3D打印机“等米下锅”

中国网记者 张晶
　　编者按 英国《经济学人》杂志曾这样描述，3D打印“是一种新型的生产方式，将推动第三次工业革命”。对于这种革命性的力量，世界各国都抱以极大的热忱来推动它的发展。但是，在热切讨论“材料应用”、“加工精度”、“打印设备”等问题时，在研究3D打印产业发展时，3D打印软件设计却常常被忽视了。面对大众和专业市场，我国3D打印软件设计面临哪些问题，又该如何解决？日前，本报记者对这些问题进行了调查。
　　去年销售了5000台3D打印机，今年销售量预计可达1万台。创立于2003年的北京太尔时代科技有限公司（简称太尔公司），近几年3D打印机的销售量连续增长。太尔公司总经理郭戈认为，不久的将来，3D打印机会像普通办公打印机一样走入百姓家中。
　　“制约我国3D打印机走向大众的核心因素并不是价格，而是软件环节的缺失。”郭峤告诉记者，现在3D打印机并不很贵，花几千元钱就能买一台太尔公司生产的UP Plus 2型3D打印机。“普通家庭买得起3D打印机。但是由于缺少3D软件服务和3D创意设计，买了打印机，也没有多少东西可打。”“现在，我们生产的3D打印机是‘等米下锅’。”
　　有了软件设计，才能把创意变成产品
　　3D打印颠覆了传统的制造模式，很多过去无法实现的创意可以通过3D打印技术展现出来。但是，3D打印是利用计算机设计数据，采用材料逐层堆积的方法制造物体。也就是说，任何创意要变成产品，必须首先把人们大脑中的创意构想变成数据模型，在计算机里表达出来。
　　清华大学机械工程系教授林峰指出，3D打印产业发展领域的巨大变化对其软件设计提出了新的要求。他说，“过去，3D打印通常面向模具制造、工业设计、医疗卫生等专业领域，都是专业技术人员在做软件的开发与设计，并没有普及的需要。但现在，3D打印已经从高端工业走向大众化，这就需要软件和设计也向大众化转型。”
　　记者登录比利时Materialise公司的i.materialise.com网站，在网站的gallery板块，看到很多DIY的设计，有36 Pencil Bowl储物篮、Vova台灯、水陆两栖汽车模型、各种饰品，等等，种类繁多。Materialise公司执行副总裁巴特·舒仁告诉记者，公司有专门的人员针对大众市场需求对3D打印产品进行设计，每个产品的颜色、尺寸等很多特征都是可调的，顾客可以根据自己的喜好个性化定制产品。“近几年，这部分业务的市场拓展非常快。”
　　“目前我国在发展3D打印产业中，更多地关注打印材料、设备等硬件问题，数据建模、创意造型等软件环节并没有得到足够的重视。”林峰认为，这将严重制约我国面向大众市场3D打印产业的发展。
　　希望有更多的人来做面向大众的设计
　　7月初，美国Stratasys公司与荷兰新锐设计师艾里斯·荷本、建筑大师雷姆·库哈斯合作，推出了12双由3D打印机打印出来的时尚女鞋。这引起了业界的广泛关注。对于3D打印和创意设计二者的关系，Stratasys公司亚太与日本地区总经理乔纳森·嘉格隆打了个比方，他说：“很多文档都可以转为Word的形式，用普通办公打印机打印出来。但是如果软件设计有缺陷，或者原文档有问题，那么文档格式转换和打印过程中就会出现信息丢失。3D打印机也一样。”
　　乔纳森·嘉格隆认为，单就设备而言，包括Stratasys在内的很多企业生产的3D打印机，都能把创意产品打印出来。3D打印机提前介入创意设计环节，让设计者能够白天设计，晚上用3D打印机打印出来，次日可以进行讨论修改，如此不断调整，最终的产品能够更好地体现设计者的构想。这将成为一种趋势。
　　事实上，早在10年前，Stratasys公司就开始赞助“极端重构3D打印”挑战赛。比赛分工程类和艺术与建筑类，包括创新性产品开发设计、现有产品重新设计以及艺术与建筑作品原创。其中，创新设计软件与基于Web的设计工具成为比赛的热点。
　　让郭峤苦恼的是，无论从知名度还是财力上讲，太尔公司和全球知名的Materialise公司和Stratasys公司都还有一定差距，运营一个3D打印设计类网站或是策划举办此类大赛都面临一些困难，而且也无法解决当前企业发展面临的问题。“希望有更多的人来做面向大众的设计，形成一个良好的产业生态，聚沙成塔，把产业做大。”郭峤说。
　　赛迪智库软件与信息服务业研究所高级分析师张鼎认为，两大原因造成我国3D打印软件环节的缺失。一个是，我国3D打印产业尚处于硬件跟踪和硬件仿真阶段，更多地关注3D打印性能，软件开发设计与服务还无暇顾及。另一个是，符合3D打印产业需求的商业模式还没有出现。“我国有很多工业设计（CAD）软件企业，如中望、CAXA等等，其中一些企业已经开始向3D打印软件设计方向转型。这些企业为3D打印软件设计培养了大量的人才，我们并不缺人。但如果软件设计人员无法从设计中获得应有的报酬，他们就没有向3D打印转型的动力。”张鼎说。
　　3D打印软件设计，从开环走向闭环
　　在美国3D systems公司官网上，只有一些简单的3D打印产品设计提供免费下载，比较复杂的产品设计则在网上查无踪迹。业内人士告诉记者，这些复杂的产品设计的价格要比3D打印出的产品的价格高很多倍。他们认为，这种价格差是合理的。“一个是卖产品，一个是卖设计，设计的价格必然要高，这样才能体现软件设计的价值。”
　　林峰关注的是，这种价格差带来的负作用。“3D打印软件设计价格那么高，那谁还来买3D打印机？只买3D打印出来的产品，不是更划算。”他认为，要打开3D打印的大众市场，关键是找到一种商业模式，既能降低3D打印软件设计的价格，又能保障3D打印软件设计者的收益。
　　“现在的3D打印软件设计是放在网上的，谁都可以下载，下载后想打印多少就能打印多少，我们无法控制它的传播和使用。”林峰告诉记者，在目前的3D打印的商业模式下，有可能某人购买了设计数据，自己打印产品再出售。但真正的设计者却可能无法从中受益。他提出，要让设计数据从不可控变为可控，就要把它从现在的“开环”变成“闭环”。
　　林峰提出的解决方案是：把3D打印设计和打印机绑定起来。他解释说，每一个3D打印机都有一个编号。顾客根据打印机编号下载设计数据，这个设计数据只能在通过付费验证的打印机上打印一个或者两个，然后数据就失效了。这样一方面能够降低3D打印设计的价格，另一方面还能通过下载量的多少对设计方案进行市场优选。
　　“好的设计，大家大量下载，设计者劳动价值同样能够得到体现。更为关键的是，这种方式能够带来‘滚雪球’的效应，不仅会带动更多的人参与到3D打印软件设计中来，还能推动3D打印面向大众市场的拓展。”林峰说。
　　郭峤认为，绑定3D打印设计数据与打印机是可以实现的，但需要整个行业的共同推动。他说，“硬件生产厂商要建立一种基础的保护机制，给软件设计者提供一个接口，让他们按照要求提供数据。这样，我们就能知道下载的3D打印设计是否付费，打印了几件。”“在这种模式下，管理部门还能通过数据加密等方式对3D打印gun进行有效管理。”郭峤预测，培育形成面向大众的市场，至少还要5—10年。
　　最新发布的Windows8.1预览版已经可以支持驱动3D打印设备。在张鼎看来，这传递出一个信号，微软已经意识到3D打印产业对操作系统带来的机会和市场空间。“这一点应当引起我们的高度关注。提升我国3D打印软实力已经刻不容缓。”