yè)中笨重、繁瑣的模具、車床、鉆頭等等工具，不需要工廠和工人的裝配，只需要輸入藍(lán)圖，就可以一次成型，簡單靈活。如今已經(jīng)出現(xiàn)了3D打印的建筑，3D打印的食物，3D打印的器官……我們有足夠的理由預(yù)見在不遠(yuǎn)的未來，3D打印最終會(huì)變得優(yōu)質(zhì)廉價(jià)，無所不在。3D打印技術(shù)在未來將會(huì)得到空前巨大的發(fā)展和利用，技術(shù)水平得以完善，其所生產(chǎn)出的產(chǎn)品可以傳統(tǒng)制造出的產(chǎn)品相媲美，覆蓋到人們生活的方方面面。

　　毫無疑問，如此巨大的變革將會(huì)對(duì)城市空間結(jié)構(gòu)產(chǎn)生翻天覆地的變化。我們縱觀歷史可以發(fā)現(xiàn)，每一次技術(shù)革新都會(huì)帶來城市自身的變革。農(nóng)業(yè)的出現(xiàn)，城市得以誕生。工業(yè)的發(fā)展，城市得以擴(kuò)張。如今到了新的一輪技術(shù)革新，數(shù)字化、智能化的革新，城市又將會(huì)面臨怎樣的變化呢？

　　2、3D打印更快更好更便宜

　　從根本上來說，城市的每一項(xiàng)變革，其背后的動(dòng)力根源都是人類的需求。人類需求的變化自然而然會(huì)帶來城市空間的變化，這和人類改變自然環(huán)境適應(yīng)自身發(fā)展道理是一樣的。人類需要提高生產(chǎn)技術(shù)，改善生活水平，在這種需求下，人們的生產(chǎn)生活方式都發(fā)生變化，新的技術(shù)得以運(yùn)用，新的生產(chǎn)方式得以組織。于是我們不禁要問，第三次產(chǎn)業(yè)革命，3D打印技術(shù)的出現(xiàn)，人類會(huì)產(chǎn)生怎樣的需求？社會(huì)的關(guān)系結(jié)構(gòu)又會(huì)有什么變化？只有搞清楚了這點(diǎn)，預(yù)測城市空間的變化才是有跡可循的。

　　對(duì)此，本人認(rèn)為，需求的變化無非從三個(gè)方向出發(fā)：更快、更好、更便宜！ 當(dāng)今制造業(yè)多是通過工廠和生產(chǎn)線大規(guī)模生產(chǎn)同樣的商品獲得利潤。這種大規(guī)模生產(chǎn)方式之所以較傳統(tǒng)手工業(yè)有利可圖，核心在于規(guī)模經(jīng)濟(jì)這一條基本規(guī)律。在規(guī)模經(jīng)濟(jì)的作用下，企業(yè)降低了生產(chǎn)產(chǎn)品的成本，如此既降低了產(chǎn)品的價(jià)格，也擴(kuò)大了利潤的空間。但是，這一切都是以犧牲產(chǎn)品的多樣性為代價(jià)的。

　　為了獲取規(guī)模經(jīng)濟(jì)收益，企業(yè)在改變產(chǎn)品設(shè)計(jì)的時(shí)候必須慎之又慎，每一次小小的升級(jí)或變化都可能導(dǎo)致慘痛的代價(jià)。從這個(gè)意義上來說，大規(guī)模生產(chǎn)的產(chǎn)品遠(yuǎn)不夠好。相比起來，這一點(diǎn)傳統(tǒng)的手工生產(chǎn)方式要好得多。不需要考慮規(guī)模經(jīng)濟(jì)效益，工匠可以盡情地嘗試，所損失的無非只是一份材料費(fèi)，而且可以很快地改善自己的設(shè)計(jì)，避免了大規(guī)模錯(cuò)誤引起的損失。

　　那么，有沒有可能將兩者結(jié)合，真正地做到更快、更好、更便宜？答案是有的，3D打印技術(shù)的出現(xiàn)為融合兩者提供了一種新的方式。3D打印可以一次性成型，減少了零件組裝的時(shí)間成本，而且不需要長距離運(yùn)輸，也減少了運(yùn)輸?shù)臅r(shí)間成本，故而可以更快！3D打印不需要提前設(shè)計(jì)好的生產(chǎn)線，它有著良好的兼容性，可以生產(chǎn)任何形態(tài)的產(chǎn)品，人們可以自由打印最佳的定制化產(chǎn)品，故而可以更好！3D打印采用的是增材技術(shù)，不需要對(duì)材料切割，對(duì)材料的損耗達(dá)到了最小，更靈敏的生產(chǎn)方式也極大地降低了開發(fā)成本，故而可以更便宜！

　　3、3D打印技術(shù)帶來的變化

　　3D打印出的單個(gè)產(chǎn)品生產(chǎn)成本與大規(guī)模生產(chǎn)的單個(gè)產(chǎn)品成本差別減小將會(huì)顛覆傳統(tǒng)的規(guī)模經(jīng)濟(jì)理論。大規(guī)模產(chǎn)品生產(chǎn)優(yōu)勢(shì)的削弱將會(huì)使得中小企業(yè)甚至個(gè)體企業(yè)變得更加有競爭力，這樣集約化的生產(chǎn)模式將會(huì)向分散式的生產(chǎn)模式發(fā)展。大規(guī)模的工業(yè)廠房將不復(fù)存在，代替的是分散各處的3D打印生產(chǎn)線。不僅如此，3D打印技術(shù)解放了人的創(chuàng)造力和想象力，使得新的經(jīng)濟(jì)商業(yè)模式成為可能。

　　一臺(tái)計(jì)算機(jī)和一臺(tái)打印機(jī)就可以完成商品的制造，生產(chǎn)成本極大地降低，任何人都可以成為生產(chǎn)者。知識(shí)經(jīng)濟(jì)不再只是一句空話，伴隨著互聯(lián)網(wǎng)的發(fā)展完善，人們可以在任何地點(diǎn)生產(chǎn)商品，知識(shí)可以快速地轉(zhuǎn)化為實(shí)體，從而獲得價(jià)值。 宏觀的來講，3D打印會(huì)從三個(gè)方面對(duì)我們的生產(chǎn)生活帶來巨大變化。

　　3.1.生產(chǎn)方式的變革——大規(guī)模生產(chǎn)轉(zhuǎn)向個(gè)性化定制

　　現(xiàn)在的生產(chǎn)方式是大規(guī)模標(biāo)準(zhǔn)化、用機(jī)器生產(chǎn)的方式；新的生產(chǎn)方式，是以互聯(lián)網(wǎng)為支撐的智能化大規(guī)模定制的方式。信息技術(shù)的飛躍使得大量的物質(zhì)流可以轉(zhuǎn)化為信息流，相比較物質(zhì)流，信息流更容易被加工、分享、重組。一項(xiàng)產(chǎn)品既可以從頭設(shè)計(jì)，也可以采用別人設(shè)計(jì)好的成果，相應(yīng)的組裝搭配只需要在計(jì)算機(jī)中完成。人們?cè)诩抑芯涂梢酝ㄟ^相應(yīng)的軟件，自己組裝出想要的成品。

　　3.2.生產(chǎn)組織方式的變革——分散生產(chǎn)，就地銷售

　　我們現(xiàn)在的生產(chǎn)組織方式是“集中生產(chǎn)、全球分銷”，先要蓋廠房，從全世界采集原料，生產(chǎn)后再運(yùn)送到各地銷售，運(yùn)輸成本高，交易成本大，浪費(fèi)資源嚴(yán)重。而新的生產(chǎn)組織方式則不一樣，它采用的是“分散生產(chǎn)，就地銷售”，只需要一臺(tái)3D打印就能完成大規(guī)模廠房所完成的事情。

　　3.3.生活方式的變革——消費(fèi)即是生產(chǎn)，個(gè)性化消費(fèi)

　　3D打印的生產(chǎn)速度遠(yuǎn)較傳統(tǒng)生產(chǎn)速度快得多，由于省略了組裝時(shí)間和運(yùn)輸時(shí)間，極大地減少了生產(chǎn)的時(shí)間成本，從圖紙到成品可能只需要不到幾個(gè)小時(shí)。換句話說也就是當(dāng)人們有了消費(fèi)的需要，就能立即生產(chǎn)滿足這種需要，消費(fèi)即是生產(chǎn)。更突出的特點(diǎn)還表現(xiàn)在，3D打印避免了大規(guī)模生產(chǎn)線的缺點(diǎn)，提供試錯(cuò)機(jī)會(huì)，新產(chǎn)品的研發(fā)也更加迅速可靠，個(gè)性化的定制消費(fèi)將成為主流。

　　4、3D打印引發(fā)城市空間的變革

　　從3D打印的技術(shù)流程上看，直接影響的空間會(huì)有設(shè)計(jì)空間、裝配空間以及打印空間。把它們對(duì)應(yīng)到城市中來就是辦公空間、制造空間、物流空間和居住空間。

　　4.1.辦公空間的變化

　　3D打印創(chuàng)新力的核心源自于人們的腦袋。如何有效地組織人們的想法，激發(fā)創(chuàng)造力的產(chǎn)生將會(huì)是未來城市辦公空間變化的主題之一。辦公空間將會(huì)和傳統(tǒng)的生產(chǎn)空間分離，相應(yīng)的得以純化，專注于信息的獲取、處理、分享等等。未來的辦公空間更像是一個(gè)交流場所，通過良好環(huán)境氛圍的營造，促進(jìn)人們相互溝通，相互分享，在不斷碰撞的思想火花中很有可能就會(huì)出現(xiàn)很棒的IDEA。

　　除此之外，辦公空間也將會(huì)趨于多樣化。互聯(lián)網(wǎng)的快速發(fā)展，無線網(wǎng)絡(luò)的全面覆蓋，人們可以用云端技術(shù)隨時(shí)隨地處理各類文檔、文件，也由此工作場所的自由性得以巨大發(fā)展。眾多中小企業(yè)完全可以省下租賃辦公場地的費(fèi)用，用一種更加靈活多變的方式將員工聯(lián)系在一起。人們?cè)诳Х葟d、茶館、圖書室等等各種各樣的場所中辦公，即時(shí)上傳資料于云端，共享給同一個(gè)項(xiàng)目組的成員。項(xiàng)目負(fù)責(zé)人通過相應(yīng)的管理平臺(tái)也可輕易掌握小組成員的進(jìn)度狀況。

　　4.2.制造空間的變化

　　規(guī)模效應(yīng)的減弱使得大工廠式生產(chǎn)模式競爭力減弱，由此會(huì)帶來城市工業(yè)區(qū)的破碎重組。大規(guī)模的工業(yè)用地將不復(fù)存在，取而代之的是生產(chǎn)空間和城市內(nèi)部活動(dòng)的深度融合。未來可能一家餐館就是生產(chǎn)用地，3D打印出的食物可以迅速供給消費(fèi)者；一家汽車銷售店也可能是生產(chǎn)用地，3D打印的汽車就直接在購買者眼中直接完成。

　　不僅如此，未來的生產(chǎn)模式將和互聯(lián)網(wǎng)緊密結(jié)合起來，代替大規(guī)模生產(chǎn)的將極有可能是小規(guī)模、節(jié)點(diǎn)化的云制造模式。舉個(gè)例子來說，如果你今晚就需要定制一輛小汽車，云制造將會(huì)是一個(gè)極好的解決方案。云制造會(huì)根據(jù)定制部件打印任務(wù)自動(dòng)匹配數(shù)千家公司，這些公司生產(chǎn)完部件之后直接運(yùn)送到家門口。當(dāng)你第二天早上醒來時(shí)，門口已經(jīng)擺放著由眾多零件生產(chǎn)的定制小汽車。云制造有效地整合了分散化的產(chǎn)業(yè)空間，并極大地提升了整體效能。如此可見，未來的制造空間將會(huì)無處不在，甚至從更極端的角度來說，便攜式打印機(jī)將會(huì)使每個(gè)人都具備生產(chǎn)能力，制造擺脫了空間的限制。

　　4.3.物流空間的變化

　　和大規(guī)模工業(yè)區(qū)的消亡一樣，城市中的倉儲(chǔ)用地也會(huì)面臨破碎重組的情形。人們不需要對(duì)商品進(jìn)行大規(guī)模存儲(chǔ)，因?yàn)樗械纳a(chǎn)都是定制化的、實(shí)時(shí)的。新型的生產(chǎn)方式對(duì)物流業(yè)提出了新的要求，更快的反應(yīng)速度，更安全的配送方式，更深入的服務(wù)范圍。就好像人體的血液一樣，不論是原材料還是打印成品，一切都在路上。對(duì)于未來物流而言，只有控制端、終端和不斷運(yùn)作的交通流。控制端和辦公空間緊密結(jié)合，從整體上掌控所有貨物的實(shí)時(shí)信息，并能及時(shí)反饋及時(shí)調(diào)整。終端將會(huì)和居住空間緊密結(jié)合，形成一個(gè)多功能的社區(qū)中心，并提供良好的用戶體驗(yàn)。高效的物流和云制造模式將會(huì)整合全球的制造能力，并快速地送往全球任何一個(gè)消費(fèi)者的手中。

　　4.4.居住空間的變化

　　3D打印技術(shù)的出現(xiàn)將會(huì)再次促進(jìn)生產(chǎn)和生活的融合。3D打印對(duì)場地的負(fù)面效應(yīng)很低，占地面積也不大，因而從根本上具備了融合的可能。不僅如此，3D打印需要靠近消費(fèi)者，讓消費(fèi)者隨打隨取，也進(jìn)一步促進(jìn)了兩者的融合。

　　在住房層面，3D打印式的建筑給人們提供了個(gè)性化的居住體驗(yàn)。人們可以真正意義上做居住環(huán)境的創(chuàng)造者，每一扇門、每一扇窗甚至每一個(gè)桌角，都可以按照想象中的場景來安排。同時(shí)，家用3D打印機(jī)也將會(huì)進(jìn)入每家每戶，使得隨時(shí)添加家具成為可能。比如說，你在網(wǎng)上看到有個(gè)杯子的設(shè)計(jì)非常不錯(cuò)，那么就只需要在網(wǎng)上支付相應(yīng)的設(shè)計(jì)專利費(fèi)，就能迅速打印出你想要的那個(gè)杯子，十分方便。

　　在社區(qū)層面，未來3D打印機(jī)將很有可能融合交通樞紐、配送站點(diǎn)、商業(yè)中心成為社區(qū)中心的重要組成部分。人們?cè)诰W(wǎng)上購買設(shè)計(jì)圖紙或者自己設(shè)計(jì)產(chǎn)品，上傳給在線3D打印服務(wù)中心。3D打印服務(wù)中心取得訂單，安排打印機(jī)進(jìn)行生產(chǎn)，生產(chǎn)完畢之后就可以迅速運(yùn)送給用戶。除了生產(chǎn)功能之外，3D打印機(jī)還可以像蘋果體驗(yàn)店一樣，將最新具有創(chuàng)造力的作品進(jìn)行展出，成為一種體驗(yàn)式的展覽館，增加了文化服務(wù)的功能。

推薦文章：

三種金屬3D打印材料介紹2019-10-18

光波三維科技提供3D打印服務(wù)2019-10-15

小企業(yè)在運(yùn)營時(shí)如何使用3d打印技術(shù)2019-10-11

3D打印將會(huì)大范圍應(yīng)用2019-09-21

3D打印材料及其價(jià)格介紹2019-09-18