王煒

摘 要：近年來3D打印技術(shù)的快速發(fā)展以及個人 3D 打印機(jī)的普及，帶來了一波全民設(shè)計(jì)、量身定制的風(fēng)潮。在 3D 打印的世界中，每個人都能成為自造者，將個人的設(shè)計(jì)理念轉(zhuǎn)化成獨(dú)一無二的實(shí)體產(chǎn)品。隨著3D 打印被引入高校，廣大設(shè)計(jì)專業(yè)大學(xué)生可以利用3D打印來制造定制禮品，利用所學(xué)開展創(chuàng)新創(chuàng)業(yè)活動。

關(guān)鍵詞：3D打印;定制化;大學(xué)生創(chuàng)客;創(chuàng)新創(chuàng)業(yè)

近年來，世界范圍內(nèi)掀起一股3D打印熱潮，3D打印技術(shù)一夜之間走進(jìn)了人們的視野，獲得了廣泛關(guān)注。與傳統(tǒng)平面打印機(jī)將油墨或碳粉印制在紙張上不同的是，3D 打印機(jī)是以計(jì)算機(jī)設(shè)計(jì)軟件制成的立體設(shè)計(jì)圖數(shù)據(jù)為基礎(chǔ)，通過逐層堆積的方式噴出特殊材料，“打印”出立體的實(shí)體產(chǎn)品。現(xiàn)在3D打印技術(shù)的快速發(fā)展以及個人 3D 打印機(jī)的普及，已帶來了一波全民設(shè)計(jì)、量身定制的風(fēng)潮。在3D打印的世界中，每個人都能成為自造者，將個人的設(shè)計(jì)理念轉(zhuǎn)化成獨(dú)一無二的實(shí)體產(chǎn)品。目前，國內(nèi)很多高校都引入了3D 打印技術(shù)來豐富教學(xué)，在高校產(chǎn)品設(shè)計(jì)專業(yè)的大學(xué)生可以利用3D打印來制造創(chuàng)意定制禮品，利用所學(xué)開展創(chuàng)新創(chuàng)業(yè)實(shí)踐活動。

一、3D打印技術(shù)可以滿足個性化定制的需求

（一）3D打印的特點(diǎn)

3D打印以“增材制造”的技術(shù)打造有別于傳統(tǒng)依靠模具的生產(chǎn)方式，擺脫了傳統(tǒng)制造的程序及限制，能快速又準(zhǔn)確產(chǎn)出形態(tài)復(fù)雜的實(shí)體模型，實(shí)現(xiàn)自動化實(shí)體自由形狀制造。其技術(shù)原理包含熔融沉積成型技術(shù)、光固化立體造型技術(shù)、選擇性雷射燒結(jié)成型技術(shù)、UV固化成型技術(shù)、石膏粉末固化成型技術(shù)等。3D打印技術(shù)的最大特點(diǎn)是小型化和易操作，多用于商業(yè)、辦公、科研和個人工作室等環(huán)境。目前市場上的3D打印機(jī)分為工業(yè)級和桌面級兩類，其中桌面級3D打印設(shè)備適用于玩具模型、裝飾品、辦公用品以及模具行業(yè)新產(chǎn)品開發(fā)，工藝干凈、簡單、易于操作，可在辦公室環(huán)境下進(jìn)行。

我們都知道以前制作產(chǎn)品程序繁多，要先將CAD圖紙交給模型工廠，通過模具去制造出模型，還要考慮組裝、焊接等一系列問題，一旦需要修改設(shè)計(jì)，就要重新開模，成本很高。另外，傳統(tǒng)以切割方式制作模型，會導(dǎo)致一些角度或是復(fù)雜的造型無法一次性制作完成，需要分件，增加了加工環(huán)節(jié)，又造成了材料的浪費(fèi)?，F(xiàn)在有了3D 打印就可以省去了制模、打模的程序，直接在3D打印機(jī)輸出數(shù)字文件，裝置好打印材料后，便可以打印出電腦中繪制的立體模型了。3D打印技術(shù)通過縮短生產(chǎn)流程進(jìn)而縮短生產(chǎn)周期，在一些行業(yè)，3D打印技術(shù)已經(jīng)應(yīng)用在最終產(chǎn)品的小規(guī)模生產(chǎn)中。

（二）3D打印定制化

現(xiàn)代化的工業(yè)制造，往往為了降低成本而擴(kuò)大生產(chǎn)規(guī)模，少量多樣的消費(fèi)需求得不到重視，抹殺了個性化。這種少量多樣的產(chǎn)品需求量不大，但對于復(fù)雜和精準(zhǔn)結(jié)構(gòu)的要求比較高，若使用傳統(tǒng)方式加工，時間成本和經(jīng)濟(jì)成本都非常高，而以3D打印技術(shù)為代表的桌面加工業(yè)卻可以實(shí)現(xiàn)我們的個性化“私人訂制”的需求。3D打印定制化具有便捷快速、高性價比的優(yōu)點(diǎn)，大幅提高對材料和能源的使用率，降低生產(chǎn)成本及對環(huán)境的影響，實(shí)現(xiàn)零庫存。

3D打印小規(guī)模生產(chǎn)以金屬和塑料為主，能制作多層、復(fù)雜結(jié)構(gòu)的精細(xì)產(chǎn)品，非常適合定制化小型文創(chuàng)產(chǎn)品的開發(fā)。目前比較常見的3D打印定制化文創(chuàng)產(chǎn)品包括模型玩具、立體照片、穿戴飾品、文具用品、手機(jī)殼、小裝飾品等等。除此之外，一些特別的“小物件”，也是“私人訂制”的一個服務(wù)方向。比如家中的某些物品因?yàn)閬G失或者損壞了一個小部件而不能正常工作;與孩子一起動手制作玩具時，需要一些異形的小零件卻無處購買;晚上家里的某個家用設(shè)施出現(xiàn)了小故障，破損的零件暫時找不到替代品;想把自己的小創(chuàng)意變成實(shí)物，卻無法實(shí)現(xiàn)……，這些“小麻煩”可以用3D打印定制化的方式解決。

二、3D打印技術(shù)讓個人可以獨(dú)立設(shè)計(jì)制造產(chǎn)品

過去大多傳統(tǒng)產(chǎn)業(yè)模具都需經(jīng)過鍛造、磨床、車床等繁復(fù)作工，需要各類技術(shù)工人，然而 3D打印并不需要，因?yàn)?D打印“增材制造”過程可實(shí)時的制作出復(fù)雜的立體形狀，減少了對機(jī)床操作師和高技術(shù)塑型技師的需求，哪怕只有一個人也能夠完成全部工作。另外，對于絕大多數(shù)創(chuàng)業(yè)者來說，前期并沒有大量資金的來源，所以要開發(fā)一款產(chǎn)品，開模費(fèi)用、修模費(fèi)用以及生產(chǎn)量的下限限制都會帶來不小的壓力，讓人望而卻步，不敢嘗試。如今，3D 打印具備定制化生產(chǎn)的能力， 可以根據(jù)要求生產(chǎn)的不同產(chǎn)品而不增加生產(chǎn)成本。3D 打印機(jī)印出一只玩具熊和印出一萬只玩具熊的平均單位成本一樣，不需要大規(guī)模的訂單即可生產(chǎn)，未來大量的私人訂制化將成為新流行。對設(shè)計(jì)者、產(chǎn)品開發(fā)者、消費(fèi)者來說，未來設(shè)計(jì)制造的流程都將出現(xiàn)全新的零售和服務(wù)模式。設(shè)想一下，個人創(chuàng)業(yè)者依靠工作室通過3D打印去制造各式各樣的小產(chǎn)品，滿足消費(fèi)者個性化的需求，這將帶來多少就業(yè)機(jī)會和實(shí)現(xiàn)多少創(chuàng)意構(gòu)想。3D打印便利、廉價與實(shí)時性的特點(diǎn)，為設(shè)計(jì)師打開了設(shè)計(jì)創(chuàng)新的物質(zhì)條件，打通了設(shè)計(jì)端與制造端的鏈條。

此外，在互聯(lián)網(wǎng)時代，“互聯(lián)網(wǎng)+3D打印”組合的新模式極大地節(jié)約了前期設(shè)計(jì)工作的時間，相應(yīng)的也就減少了必要勞動人員。設(shè)計(jì)文件的網(wǎng)絡(luò)化傳播，不受地域和打印機(jī)類別的限制，任何符合參數(shù)要求的3D 打印機(jī)都可以打印3D 數(shù)字文件，互聯(lián)網(wǎng)消除了信息傳輸?shù)奈锢砭嚯x。設(shè)計(jì)師可以利用云端服務(wù)系統(tǒng)，結(jié)合3D打印與3D掃描技術(shù)，共享數(shù)據(jù)，減少技術(shù)性操作，利用教育云平臺分享設(shè)計(jì)數(shù)據(jù)和在線協(xié)作，從而快速實(shí)現(xiàn)創(chuàng)新與設(shè)計(jì)理念。進(jìn)而，由于生產(chǎn)過程更簡化，電腦控制的標(biāo)準(zhǔn)化數(shù)字生產(chǎn)過程降低了對操作員的專業(yè)要求，減少了人員交互產(chǎn)生的不確定性，縮短了生產(chǎn)時間和對設(shè)計(jì)師的要求，實(shí)現(xiàn)了少數(shù)人員即可完成生產(chǎn)活動。

3D打印技術(shù)可以根據(jù)特殊要求進(jìn)行個體加工或生產(chǎn)， 幫助設(shè)計(jì)師實(shí)現(xiàn)“設(shè)計(jì)即生產(chǎn)”。對于設(shè)計(jì)師等行業(yè)來說，3D打印是表達(dá)設(shè)計(jì)想法的絕佳途徑。設(shè)計(jì)師可以針對私人訂制的文創(chuàng)產(chǎn)品和家用產(chǎn)品的配件進(jìn)行創(chuàng)業(yè)活動。雖然目前3D打印制作過程仍然比較緩慢，但針對無需反復(fù)制造的成品，節(jié)約了鑄造模具的過程，可以直接獲得最終成品，有效壓縮生產(chǎn)時間。

三、大學(xué)生創(chuàng)客可以利用3D打印創(chuàng)新創(chuàng)業(yè)

3D 打印技術(shù)的發(fā)展與教育應(yīng)用是相輔相成、相互促進(jìn)的關(guān)系。3D 打印進(jìn)入高校設(shè)計(jì)專業(yè)一方面可以讓學(xué)生體驗(yàn)更為直觀、更為感性的認(rèn)知學(xué)習(xí)方式;另一方面學(xué)生在參與設(shè)計(jì)到打印的過程中也得到動手實(shí)踐能力的提升。3D打印技術(shù)引入高校教學(xué)課堂，拓展了學(xué)生的形象思維和邏輯思維，鍛煉了學(xué)生的動手能力，增加了學(xué)生對于將設(shè)計(jì)理念轉(zhuǎn)化為實(shí)物的渴望。學(xué)生不僅夯實(shí)了專業(yè)技能，也提高了對材料、數(shù)據(jù)、軟件、噴漆著色等方面的自主學(xué)習(xí)。高校設(shè)計(jì)教學(xué)引入3D打印是適應(yīng)新形勢下高等教育的必然要求。

在“大眾創(chuàng)業(yè)，萬眾創(chuàng)新”的大環(huán)境下，以創(chuàng)新精神為核心的“創(chuàng)新創(chuàng)業(yè)模式”已經(jīng)成為中國經(jīng)濟(jì)發(fā)展的全新驅(qū)動力，很多在校大學(xué)生樂于創(chuàng)業(yè)實(shí)踐。隨著社會創(chuàng)新環(huán)境的改變，職能分工的細(xì)化，個性意識的覺醒，小眾定制化的文創(chuàng)產(chǎn)品受到更多消費(fèi)者的歡迎。目前，讀設(shè)計(jì)專業(yè)的大學(xué)生在校進(jìn)行創(chuàng)業(yè)活動，會有相當(dāng)一部分人考慮到把個人的小創(chuàng)意開發(fā)成文創(chuàng)產(chǎn)品或是為在校大學(xué)生提供私人定制禮品服務(wù)。我們知道傳統(tǒng)產(chǎn)品開發(fā)制作流程復(fù)雜，需要資金、技術(shù)、場地的支持，大學(xué)生要想實(shí)現(xiàn)創(chuàng)意是非常困難的。而3D打印技術(shù)的出現(xiàn)為產(chǎn)品的自造開發(fā)開辟了一條全新的道路，為文創(chuàng)產(chǎn)品、定制產(chǎn)品的開發(fā)者開啟了巨大的設(shè)計(jì)空間。

大學(xué)生創(chuàng)新創(chuàng)業(yè)可以利用學(xué)校的軟硬件資源，在老師的指導(dǎo)下開發(fā)3D打印定制化的文創(chuàng)產(chǎn)品。目前對于創(chuàng)業(yè)的大學(xué)生來講，一個好消息是私人訂制產(chǎn)品的低成本生產(chǎn)借助3D打印技術(shù)發(fā)展而成為可能，大學(xué)生可以低投入實(shí)現(xiàn)創(chuàng)新創(chuàng)業(yè)。在校園內(nèi)，常見的商業(yè)服務(wù)模式是為大學(xué)生提供3D打印禮品的“私人訂制”服務(wù)。目標(biāo)人群主要集中在校園內(nèi)的大學(xué)生，制造方式為快速原型的方式，制造內(nèi)容主要包含一些穿戴飾品、玩偶模型、立體照片等。另一種 3D打印商業(yè)服務(wù)模式則是透過云端科技，為不具備 3D打印設(shè)備的客戶提供代印或 3D 打印整體方案服務(wù)。現(xiàn)在有一部分消費(fèi)者具備了設(shè)計(jì)能力或者能夠出具設(shè)計(jì)草圖，需要打印一些模型產(chǎn)品，但是并沒有條件去購置3D 打印設(shè)備，也沒有制造場地。針對這一類別客戶，創(chuàng)業(yè)的大學(xué)生可以提供完善設(shè)計(jì)，輸出模型，打磨上色，成品包裝等服務(wù)。

四、結(jié)語

3D打印解決了傳統(tǒng)制造對于定制化以及少量多樣的需求，能夠根據(jù)客戶的需要快速提供個性多變的產(chǎn)品，滿足小眾消費(fèi)者的需求。隨著我國高校引入3D 打印教育設(shè)備和課程，3D 打印技術(shù)的發(fā)展與教育應(yīng)用相互促進(jìn)。在校園里，充滿創(chuàng)意想法的大學(xué)生創(chuàng)客，可以利用學(xué)校的教學(xué)資源學(xué)習(xí)并掌握3D打印技術(shù)開展創(chuàng)新創(chuàng)業(yè)活動，開發(fā)個性化私人訂制文創(chuàng)產(chǎn)品。

參考文獻(xiàn)

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基金項(xiàng)目：文章為2016年度廣東省特色創(chuàng)新類項(xiàng)目：3D打印在動漫設(shè)計(jì)教學(xué)中的應(yīng)用與探索研究的成果，項(xiàng)目編號：2016GXJK152;惠州學(xué)院科研創(chuàng)新群體培育項(xiàng)目，項(xiàng)目編號：hzu201808。