3D打印与大数据会碰撞

现如今，投资界纷纷将目光聚焦在移动互联网应用、互联网金融以及智能穿戴设备等项目，似乎它们将是一批风口上的“猪”。而小编将要阐述和挖掘的这座金矿，就是一头能真正能飞起来的“猪”——以3D打印和大数据为基础的分布式制造。这种制造模式将彻底打通互联网业和制造业，给人类带来深刻的社会变革。

一、新技术下的争议

3D打印技术，是先在计算机上设计好CAD三维模型，然后3D打印机将材料逐层叠加，最终生成产品。3D打印技术具有按需制造、减少废弃副产品、材料多种组合、精确实体复制、便携制造等多种优势。这些优势可以降低约50%制造费用，缩短加工周期70%，实现设计制造一体化和复杂制造。

目前3D打印技术已广泛应用于国防军工、航空航天、船舶汽车等工业领域，在建筑行业、医疗卫生、人偶玩具、服装服饰、食品加工等民用级行业则刚刚起步。

2012年4月，英国《经济学人》刊文认为，3D打印技术是第三次工业革命最具标志性的生产工具，该技术与其他数字化生产模式结合，将会推动第三次工业革命的实现。此论一出，反对的声音层出不穷。

TCL董事长李东生认为，关于3D打印大部分说法言过其实，他不相信用3D打印技术能够做出一台电视机来，从哪个角度来看都没有可能性，这只是神话色彩。

比较温和一点的观点则认为，3D打印技术是现有制造业的补充和创新，而非完全颠覆性的革命。例如塞富亚洲投资基金合伙人阎炎说：“我不认为马上对产业会有革命性、风暴般的影响，但会逐步改变。它不像互联网技术、干细胞技术，深刻改变整个人类生存方式。

为什么《经济学人》与这些专家学者的观点有着如此大的反差？

单从产生制造工具的角度来看，3D打印技术的确只是制造业的补充，目前还存在一些技术上的缺点。

首先是精度不够高。在逐层制造过程中，虽然每个层次会被计算机软件切得很薄，但在一定微观尺度下，仍会形成一定厚度的一级级“台阶”，这就是所谓台阶效应。

其次是打印速度慢。3D打印受制于“三次方定律”，即随着体积的增加，打印时间、材料数量都会成三次方增长。如果想要打印两倍于原体积的物体，就需要花费8倍的时间和成本。

除了上述主要缺点之外，目前3D打印技术还存在材料种类较少、材料昂贵、机器无法通用等问题。

沃顿商学院教授卡尔.乌尔里希(KarlUlrich)在《华尔街 日报》撰写的一篇专栏文章中指出，“3D打印每个材料单位都必须层层叠加。所以，3D打印的速度很慢。”根据乌尔里希的说法，工厂中一台注塑机每15秒就可生产100个完美无缺的塑料勺子，但性能最强大的3D打印机每10分钟只能生产一个勺子，“这样使生产效率降低了4000倍。”由此看来，3D打印技术在批量制造中的确不占优势。

二、3D打印真正的颠覆性力量

那么，3D打印技术的优势倒底在哪里呢？为什么《经济学人》会认为“3D打印技术是第三次工业革命最具标志性的生产工具”呢？我们先来看看传统制造业的产生、销售模式是怎样的。

传统的制造和销售模式，是在工厂里通过流水线作业，将产品生产制造出来，然后通过线上的电商平台、线下的销售渠道(批发商、零售商)将产品发送到世界各地的消费者手中。主要缺点如下：

二是在产品生产与流通过程中，会消耗大量的资源。在生产之前，原材料要通过物流环节运送到工厂；在生产过程中，主要采取模具铸造和机械加工等方法，其造型能力受制于所使用的工具，物体形状越复杂，制造成本越高；产品生产出之后，需要将产品运送到各地，会占用能源、交通、仓储、人力等很多资源。

三是在消费端，产品不一定能真正受到用户的喜欢。通过传统制造方式生产的产品，一般具有一定的刚性需求，但在创意、设计方面，却未必受到用户的欢迎。用户能接受，是因为没有更多的选择。特别是用户需要的个性化定制的产品，传统制造方式因为本成原因很难现实。

而解决传统制造业这些痼疾的最好方式，就是建立以大数据为支撑的设计师平台，结合3D打印“个性化定制”的优点，打造出遍布世界各地的分布式制造点。其主要思想如下：

在分布式制造的基础上，产品生产的单位时间消耗变得无足轻重，1万个分布式制造点生产出单个成品，与1万个成品在1个加工厂制造，其产能一样。而且前者无需仓储、物流的环节。

要打造分式制造点，要解决的核心问题之一，就是必须拥有以庞大的设计作品为基础的设计师平台。

在这个平台上，任何人即使不具备建模的知识，但只要有产品设计的创意，就可以和设计师及时进行沟通，设计出自己想要的数字模型，然后通过3D打印机来实现；另一方面，这个平台必须能够确保证设计师赢利，设计师的创造力、创意思维才能源源不断地发挥出来。

一旦解决了这些问题，互联网与制造业就可以彻底打通。有了完善的设计师平台，在人群聚集的互联网上，创新创新思想就可以得到实现；有了以3D打印机为工具的分布式制造点，可以为制造点周边的普通用户提供个性化定制的产品。

这些分布式制造点如何去打造，笔者认为有三种可能。

这种以创意设计平台与分布式制造的方式，将会形成一种全新的D2U(DesignertoUser)的商业模式。即线上的设计师直接与用户对接，从而省去大量的中间环节。

而3D打印产品本身，如果与大数据平台相对接，会产生更大的价值。下面以笔者团队研发的三维定制鞋为例，简单介绍一下这种产品的优势。

以大数据平台为基础的三维定制鞋是3D打印技术在垂直商业领域中的具体落地项目之一。通过对广泛人群的足部特征扫描、采样，将信息汇聚到云计算中心，形成规模庞大、可详尽分析的抽象数据，再结合3D打印定制化生产的特点和传统制造批量生产的优势，将虚拟的数据对象转化为实体成品。

良好的用户黏度。传统电商的优势主要体现在交易的便捷性，但用户在交易完成后，很少因为平台本身而产生依赖，同样服务质量的电商，用户的选择余地很大。而对于以人体大数据为支撑的平台，比如三维鞋类电商，则可以根据人的足部生长发育变化随时进行调整；不仅如此，一旦提供某个阶段的足部数据，用户就可以适应不同品牌、不同类型的鞋子。这两方面的特点，会使用户在线上线下不断地参与交互，所产生的用户黏度远远超过传统电商。

冲击传统电商。现在的电商运营模式是，在网上促成用户交易，通过物流将产品发售到用户手中。而未来，分布式制造方式，虽然不能达到人手一台3D打印机的程度，但人们居住周围的分布式制造点，可以就近提供相应的产品。人们无需在网上下单，就可以在分布式制造点的电脑里选择数字模型，然后打印出来。按照目前美国的“每4公里范围内有一台”3D打印的普及程度，在中国这种人口众多的地方，分布式制造点的辐射范围，会大大缩短。可以预见，这种制造方式的影响下，未来电商的作用会大大缩减，只能销售3D打印技术无法完成的产品，而物流的作用，更多的体现在对3D打印耗材的配送上。

三、3D打印技术的未来与前景

我们可以想象一下，未来的服装店，将会把顾客的身材数据扫描之后传输到云端数据库，配合设计师的设计方案，以最贴身、最舒服的结果，将产品打印出来。这种在家里就可以完成的服装设计、生产方式，值得各界广泛关注和思考。

当然，现有的3D打印技术，特别是桌面级的技术，还不能达到无所不能的程度，但同样也是遵守摩尔定律的，相信在未来5至10年，3D打印技术将会有巨大的突破。