3D打印将改变全球的设计和制造

3D打印是一种快速成型技术，又称增材制造，打印系统接收计算机建立的三维数字模型文件，然后用金属或塑料等可粘合物质做原材料，通过增加材料逐层建构物体。3D打印发展至今，已经不再是单纯打印模型和样件，更多表现是直接制造功能性产品，3D打印介入传统制造业领域，必将与传统产业展开激烈竞争，并带来新的产业革命，人们对3D打印的认识已经从概念阶段到应用阶段转变， 3D打印产业发展将指日可待。

6月17日，在佛山市南海区大沥镇举行的以“3D打印重新定义制造业”为主题的第五届世界3D打印技术产业大会上，惠普3D打印全球总裁Stephen Nigro表示：“惠普的愿景是改变这个世界的设计和制造，希望成为下一个工业革命的引导者。工业4.0就是用数字来控制一切，把一切都变为自动化。3D打印应需求而产生，预测未来将会推动全球12万亿美元传统制造业市场，并且在此基础上每年以20%到30%的比例增长。”

物联网重要的驱动力之一3D打印
物联网给了我们更多的自动发挥空间，可能每一个生产环节中间都是有智能化的成分存在，每一个生产设备，包括生产线可能都是跟云端、跟网络连接在一起。通过大数据的分析，可以知道什么样的用户需要什么，可以通过大数据分析准确地定义新的市场在哪里，需要推出什么样的东西，同时也有机器人的先进技术，帮助3D打印更好地进行批量化生产，可以通过批量化3D打印技术，形成3D打印机工厂，这样在未来工厂里你可以看到机器人、3D打印机协同作业，自动拿取货物，然后后处理。

从工业4.0开始，有五个关键的因素。首先是人工智能、AI，第二个是大数据，第三是物联网，第四是机器人，第五是3D打印。物联网是一个宽泛的概念，比如说手机就是一个很典型的例子了，它连着云端，连着网络，可以把他称之为物联网的一部分，不仅是手机，其他很多消费类和工业类连接云端的设备，都可以当成物联网的一部分。而3D打印也是其中之一重要的驱动力。为什么3D打印大家好像没有听说太多？特别是在以前，因为以前3D打印更多的是设计的工具，包括原型生产，是面向专业非常狭窄的工业类应用，离大家的生活很远。现在很多3D打印已经接近于大众或消费端应用，随着成本的下降，速度的提高，各种不同材料的增加，已经越来越接近消费端，比如鞋子、眼镜等等这些3D打印的制品也开始贴近我们的生活，被大家慢慢看到、知晓，这样大家才知道3D打印的概念，越来越普及于消费者市场。

MJF的优势
惠普的MJF（多射流熔融技术）针对其他的3D打印技术有三个主要的优势，首先是高速，针对热塑的3D打印技术，惠普热塑快10倍。第二是高质量，惠普3D打印的零件质量的产品完全可以胜任工业级的机械应用，而不是仅限于模型的制造。第三是成本非常低，是可以跟传统的制作方式相比，比其他的3D打印技术低非常多。还有提速打印的潜能，在进展过程中，包括彩色也是在进程过程当中，未来还会有更多提速及打印的方式，这是未来的可能性。

3D打印，MJF相对于传统的注塑制造方式也有很多优势。首先，它特别适合小批量的生产，一般注塑成型，受热成型需要一个注塑机，一般一个大型的开模，需要几百万个，几万个这样的数量，每一个开模都需要一定成本。如果小批量的注塑成型来讲用3D打印就不合适，惠普的MJF就特别适合，不仅是适合大批量，也适合小批量，因为不需要开模。比如一些比较复杂的模型，用传统的注塑成型的模式，是没办法实现的，因为他复杂的内腔结构，孔洞结构，用模子做不出来的，不管是减法式的切削方式，还是注塑型的方式都是做不出来的，只能用增材制造，或者是MJF的方式打印出来。

增材制造的实践
惠普的增材制造高速，高质量，低成本的，惠普有一个非常大的开放材料平台。其他的合作伙伴，特别是这些材料的合作伙伴，可以加入惠普来共同研发成千上万种材料。惠普有很多网上的链接，可以指向很多不同的应用。在医疗方面，3D打印技术可以根据人体各个来定制的脚垫，医疗的用途、运动的用途都可以的。在欧洲工业的应用，惠普和非常专注于设计的公司合作，对于条形钢进行喷漆，根据这个应用设计一个专门的，对于喷漆应用的喷漆抓手的设备，可以很快的节省成本和时间，提高效率。有很多可以节省工具，或者是夹具，介于传统的快速原型和批量生产之间的，把工具或者是夹具，或者是制具，用3D打印来打印，相当于泛生产的应用。比如更贴近生活的汽车内饰，有一些异形装饰，排气口； Go Pro相机的支架，非常结实耐用，而且以快速低成本的方式生产出来。另外，可以为客户定制产品，比如：定制人偶，可以完全扫描您和您孩子脸和身体，现在国外有公司在做这些，还会加上不同的服装，进行喷漆，然后会收到一个同比例的您自己或孩子的人偶寄到您家里。

未来惠普还会向大家公布更多3D打印在工业和制造业上的应用，相信未来的应用会更加广泛。


应对挑战新技术
没有任何一个技术可以对所有的市场需求，没有任何一个3D打印技术，可以涵盖所有的应用，或解决所有的问题。惠普的3D打印技术MJF，现在主要是针对塑料或者是尼龙。从两个方面来看：第一，惠普相信惠普的打印技术是完全新的，颠覆式的创新，它可以改变整个3D打印的局面，惠普也会取得领先的位置。第二，如果惠普这种打印技术不能到工业级生产，惠普可能不会进入这个领域，如果仅限于原型的制造那就太狭窄了。因为惠普发现它很可能成为未来生产的主流方式，这样惠普才会进入到3D打印领域，一直推动他到生产的层面。我以后也会听到的，金属的打印，跟现在塑料的打印可能是类似的形态，也是突破式的技术，也会改革金属生产的方式。

目前3D打印接受程度最高的是两个国家，一个是德国，他们在想法上，有很多新的采用，比如说有很多新的3D打印公司，他们创新，想法上是领先，而不是技术创新，对于行业的见解和想法上比较超前，比较领先。另外一个美国，有很多创新，这两个国家，是采用增材制造，或者是3D打印最多的两个国家。


工业4.0本身就是德国提出来的，其实是一个德国政府推进的，有时间进程的比较详细的推动工业改革，工业变革的计划，当然现在中国有《中国制造2025》，其他国家也有不太一样的名称，很多人都采用了德国的工业制造4.0。美国有很多创新。中国的挑战，两个方面，首先是中国现在的制造业太成功了，现在中国大家一谈生产制造，好像全部都是中国生产。第一个挑战在于，怎样在中国升级已有制造业，中国怎样去拥抱这些新的东西，要打破现有的这些已经很成功的制造业的成绩，去拥抱一个新的东西。第二，他是一个产业链，其实中国应该跳出现有的成绩，想怎么样去改变现在已经得到的一些成绩，比如说这些基于增材制造的设计，就完全是一种创新性的思维模式。另外，还有不仅是生产端，还是整个产业链的上游和下游更深层次，或者是更多价值的一些东西，不仅仅在于制造的这一小块。中国的生产制造确实是非常成功，但是怎么样基于这个成功去拥抱新的变革，同时要能够站在外面打破现在自己的成功，再拥抱一个更大的层次，这是我们现在面对的两个挑战。

总结；惠普进入中国已经30多年，与中国的发展源远流长，甚至可以说是共同发展。惠普在中国的员工超过7000多人，惠普的产品覆盖了在中国的各个市场，包括PC、打印。惠普跟中国之间的合作是非常深远的，而且规模非常大，惠普是第一个在中国设立合资企业的外国科技巨头。所以，今天惠普与兰湾智能，与大沥镇政府，南海区的政府有这样的协同，也是从另外一个方面表明，惠普在中国的侧重一直在增强。除了这些以外，还是需要更多的合作机会，建立更多这种落地的项目，推动地方的经济转型，慢慢努力建立更多合作，对中国制造2025规划做出更多贡献。

来源：e-works