“互联网+3D打印”——智能制造就在身边

“互联网+3D打印”——智能制造就在身边
作者：丁雪
来源：《新材料产业》 2015年第5期
本刊记者/ 丁雪
在今年的“两会”中，李克强总理在《2015年政府工作报告》中指出，制造业是中国的优
势行业，要实施“中国制造2025”、制定“互联网+”行动计划，推动移动互联网、云计算、
大数据、物联网等与现代制造业结合，促进电子商务、工业互联网和互联网金融健康发展。

在
此之前，工信部、国家发改委和财政部于2月28日发布了《国家增材制造产业发展推进计划》，从政策导向看，3D打印技术（即“增材制造”）发展已经成为时代发展的焦点。

根据3D打印
发展情况看，3D打印的个性化及定制化的需求将被大大激发，未来3D打印产业发展中关于模
型设计、智能化制造、以及新材料的研发都将成为影响3D打印产业发展的重要因素。

在“互联网+”的新形势下，3D打印的上下游企业如何利用自身条件增强竞争优势，为此，本刊记者采访了北京紫晶立方科技有限公司（以下简称“紫晶立方”）联合创始人张建、北京
南极熊科技有限公司（以下简称“南极熊”）C E O黎海雄、美匠网C E O王梦商，一同探讨
互联网时代下3D打印产业在未来所面临的发展机遇。

3D 打印将“制造”变“智造”
3D打印技术是先在计算机上设计好CAD三维模型，然后通过3D打印机将材料逐层叠加，
最终生成产品。

3D打印技术具有按需制造、减少废弃副产品、材料多种组合、精确实体复制、
便携制造等多种优势。

这些优势可以降低约50%的制造费用，缩短加工周期70%，实现设计制造一体化和复杂制造。

从3D打印技术的特点看，不论是从互联和集成角度还是绿色生产、敏捷制造和泛在制造的角度分析，3D打印都可以与工业智能制造在概念上做到极佳的契合。

3D打印发展后期必将进入到大批量、规模化生产应用阶段，当然这必须借助互联网。

互联网平台化的业务时代是3D打印一个重要的发展新阶段。

3D打印技术的发展必然会走向“分布式智造”。

“分布式智造”模式
与“互联网+3D打印”密不可分。

单从产生制造工具的角度来看，3D打印技术的确只是制造业的补充，目前还存在一些技术
上的缺点。

首先是精度不够高。

在逐层制造过程中，虽然每个层次会被计算机软件做的很薄，
但在一定微观尺度下仍会形成一定厚度的多层“台阶”，这就是所谓台阶效应。

其次是打印速
度慢。

3D打印受制于“三次方定律”，即随着体积的增加，打印时间、材料数量都会成三次方
增长。

如果想要打印2倍于原体积的物体，就需要花费8倍的时间和成本。

第三是机械强度差。

受材料和成形技术的影响，一些产品的耐久性和可靠性还存在问题，在长期应用、耐疲劳等方
面是弱项。

用于航空航天业、汽车制造业的金属3D打印除外。

基于3D打印技术的特点，紫晶立方联合创始人张建认为，互联网时代的最大特色之一就是大数据，让一个普通人也可以通过互联网学习知识后进行创新、创业。

互联网与3D打印相结合，是3D打印行业爆炸式发展的一个契机和基础，大家可以在互联网上交流学习3D打印知识、分
享3D打印产品经验、扩大业务渠道。

3D打印则是让个人生产成为可能。

传统的制造和销售模式，是在工厂里通过流水线作业，将产品生产制造出来，然后通过线上的电商平台、线下的销
售渠道（批发商、零售商）将产品发送到世界各地的消费者手中。

3D打印目前存在的“打印速度慢、难以批量成品”的问题，可以通过分布式制造来解决。

这些分布式制造结点如何建立？南极熊创始人黎海雄认为，3D打印可以做很多很有意义又很有
意思的事情，可以很容易实现设计师的创意。

南极熊在平台上推出了“熊玩意”众创空间用以
展示和售卖网友设计的3D打印产品，通过互相的交流，使3D打印变得更有趣。

3D打印产品本身，如果与大数据平台相对接，会产生更大的价值。

那么一旦形成以大数据平台为基础的3D打印分布式制造模式，将会产生颠覆性力量：冲击传统电商。

现在的电商运营模式是，在网上促
成用户交易，通过物流将产品发售到用户手中。

而未来，虽然不能达到人手一台3D打印机的程度，但人们居住周围的分布式制造点，可以就近提供相应的产品。

人们无需在网上下单，就可
以在分布式制造点的电脑里选择数字模型，然后打印出来。

分布式制造方式的重要意义是使每
一个个体劳动者拥有极大的生产工业化产品的能力，并且会极大地提升他们的创新创意能力，
这种模式是对传统工业化大生产、特别是劳动密集型制造业的冲击，当3D打印技术发展到一定程度的时候，将会极大的提升人类社会的生产力，会改变当前的产业结构，甚至社会结构。

由于3D打印技术的开源性，3D打印技术易被掌握，但普及度并不高，据黎海雄介绍，一
般3D打印机的使用者有以下几类：设计师、创客、教育工作者、科研院所研究员。

对于普通大众，并不是很理解什么是3D打印，不知道3D打印机可以打印什么，需要对3D打印技术进行普及，需要政府部门组织活动做科普工作。

黎海雄认为，青少年决定着中国的未来，3D打印在教
育和设计领域的应用，也决定着3D打印产业的未来。

2014年南极熊团队设计制作了3D打印培
训教材《神奇的3D打印》，以小朋友的视角，通过卡通人物讲述故事的方式图文并茂的展示了
3D打印的历史、技术、产品。

南极熊今年组织了3D打印技术培训班，请来专家和3D打印厂商
举行了为期8天的培训，让大家初步掌握3D打印技术。

让更多人投入到3D打印产业中，才能
使这个行业繁荣发展。

当电商遇上3D 打印
电商正在展现着信息时代绮丽的视野。

货物以电商达成供需双方随意念的沟通，实现了远
程交易。

随着3D打印技术的应用和新材料的研发应用，电商带来了消费便利，可能就是“你只需想象，剩下的留给电商来做”这句动人心魄的广告词了。

正是生产力迭代发展，正如托夫勒
预言的那样:电商将以匪夷所思的形式，改变着我们生活的世界。

据权威机构统计，2014年中
国拥有设计专业的高等院校共有1 917所，每年约20万各类设计专业的大学生进入设计领域。

近几年，不同领域的设计师已经发现了3D打印机在设计工作中的使用价值。

基于自身的理解，描绘出来的互联网时代3D打印的生态圈。

毫无疑问，消费级的产品将是不可忽视的市场细分。

在互联网时代，与3D打印相关的产品和服务正在通过O2O的方式与用户对接。

通过传统制造方式生产的产品，一般具有一定的刚性需求，但在创意、设计方面，却未必
受到用户的欢迎。

用户能接受，是因为没有更多的选择。

特别是用户需要的个性化定制的产品，传统制造方式因为本成原因很难现实。

美匠网创始人王梦商介绍，解决传统制造业这些痼疾的
最好方式，就是建立以大数据为支撑的设计师平台，结合3D打印“个性化定制”的优点，打造出遍布世界各地的分布式制造点。

美匠网3D打印平台，即是将设计师推向大众向消费者，展示的是设计师个人及他们所设计的作品，让消费者来判断商品的好坏，设计师的创意和灵感就是
他们最好的商品。

设计师给产品赋予新的故事提高了产品的附加值，消费者对这个灵感有兴趣，直接下单购买。

在分布式制造的基础上，产品生产的单位时间消耗变得无足轻重，1万个分布式制造点生
产出单个成品，与1万个成品在1个加工厂制造，其产能一样。

而且前者无需仓储、物流的环节。

王梦商认为，要打造分布式制造点，要解决的核心问题之一，就是必须拥有以庞大的设计
作品为基础的设计师平台。

在这个平台上，任何人即使不具备建模的知识，但只要有产品设计
的创意，就可以和设计师及时进行沟通，设计出自己想要的数字模型，然后通过3D打印机来实
现；另一方面，这个平台必须能够确保证设计师赢利，设计师的创造力、创意思维才能源源不
断地发挥出来。

一旦解决了这些问题，互联网与制造业就可以彻底打通。

有了完善的设计师平台，在人群聚集的互联网上，创新创新思想就可以得到实现；有了以3D打印机为工具的分布式制造点，可以为制造点周边的普通用户提供个性化定制的产品。

概念性的实验已经描绘出了行将出现的生活:今后在网店看中一件成衣，到消费者手中的将不是我们交易之后由物流快递而来的实物，而是商家提供包括式样颜色配饰等一应俱全的成衣
数据，经网络交易成功后，通过网络传到连有3D打印机的一端，按照用户的身材数据，不用任何现成的织物和其他配料，完全由3D打印完成一件合身的衣服。

或者是消费者下载D I Y软件，自己设计一件完全是个人创意的物品，然后将软件生成的数据交由3D打印机制出单件或多件成品。

3D打印与电商配合，无疑将带来绝大多数工厂消失的革命性时代。

这个时候，在电商领域内，商家将分形为商品数据生产商和商品打印商。

未来的消费除了内容生产商与消费者之间的
关系外，他们之间会形成例如专事服装或者物品3D打印分门别类的运营商，为消费者打印由内容生产商提供数据的产品。

因此，未来的消费，实质上是数据消费。

除生物加工和化工日用品之外的任何生活消费品，包括工业设备和零配件，厂家从试产到正式上市，只需最终形成数据，而不必准备库存，货物
交易将以每笔成交的打印任务的完成为终结。

而这种随消费而即时生产带来的革命性意义，则
不止是减少了产品积压和流动资金的沉淀，更积极的意义是减少了能源及原材料的浪费，并且
实现了数据修改和产品完全针对消费的不断升级。

在某种程度上解决了市场过剩带来的经济危
机问题。

进一步深入，由于3D技术在一定程度上取代了配套生产，促进了新材料的开发应用，物品被消费终止后的废弃物回收也会比之目前的消费方式容易许多，有利于保护地球自然环境，长远地解决资源对经济发展约束的问题。

3D 打印产业未来与前景
可以想象一下，未来的服装店，将会把顾客的身材数据扫描之后传输到云端数据库，配合
设计师的设计方案，以最贴身、最舒服的结果，将产品打印出来。

这种在家里就可以完成的服
装设计、生产方式，值得各界广泛关注和思考。

在过去的5年里，3D打印已经融入航空、时尚、医疗到运动等各个工业领域的生产周期中。

相信在未来5 ～10年，3D打印技术将会有巨大的突破。

当3D打印技术的精度、速度以及打印的材料不断提升的时候，以3D打印和大数据为基础
的分布式制造模式一旦普及，3D打印作为新一代革命性制造技术，与互联网信息技术相结合，
将共同推动制造行业的大变革，加快迎接“工业4.0”时代的到来。

10.3969/j.issn.1008-892X.2015.05.007。