"3D打印的新技術，正在重塑全球制造業競爭格局。"

"兩家3D打印機制造巨頭均為美國公司并在納斯達克上市。"

"雖然在中國尚未普及，但3D產業鏈正在形成。"

有這么一種打印機，它可以打印出會飛的飛機、可騎的自行車，或是一塊能吃的蛋糕，能穿的衣服與鞋子，甚至加上關鍵零部件就可打印出一把可以射擊的步槍……這不是科幻電影，而是已經存在的現實。

近日美國科學家利用打印機直接制造出一副塑料機械臂，使一位兩歲小女孩的殘疾手臂能夠正常活動。這副“神奇手臂”再次將3D(三維)打印機拉入公眾視野。

 
為先天殘疾的兩歲女童定制的3D打印縮小版肢體矯正器的部件

新發明與掘金潮

據林永利估計，3D打印機在中國企業界的裝機量在400臺左右。

3D打印機(3D printers)發端于軍方的“快速成型”技術，已有數十年歷史，美國的3D打印機制造商Stratasys于1992年賣出第一臺商業化產品。

2009年以來，3D打印市場在北美和歐洲急劇增長。根據Stratasys公司2011年財報，其八成左右的收入即來源于歐美市場，美國《時代》周刊已將3D打印列為“美國十大增長最快的工業”，英國《經濟學人》雜志則認為它將“與其他數字化生產模式一起推動實現第三次工業革命”。

目前全球有兩家3D打印機巨頭。一家即為上述Stratasys公司，它是納斯達克上市公司，剛剛收購了以色列一家名為Objet的3D打印機公司;另一巨頭是亦在納斯達克掛牌的3D Systems公司，它在2012年初通過收購另兩家3D打印機品牌Z Corporation 和Vidar Systems奠定其江湖地位。

Stratasys和3D Systems創造著每年近兩億美元的市場營收。前者的客戶不乏寶馬、戴爾、英特爾、耐克等世界五百強企業。而越來越多的領域正利用3D打印技術創造神奇;過去一年，關于3D打印機“魔幻現實主義”般的新聞時有發生。

2011年3月，英國一名科學家設計出一款名為Airbike的自行車，并用打印機一次成型地打印出車輪、軸承和車軸。通常情況下，這些零部件需要由多個工廠制造，而后進行組裝。這輛自行車采用尼龍材料，堅固程度與鋼鋁材料不相上下，但重量卻減少了65%，關鍵是——它可以騎。

幾乎與此同時，美國康乃爾大學一位教授帶領他的學生，在實驗室里用一臺打印機，打印出一塊有草莓醬的巧克力蛋糕;4個月后，英國南安普頓大學一位教授和他的團隊，“打印”了一臺最高飛行時速100英里的電控飛行器。這架飛機上2米長的機翼、集成操縱面以及艙門，均由打印機制作而成。哈佛大學醫學院的研究人員則宣布開發出一臺可以進行生物打印的設備;2011年9月，世界首輛3D打印機制造的汽車現身加拿大溫尼伯市……

雖然中國目前并非3D打印的主市場，但已經有不少嗅覺敏銳的掘金者，而這個群體正不斷擴大。

“自然造物”

2012年7月畢業的中央美術學院學生宋博文，正在創辦一個3D藝術品工作室，取名格物。這源于一年前某次展覽上，她偶然看到一個奇特、流暢的自行車，“不知道怎么做出來的”，對造型的敏感讓她迅速在網絡上找到了答案，并和浙江的金濤取得了聯系。

“3D打印技術與傳統的造型手法完全不同，這是一種‘失控’的設計狀態，可以實現完全自由的設計，充滿未知的驚喜感。”宋博文對南方周末記者說。她很快設計、打印出禮帽、十二水燈、筆等一系列作品，其中的“禮帽”還在比利時3D打印廠商Materialise舉辦的“世界3D打印作品展”上摘得亞軍。

25歲的她備受鼓舞，決定和男朋友一起創業，除了生產銷售3D打印的藝術品，也和一些室內設計的公司合作，幫他們設計3D圖像，實現一些“自然造物”的裝修想法。

“我們的目標是讓3D打印技術融入生活之中，你可能意識不到它，但已經在體驗它帶來的改變。”宋博文說。

生活在杭州的李慶華是位雕塑家，對佛教造像特別有興趣，四處走訪的他對國內一些石窟的保護狀況很是擔憂，于是想做一些“力所能及的事”：把這些正在消失的文化遺產，用數字手段留下資料。

李慶華的做法是通過3D掃描技術，將一些有待保護的佛教造像，轉變為三維數據圖像，再用3D打印機打出模型，供文物研究和圖像保留。

李已經完成的一個實例，是山西天龍山石窟18窟的復原。天龍山石窟造像群上世紀30年代遭到洗劫，部件流落世界各地，在時間的侵蝕中已破敗不堪。李慶華和幾個朋友一起，花了十多天的時間，把18窟的3D數據掃描回來，又花了半年時間細致地拼出三維圖形。李使用的3D圖像處理軟件，來自華盛頓大學發明者的開源分享。

李的團隊正在設計一款手機應用軟件，把天龍山石窟的三維數據上傳，再根據已有史料，標出遺失部件在世界各個博物館的位置，有興趣的愛好者可以到自己身邊的博物館，用手機拍下部件的照片并傳回來，李慶華便可以把這些照片轉換成三維數據圖，再通過3D打印出復原后的造像。“我們已經通過這種辦法，將國家博物館的一個頭像完成了復原，文物研究需要真實的觸感。”

挑戰“中國制造”

2011年6月，美國總統奧巴馬宣布一項新政策，并向3D打印產業支出5億美元以提升美國在制造業上的領先地位。

從工業領域到尋常百姓家，3D打印的產業鏈正在形成。“社會化制造”成為行業內外熱議的一個話題，制造業的形態正在發生潛移默化的改變。未來我們有可能利用這項“野蠻”的技術來直接打印出手機。

紐約另一家利用3D技術生產消費品的公司Quirky擁有20萬的注冊用戶，他們在線搜集用戶的創意，產品設計圖紙，用3D打印機以最快的速度成型，再上傳討論，最終確定方案后批量生產。屆時在線上和線下都會有銷售，他們最成功的產品是一排可折疊的接線板，設計者常從一個創意就獲得不少的收入，有的用戶一年能賺幾萬美元。

 
Objet 260 Connex 3D打印機

而美國加利福尼亞州的Legacy Effect公司，利用Objet 3D打印機為電影特效片段制造3D模型和原型，為演員量身定制可以完全適合演員的臉、頸部和頭部的道具，在電影《侏羅紀公園》、《阿凡達》、《鋼鐵俠》以及《復仇者聯盟》中都有應用。

日本一家公司甚至推出了面向個人的“Baby復原服務”：只需提供嬰兒在母親肚子里的X光照片，他們便可以復原成三維圖像后，打印出一個“肚子里的嬰兒”模型作為紀念。

3D打印還能實現一些傳統制造方式難以實現的復雜結構。2011年巴黎春夏時裝展上，荷蘭時尚設計師IRIS van Herpen發布了他直接用3D打印機制作的立體服裝，這些超太空感的服裝由錦綸打印而成。

不再依賴人工，沒有組裝流程，沒有邊角料，3D技術的這些特點，將在某種程度上重新定義工廠。若成本進一步降低，個性產品將獲得和規模產量同等的競爭力。有人預計，到2020年之前，3D打印機將可以從事小規模生產，制造過去的勞動密集型工藝品和商品。

這項新技術正在因此而重塑全球制造業格局。

2011年6月，美國總統奧巴馬宣布一項新政策，并向3D打印產業支出5億美元以提升美國在制造業上的領先地位。2012年7月17日，美國《外交政策》雜志網站發表題為《制造業的未來在美國而不在中國》，稱“技術進步將使中國的制造業像過去20年里美國制造業那樣迅速衰落”。

“和美國相比，中國缺少DIY(自己動手)的習慣和創意設計發展的土壤。”金濤說，在新技術開啟的下一輪制造業競爭中，中國表現如何還是個未知數。

北京計算中心有一臺3D打印機，其虛擬現實部經理季紅持同樣觀點，“前不久中國發明家協會組織了一些企業到我們這參觀，大多數人對這一技術不敏感，不覺得它物有所值，唯一產生興趣的是一家想做‘山寨’眼鏡的企業。”

而在這個行業中浸淫多年的林永利覺得不必太擔憂，到目前為止，技術還存在一些局限性，比如材料限于塑料、樹脂和金屬，精度也只能精確到幾十毫米，在規模化生產方面也不具備優勢。他說，“3D打印機不是萬能機。”

無論如何，3D打印技術實現了一種可能，只要你有一臺電腦，一個想法，不管你在窮鄉僻壤，還是繁華都市，都可以通過自己的方式，改造這個世界——至少改變自己的世界。