文/ 吳文龍
生日蛋糕也能打印:3D打印走進(jìn)日常生活
文/ 吳文龍
“黑科技”之“3D打印”
3D打印技術(shù)出現(xiàn)在20世紀(jì)90年代中期,實(shí)際上是一種利用光固化和紙層疊等技術(shù)的最新快速成型裝置。日常生活中使用的普通打印機(jī)可以打印電腦設(shè)計(jì)的平面物品,而所謂的3D打印機(jī)與普通打印機(jī)工作原理基本相同,只是打印材料有些不同。普通打印機(jī)的打印材料是墨水和紙張,而3D打印機(jī)內(nèi)裝有金屬、陶瓷、塑料、砂等不同的“打印材料”,是實(shí)實(shí)在在的原材料,打印機(jī)與電腦連接后,通過(guò)電腦控制可以把“打印材料”一層層疊加起來(lái),最終把計(jì)算機(jī)上的藍(lán)圖變成實(shí)物。這種打印技術(shù)稱(chēng)為3D立體打印技術(shù)。通俗地說(shuō),3D打印機(jī)是可以“打印”出真實(shí)的3D物體的一種設(shè)備,比如打印一個(gè)機(jī)器人、一輛玩具車(chē),打印各種模型,甚至是食物等等。之所以通俗地稱(chēng)其為“打印機(jī)”,是參照了普通打印機(jī)的技術(shù)原理,因?yàn)榉謱蛹庸さ倪^(guò)程與噴墨打印十分相似。3D打印技術(shù)曾經(jīng)是突破性的“黑科技”,如今也在一步步走進(jìn)人們的日常生活。
6月上旬,在廣州西關(guān)一所初中實(shí)驗(yàn)室的一堂生動(dòng)的勞動(dòng)課上,來(lái)自廣州市網(wǎng)能產(chǎn)品設(shè)計(jì)有限公司(以下簡(jiǎn)稱(chēng)網(wǎng)能公司)的三臺(tái)食品3D打印機(jī)讓同學(xué)們大開(kāi)眼界,趣味橫生,通過(guò)食品3D打印,讓學(xué)生創(chuàng)作能力發(fā)揮盡致。
這便是網(wǎng)能公司今年來(lái)開(kāi)拓的3D打印技術(shù)新方向,與教育部門(mén)合作,開(kāi)展3D打印進(jìn)校園活動(dòng),讓學(xué)生能體驗(yàn)新科技,提高創(chuàng)造力。
除了開(kāi)展進(jìn)校園活動(dòng),3D打印技術(shù)還正在滲透到食品加工、禮品制作等領(lǐng)域,逐步成為老百姓日常生活中觸手可及的普及技術(shù)。
自2012年才開(kāi)始開(kāi)發(fā)出商用3D打印機(jī),每年以50%遞增,連續(xù)四年遞增,到目前銷(xiāo)售額超千萬(wàn)——網(wǎng)能公司的成長(zhǎng)速度,體現(xiàn)了黑科技全面普及的市場(chǎng)張力。
2015年,網(wǎng)能公司開(kāi)始準(zhǔn)備上新三板,但對(duì)于網(wǎng)能公司創(chuàng)始人鄧以翔來(lái)說(shuō),他認(rèn)為品牌營(yíng)銷(xiāo)的目標(biāo)大過(guò)融資。
網(wǎng)能公司創(chuàng)始人鄧以翔畢業(yè)于廣州大學(xué)工業(yè)設(shè)計(jì)專(zhuān)業(yè)。1997年,鄧以翔以?xún)?yōu)異成績(jī)年畢業(yè)后,進(jìn)入全球500強(qiáng)企業(yè)之一的阿迪達(dá)斯。彼時(shí)的中國(guó),工業(yè)設(shè)計(jì)還是很新的概念。鄧以翔對(duì)工業(yè)設(shè)計(jì)進(jìn)行了多方面的實(shí)踐,掌握了當(dāng)時(shí)世界上最新的設(shè)計(jì)手段和工藝,懷著通過(guò)工業(yè)設(shè)計(jì)提升國(guó)內(nèi)產(chǎn)品設(shè)計(jì)水平的夢(mèng)想,1999年鄧以翔離開(kāi)阿迪達(dá)斯,創(chuàng)立了網(wǎng)能公司。
網(wǎng)能公司是廣東工業(yè)設(shè)計(jì)行業(yè)內(nèi)率先利用全套3D電腦技術(shù)進(jìn)行工業(yè)設(shè)計(jì)的企業(yè),傳統(tǒng)設(shè)計(jì)公司都是用手繪效果圖,結(jié)果往往與效果圖相差很大。為了提升客戶(hù)體驗(yàn),網(wǎng)能公司用3D效果圖表達(dá)設(shè)計(jì),更精準(zhǔn)直觀,而且可以與后面的工程無(wú)縫對(duì)接。運(yùn)用3D設(shè)計(jì)后,廣東很多企業(yè)都相繼模仿,慢慢地,電腦3D效果圖與流程在整個(gè)行業(yè)成為趨勢(shì)。
2003年,網(wǎng)能業(yè)務(wù)合作伙伴廣州市生產(chǎn)力促進(jìn)中心投資四百多萬(wàn)買(mǎi)了一臺(tái)美國(guó)進(jìn)口的3D打印機(jī),因軟件操作不熟練,便聯(lián)系網(wǎng)能公司交流使用方法。
“交流中我發(fā)現(xiàn)3D打印機(jī)是很好的設(shè)備,特別對(duì)于工業(yè)市場(chǎng)的發(fā)展有很大好處,但是設(shè)備昂貴,而且很多核心技術(shù)都在國(guó)外,我們掌握不了。有一次打印機(jī)的激光頭出了故障,從國(guó)外買(mǎi)零件回來(lái)修理花了40萬(wàn)?!编囈韵璞忝壬艘粋€(gè)想法,自己研發(fā)3D打印機(jī)取代進(jìn)口的設(shè)備。
這在當(dāng)時(shí)看來(lái)是一個(gè)很天真的想法,什么資料都沒(méi)有,看到的只是機(jī)械外形和簡(jiǎn)單的結(jié)構(gòu),無(wú)論軟件還是硬件各方面都是零基礎(chǔ)。但鄧以翔堅(jiān)定地認(rèn)為這種想法是可以實(shí)現(xiàn)的,每年研發(fā)一點(diǎn)點(diǎn),通過(guò)很多年的基礎(chǔ)性研究,對(duì)3D打印產(chǎn)業(yè)有了全新的認(rèn)識(shí)。
中國(guó)大量出現(xiàn)3D打印企業(yè)在2010年左右,很多人都是2012年以后才了解3D打印技術(shù)。但發(fā)展了幾年,它并沒(méi)有像預(yù)期那樣,成為規(guī)模市場(chǎng),為什么呢?一是看不見(jiàn),二是看不透,三是用不起,其實(shí)大家都把3D打印技術(shù)看得太簡(jiǎn)單了。
十年前模具行業(yè)的老板就知道國(guó)外有金屬3D機(jī)打印模具,也認(rèn)為模具師傅可以下崗了,但后來(lái)發(fā)現(xiàn)其實(shí)并不是。打印機(jī)越來(lái)越成熟了,價(jià)格卻居高不下,而模具單價(jià)越來(lái)越低。二十年前找模具廠要20萬(wàn)才能把電風(fēng)扇的風(fēng)葉做出來(lái),現(xiàn)在只要兩到三萬(wàn)就可以了。3D打印成本是傳統(tǒng)工藝的50到100倍,買(mǎi)不起,用不起。這就是導(dǎo)致這個(gè)行業(yè)發(fā)展緩慢的關(guān)鍵因素之一。
3D打印機(jī)實(shí)際做出來(lái)的產(chǎn)品精度、表面光潔度和傳統(tǒng)工藝有一定得區(qū)別,沒(méi)有3D打印機(jī)也能把產(chǎn)品做得精致,這就是很多傳統(tǒng)企業(yè)不大規(guī)模地使用3D打印的決定性原因,一是成本高,二是達(dá)不到他們的質(zhì)量要求。
不過(guò),這些都是社會(huì)對(duì)3D打印技術(shù)不了解造成的,并不會(huì)阻擋3D打印改變世界的步伐。
網(wǎng)能公司早在2008年就研發(fā)出第一臺(tái)3D打印工程樣機(jī),只是不成熟。由于只能自己一點(diǎn)一點(diǎn)摸索,做出來(lái)的樣機(jī)穩(wěn)定性低,產(chǎn)品還不能商品化。
2008年后,公司進(jìn)行了幾次戰(zhàn)略調(diào)整,從工業(yè)設(shè)計(jì)轉(zhuǎn)向3D打印機(jī)研發(fā)。那時(shí)候國(guó)際上的3D打印技術(shù)還沒(méi)有正式開(kāi)源,但鄧以翔已經(jīng)清楚了解到產(chǎn)業(yè)前景,同時(shí)認(rèn)為公司需要有專(zhuān)業(yè)團(tuán)隊(duì),銷(xiāo)售部必須學(xué)會(huì)銷(xiāo)售這種設(shè)備,已有的工程師和設(shè)計(jì)師也必須集中精力到這個(gè)行業(yè),不能和以前一樣什么單都接,什么產(chǎn)品都設(shè)計(jì),這樣會(huì)分散精力。“我們把很多資源都集中在了產(chǎn)業(yè)的研究上。”
在戰(zhàn)略調(diào)整過(guò)程中也會(huì)碰到一些困難,有些人不懂為什么不堅(jiān)持主力做工業(yè)設(shè)計(jì)而要研發(fā)別的產(chǎn)業(yè)技術(shù),一些工程師、設(shè)計(jì)師也因此離開(kāi)了團(tuán)隊(duì),但鄧以翔的堅(jiān)持,使項(xiàng)目能一直堅(jiān)持下來(lái)。
在2010年之前,國(guó)際上有關(guān)3D打印的所有技術(shù)都是保密的,不管是軟件還是機(jī)械結(jié)構(gòu)。隨著開(kāi)源技術(shù)的普及,更多人可以使用源代碼設(shè)計(jì)自己的3D打印機(jī)產(chǎn)品,就像谷歌開(kāi)源安卓系統(tǒng),造就了智能手機(jī)產(chǎn)業(yè)一樣。借此契機(jī),網(wǎng)能公司在2012年做出了第一臺(tái)擁有自主專(zhuān)利產(chǎn)權(quán)的商品級(jí)機(jī)器,并創(chuàng)立高端3 D打印機(jī)品牌“立體易”。2012年立體易3D打印機(jī)獲得了中國(guó)設(shè)計(jì)至尊大獎(jiǎng),這個(gè)比賽由國(guó)內(nèi)外評(píng)委共同評(píng)出的,他們很驚訝中國(guó)的設(shè)計(jì)企業(yè)自主研發(fā)出3D打印機(jī),并且比國(guó)外的同類(lèi)型產(chǎn)品設(shè)計(jì)得更好。
經(jīng)過(guò)多年的發(fā)展,網(wǎng)能公司現(xiàn)在已有七大系列機(jī)型、20款產(chǎn)品,把3D打印機(jī)應(yīng)用到各行各業(yè),其實(shí)這才是3D打印機(jī)真正發(fā)展的方向。
如今,網(wǎng)能公司重點(diǎn)是要讓消費(fèi)者看到成品,而不是只讓他們了解概念。“我們會(huì)做一些果凍,去學(xué)校里用3D打印機(jī)做餅,或者打印蛋糕,市場(chǎng)上有這樣的運(yùn)用只是還沒(méi)到大規(guī)模,商家也需要觀察這個(gè)設(shè)備能不能帶來(lái)利潤(rùn)和效率?!编囈韵枵f(shuō)。
目前,網(wǎng)能公司正向各個(gè)領(lǐng)域拓展市場(chǎng),其中民用與工業(yè)市場(chǎng)嶄露頭角,許多企業(yè)采購(gòu)立體易3D打印機(jī)取代進(jìn)口設(shè)備,目前正在研究顛覆傳統(tǒng)飲食行業(yè)的商業(yè)模式,“以后可能會(huì)看到很多食品的亮點(diǎn),就是出自于我們的打印機(jī)”。
“在工業(yè)市場(chǎng),3D打印機(jī)實(shí)際用得最多的是在產(chǎn)品研發(fā)方面,產(chǎn)品開(kāi)發(fā)有很多分類(lèi),有小型、中型、大型。比如國(guó)外的汽車(chē)為什么設(shè)計(jì)得好?因?yàn)樗麄兒苤匾暜a(chǎn)品開(kāi)發(fā)。網(wǎng)能現(xiàn)已經(jīng)開(kāi)發(fā)出針對(duì)汽車(chē)行業(yè)的3D打印機(jī),它幅面很大,可以把整個(gè)車(chē)的車(chē)殼一件件地打印出來(lái),包括里面的座椅、方向盤(pán)。”大型的3D打印機(jī)是專(zhuān)門(mén)針對(duì)大型的工業(yè)產(chǎn)品和汽車(chē)行業(yè)的,以后國(guó)內(nèi)很多的汽車(chē)研發(fā)公司就可以采購(gòu)這種3D打印機(jī)加速產(chǎn)品開(kāi)發(fā)。
在民用方面,現(xiàn)在很多食品沒(méi)有別的造型,因?yàn)轱嬍承袠I(yè)的師傅造型能力和學(xué)習(xí)能力都是有限的,很難經(jīng)常想到一些idea,流行什么就做什么。
“比如現(xiàn)在流行大眼萌、小黃人,小孩子訂蛋糕的時(shí)候可能需要一個(gè)大眼萌題材的蛋糕,然而一般面包師傅不會(huì)做。根據(jù)市場(chǎng)需求網(wǎng)能公司研發(fā)出專(zhuān)利產(chǎn)品食品3D打印機(jī),只要買(mǎi)了立體易食品3D打印機(jī),就可以植入文化內(nèi)容,做出時(shí)尚的潮流食品。”
在教育方面,比如課堂上,孩子需要直觀的、輕巧的、方便的3D打印機(jī),網(wǎng)能公司設(shè)計(jì)了適合他們用的、三面開(kāi)放式的立體易體驗(yàn)型3D打印機(jī),放在桌面上,小朋友在各個(gè)角度都可以看得見(jiàn),可以快速打出各種各樣的小模型、小禮物,吸引他們的興趣。
通過(guò)各種活動(dòng),學(xué)校教了3D打印知識(shí),學(xué)生吃到了3D打印的食品,提高了社會(huì)對(duì)3D打印的認(rèn)識(shí)。
在鄧以翔看來(lái),3D打印機(jī)能提高整個(gè)社會(huì)的創(chuàng)新能力,這才是3D打印產(chǎn)業(yè)最有價(jià)值的地方。至少在五到十年內(nèi),3D打印機(jī)更多是創(chuàng)新能力教育工具。把創(chuàng)新的東西帶進(jìn)社會(huì),提升產(chǎn)品的創(chuàng)新意與研發(fā)效率,增加產(chǎn)品附加價(jià)值,這才是核心內(nèi)容,而不是用3D打印機(jī)取代原來(lái)的設(shè)備,提高效率。因?yàn)?D打印機(jī)的原理決定了生產(chǎn)速度較慢,但如果只需要小批量產(chǎn)品,3D打印可以比傳統(tǒng)工藝流程快,效率高,因?yàn)樗恍枰獎(jiǎng)e的輔助設(shè)備,不用模具,單靠一個(gè)設(shè)備就可以實(shí)現(xiàn)智能化制造。
作為個(gè)性化產(chǎn)品生產(chǎn)方式,3D打印技術(shù)的顛覆作用在于提高產(chǎn)品設(shè)計(jì)周期,改變ODM行業(yè)形態(tài)。比如生產(chǎn)數(shù)字化的藝術(shù)品,設(shè)計(jì)師設(shè)計(jì)出個(gè)性化的燈罩、桌子或椅子,通過(guò)3D打印生產(chǎn)出來(lái)就直接投入市場(chǎng),賣(mài)給消費(fèi)者,完全繞過(guò)了傳統(tǒng)生產(chǎn)流程,這是一種新的顛覆。
當(dāng)然這種規(guī)模還不是很大,只是一個(gè)方向,如果今后社會(huì)培養(yǎng)出來(lái)設(shè)計(jì)師都會(huì)使用3D打印技術(shù),那他們完全可以利用3D打印技術(shù)掌握市場(chǎng),實(shí)現(xiàn)國(guó)家雙創(chuàng)的目標(biāo)。
鄧以翔認(rèn)為,3D打印產(chǎn)品商業(yè)化的實(shí)施步驟可以分兩步:
第一,產(chǎn)品系列化。每個(gè)型號(hào)的產(chǎn)品都有不同的市場(chǎng),即使同樣的市場(chǎng)也有不同的消費(fèi)者,基本覆蓋每一個(gè)目標(biāo)市場(chǎng)的需求。
第二,尋找新的商業(yè)模式。新市場(chǎng)會(huì)提出新的要求,可以根據(jù)新要求研發(fā)新產(chǎn)品。3D打印行業(yè)就像一棵樹(shù),3D打印機(jī)只是樹(shù)干,找到樹(shù)干并不能保證收獲成果,最好的方法是順著樹(shù)干往樹(shù)頂爬,每根枝條代表一個(gè)行業(yè),都會(huì)有不同的收獲,最后才可以得到豐厚的回報(bào)。