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3D打印技術(shù)已經(jīng)有數(shù)十年的歷史，但是一直沒有多大進(jìn)展，直到現(xiàn)在，圍繞3D打印的生態(tài)環(huán)境才取得了巨大的進(jìn)步，使3D打印從邊緣行業(yè)成為主流行業(yè)。不論是VC巨額投資3D打印創(chuàng)業(yè)公司還是消費者市場3D打印機(jī)大量鋪貨，這些事件都表明3D打印已經(jīng)到達(dá)了其轉(zhuǎn)折點。
3D打印機(jī)不會威脅到任何其他制造技術(shù)
3D打印確確實實一項非常重要的制造技術(shù)，因為它所具有的強(qiáng)大能力能將任何無法想象的復(fù)雜物體變成現(xiàn)實。其他制造工藝經(jīng)歷了幾十年的工業(yè)化發(fā)展，無法在工藝復(fù)雜程度上超越3D打印。
實際上，3D打印依舊是一項不成熟的技術(shù)。
在3D打印出現(xiàn)之前，從來沒有一項技術(shù)能像3D打印一樣能在沒有技術(shù)和設(shè)備支持的時候?qū)⑷藗兊南敕S心所欲地變成實實在在物體。就像微波爐沒有取代廚房里的其他廚具一樣，3D打印不會因為任何理由而五代任何已經(jīng)在制造業(yè)具有一定規(guī)模的技術(shù)。3D打印的主要任務(wù)就是完善其他制造技術(shù)。
實際上，3D打印依舊是一項不成熟的技術(shù)。我們花了這么長的時間在3D打印身上建立了那么眩目的光環(huán)，吹起來幾乎堪比星球大戰(zhàn)，但實際上只要用上一段時間，人們就會發(fā)現(xiàn)許多問題，比如說打印速度太慢，希望能打印更高質(zhì)量的物體，打印材料便宜優(yōu)質(zhì)等等。
“摩爾定律”不適用于3D打印
根據(jù)媒體的宣傳，我們可以看到現(xiàn)在的3D打印機(jī)可以打?。喝鄙俚慕M件、鞋子、身體器官、樂器，甚至是手槍，但有一個非常重要的事實需要面對：3D打印不怕物體復(fù)雜，就怕批量打印。
不同于摩爾定律中“翻一倍”是以平方級指數(shù)增長，3D打印無論是成本、耗時、耗材都是次方級指數(shù)增長。
為什么說摩爾定律無法用在3D打印上？因為如果你要把一個打印的物體(1cm x 1cm x 1cm)擴(kuò)大一倍的話，那么打印它的時間、耗材將增加8倍，即2cm x 2cm x 2cm=8cm^3。如果要把這個物體擴(kuò)大3倍，那么打印它的時間、耗材將暴增27倍！即3cm x 3cm x 3cm=27cm^3。以此類推。
3D打印的生態(tài)環(huán)境增在發(fā)生變化
上面提到的限制為“3D打印的次方定律”，也就是說即使3D打印不再受到物體復(fù)雜程度的限制，也會因為打印速度和成本以3的n次方的增長而最終失敗。
然而打印速度和成本這兩個看似不能改變的事實正在發(fā)生變化，因為越來越多的企業(yè)和個人開始解決3D打印機(jī)的使用限制問題，3D打印機(jī)的打印速度和質(zhì)量都開始提高。
現(xiàn)在市面上比較流行的3D打印機(jī)的體積都不超過烤箱那么大，用戶從開源社區(qū)下載3D模型圖紙，再利用熱塑塑料直接打印。比如說平民級的MakerBot 3D打印機(jī)，以及工業(yè)級的Stratasys和EOS大型3D打印機(jī)等。
3D打印生態(tài)環(huán)境不僅僅包括打印機(jī)，3D打印軟件也開始成為促進(jìn)3D打印進(jìn)步的重要力量，越來越強(qiáng)大，越來越親民。3D打印軟件使3D打印平民化，就如同個人電腦讓計算機(jī)平民化一樣。
3D打印需要更好的商業(yè)模式
適合進(jìn)行3D打印的材料越來越多、質(zhì)量越來越好，3D打印的產(chǎn)出規(guī)模也越來越大，一些大型的工業(yè)打印機(jī)已經(jīng)可以打印金屬、橡膠甚至是陶瓷。
然而業(yè)界評論經(jīng)常鎖定在3D打印材料的局限性上，常常忽視了另外一個重要的因素：成本。
3D打印機(jī)的壽命一般是按照它所打印的材料的長度來計算的，超過一定的長度之后就會報廢，有點類似于噴墨打印機(jī)的墨盒。不同的打印材料的成本可能相差100倍。所以我個人認(rèn)為可以圍繞3D打印材料開展全新的商業(yè)模式，而且這種模式必須能提高3D打印技術(shù)的使用范圍和市場普及度。
重要的研究方向
似乎隨時隨地都有最新的3D打印應(yīng)用的消息，很難說這些應(yīng)用的共同之處以及關(guān)注點。因為新聞不斷告訴我們3D打印今天可以打印一個新的不見，明天打印身體器官，后天甚至能造出一棟房子來，大后天可以去月亮上打印。
3D打印次方定律告訴我們：用3D打印機(jī)打印東西時的成本和耗時都已是次方級增長。
我認(rèn)為有以下兩個重要領(lǐng)域可以關(guān)注：1、打印電子產(chǎn)品，使物體具有邏輯和功能。2、生物打印，這或許是3D打印最振奮人心的應(yīng)用領(lǐng)域之一。美國維克森林大學(xué)的研究人員已經(jīng)成功地利用3D打印技術(shù)打印并移植人體尿道。圣地亞哥Organovo公司也成功打印出人體組織，可以用于醫(yī)療研究和臨床治療。Craig Venter和Cambrian Genomics兩家公司則在利用3D打印技術(shù)打印DNA！沒錯，以此可以打印一個堿基對。
3D打印的另外一個重要發(fā)展領(lǐng)域就是建筑規(guī)模級別的3D打印。例如，加州大學(xué)伯克利分校的研究人員開始使用低成本的環(huán)保材料，南加州大學(xué)的研究人員則開始實驗打印完整體積的建筑物。
歐洲太空總署與福斯特事務(wù)所合作開發(fā)月球3D打印機(jī)，他們設(shè)想將3D打印機(jī)送上月球，利用月球上的材料進(jìn)行打印。此舉或許可以解決3D打印材料的缺陷問題。有的研究人員則開始嘗試使用可再生材料，未來或許可以完全再生材料打印，重復(fù)回收打印。
從設(shè)想到限量生產(chǎn)
3D打印和其他技術(shù)的出現(xiàn)改變了傳統(tǒng)工業(yè)大規(guī)模生產(chǎn)的魔咒。從此，我們不再需要批量生產(chǎn)來降低成本，只需要利用3D打印機(jī)就可以小規(guī)模生產(chǎn)，而且保證成本和質(zhì)量。
現(xiàn)在出現(xiàn)了一股3D打印可以用于小規(guī)模生產(chǎn)的潮流，然而我并不希望看到3D打印取代傳統(tǒng)的低成本生產(chǎn)方式。
3D打印這種對成本非常敏感的商業(yè)模式只要有一點小的細(xì)分動向就會被破壞，這也是單一功能所帶來的弊端。
以美國在線打印Kinko（金考）為例，它并沒有取代桌面打印機(jī)和印刷廠的，不過依舊在打印領(lǐng)域占到了一席之地。在3D打印領(lǐng)域，Shapeways等公司也提供類似于Kinko的服務(wù)，幫助用戶設(shè)計、打印。
3D打印這種對成本非常敏感的商業(yè)模式只要有一點小的細(xì)分動向就會被破壞，這也是單一功能所帶來的弊端。所以對于企業(yè)來說，并非第一個進(jìn)入的就是最受益的，而是擁有最多用戶、最活躍社區(qū)的企業(yè)才最受益，這也許是3D打印區(qū)別于其他行業(yè)的重要因素。
不同于工業(yè)級大批量生產(chǎn)的方式，我希望3D打印的發(fā)展軌跡從打印低產(chǎn)量、高價值的物體開始，比如說醫(yī)用假體、定制珠寶等。絕大多數(shù)3D打印機(jī)將像噴墨打印機(jī)一樣走進(jìn)普通家庭。當(dāng)年的業(yè)余歌手們“自唱、自錄、自調(diào)、自刻盤”成為數(shù)字音樂的領(lǐng)軍力量，不久的將來，3D打印也將引領(lǐng)一場“拍照、修改、打印”的潮流。
3D打印能否讓發(fā)達(dá)國家的制造業(yè)重獲新生？
也許可以，也許不能。也許3D打印可以增加國內(nèi)制造業(yè)產(chǎn)量，但是卻無法增加就業(yè)。3D打印機(jī)制造企業(yè)已經(jīng)朝著自主設(shè)計、自主制造的方向發(fā)展，所需要的也是具備更高級別能力的人才，傳統(tǒng)制造業(yè)工人無法進(jìn)入此行業(yè)。
計算機(jī)在3D打印領(lǐng)域也處于一個非常尷尬的地位，在Kickstarter上，有一個名為3Doodler的3D打印筆，它不需要計算機(jī)的支持就可以畫出物體來。雖然說3D打印一直都在關(guān)注硬件，但是不可能沒有微處理器和軟件的支持，未來可能不需要設(shè)備外軟件和硬件的支持。
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