著有《3D打?。簭南胂蟮浆F(xiàn)實(shí)》一書的康奈爾大學(xué)創(chuàng)意機(jī)械人試驗(yàn)室主任Hod Lipson教授,認(rèn)為3D打印的出現(xiàn)將讓機(jī)器人可以自我繁衍,因?yàn)?D打印讓復(fù)雜的制造技術(shù)變得簡(jiǎn)單,只要有模塊、材料就可以打印出任何想要的東西。
他已經(jīng)打印出可以爬行的機(jī)器人,并進(jìn)行了展示。
此外,他還列舉了3D打印對(duì)各行各業(yè)產(chǎn)生的10個(gè)改變。
我們不妨來(lái)聽一聽這位3D打印先行者認(rèn)為3D打印將如何改變未來(lái)。
大約從一百年前開始,我們制造工具的速度越來(lái)越快,但是在設(shè)計(jì)和制作東西方面的能力有限。許多我們想制造的東西只能靠想像。比起自然,我們的制作能力差得很遠(yuǎn),特別是在一些物體的復(fù)雜度方面。一個(gè)非常簡(jiǎn)單的例子就是門閂。自然制造出的一些軸狀東西有自然潤(rùn)滑功能,但我們無(wú)法制作出這樣的東西。
但3D打印讓制作復(fù)雜物體的要求變得簡(jiǎn)單。人工智能設(shè)計(jì)物體的能力和3D打印結(jié)合在一起,可以讓這些復(fù)雜的物體,通過(guò)多種部件共同制造的方法,從零生產(chǎn)出來(lái),最終實(shí)現(xiàn)制造的單極化。
比如現(xiàn)在設(shè)計(jì)機(jī)器人的時(shí)候是把部件組合在一起,但通過(guò)3D打印技術(shù)可以讓機(jī)器人整體生產(chǎn)。這是可能的,把制造機(jī)器人需要用到的骨骼、電線放在一起,通過(guò)一個(gè)簡(jiǎn)單、基本的模擬器制造出來(lái)。經(jīng)過(guò)不斷嘗試,現(xiàn)在只要幾分鐘就可以制造出機(jī)器人。
如果電池、電線,甚至是微處理器和算法,都可以打印出來(lái),就可以實(shí)現(xiàn)設(shè)計(jì)自動(dòng)化,讓設(shè)計(jì)師能夠自由設(shè)計(jì)出一些新的機(jī)器人,甚至讓機(jī)器人自己設(shè)計(jì)、生產(chǎn)機(jī)器人。
我想各個(gè)行業(yè),都會(huì)受3D打印的影響,無(wú)論是教育、藝術(shù)還是珠寶設(shè)計(jì),而生物打印的臨床應(yīng)用,我相信在三年內(nèi)就可以看到成效。
我訪問(wèn)過(guò)的不少美國(guó)人都認(rèn)為3D打印技術(shù)將重新變革各個(gè)行業(yè),接下來(lái)我們談?wù)?D打印會(huì)造成哪些改變。
第一是對(duì)復(fù)雜性的改變,因?yàn)樗屢恍?fù)雜形狀也不會(huì)花費(fèi)更多時(shí)間和努力,不會(huì)增加金錢,不會(huì)增加費(fèi)用。
第二是品種上會(huì)更隨意,用3D打印30個(gè)、50個(gè)不同的品種,成本上沒(méi)有區(qū)別。推出多種品種,成本不會(huì)上升。
第三是無(wú)需勞動(dòng)力,現(xiàn)在產(chǎn)品的大部分成本都是勞動(dòng)力成本,而不是零部件本身。3D打印可以降低人工成本。比如燃油噴射裝置, GE公司要在里面至少裝20個(gè)零件,但用3D打印可以直接打印出一個(gè)整體。
第四是零間隔,一夜之間就可以進(jìn)行很多復(fù)制。
第五是零限制,可以打印一些非常復(fù)雜的東西,比如用鈦金生產(chǎn)的鼻子移植物。
第六是零技術(shù)制造,讓一些人可以去生產(chǎn)一些他們本來(lái)不能生產(chǎn)的東西。不少小學(xué)生利用3D打印機(jī)生產(chǎn)飛機(jī)的零部件,而不需要獲得生產(chǎn)和制造方面的技能培訓(xùn)。
第七是隨時(shí)隨地制造東西,這將會(huì)顛覆供應(yīng)鏈和分銷網(wǎng)。
第八是生產(chǎn)廢料少,尤其是金屬。在金屬方面,用3D打印的時(shí)候產(chǎn)生的廢料相當(dāng)少。不過(guò)塑料不是這樣。
第九是無(wú)限的材料色度。把一些最基本的色料組裝在一起,就可以產(chǎn)生出新的顏色,就像把不同的材料放在一起產(chǎn)生出新的材料一樣。
第十是可以精準(zhǔn)重復(fù)、快速創(chuàng)新,可以打印出一模一樣的東西。當(dāng)然這會(huì)遭遇知識(shí)產(chǎn)權(quán)的問(wèn)題。
很多人覺得現(xiàn)在是處于3D打印技術(shù)峰值頂端,將來(lái)會(huì)失望的。但是我覺得現(xiàn)在只是處于一個(gè)顛覆性征程的起點(diǎn),處于技術(shù)發(fā)展三階段中第一階段的末端。
在這一個(gè)階段,是利用3D打印機(jī)自由地創(chuàng)造新形狀,但是面對(duì)的挑戰(zhàn)是,大部分人無(wú)法通過(guò)計(jì)算機(jī)描述形狀。不過(guò)這可以通過(guò)人工智能彌補(bǔ)。
第二個(gè)階段,是利用3D打印機(jī)創(chuàng)造新的材料。把不同材料,按照不同的方式組合在一起,生產(chǎn)出新的材料來(lái)。
第三階段,用3D打印創(chuàng)造新的活動(dòng)材料和系統(tǒng)。比如機(jī)器人、消費(fèi)者電子產(chǎn)品。
我會(huì)這樣認(rèn)為,是當(dāng)我們回顧工業(yè)革命,我們看到一個(gè)共同點(diǎn),就是大多數(shù)的工業(yè)革命都是出現(xiàn)在有大障礙或者大的需求的時(shí)候。
第一次的工業(yè)革命是隨著電力成本逐漸降為零、蒸汽機(jī)出現(xiàn)的時(shí)候。在電力變得便宜后,出現(xiàn)了相當(dāng)多的創(chuàng)新,比如交通。第二次工業(yè)革命是在計(jì)算的成本降為零的時(shí)候,在電子計(jì)算機(jī)真正引入之前,人們一個(gè)小時(shí)只能計(jì)算幾百個(gè)數(shù)字,有了計(jì)算機(jī)后可以一小時(shí)計(jì)算好幾十億的數(shù)字。第三次工業(yè)革命是當(dāng)通信成本下降的時(shí)候。幾十年之前不同地區(qū)之間進(jìn)行信息交流很慢而且很貴,現(xiàn)在信息可以非常安全、便宜地到達(dá)。
而3D打印正是將制造的復(fù)雜性降為零。