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3D打印：制造業向智能化不斷演進

2013-03-20 10:11 來源：經濟參考網責編：陳莎莎

摘要：: 人猿相揖別，是因為古人能夠手工制造工具。今人區別于古人，是因為能夠使用機器制造工具。人類進化至今，一個嶄新的文明標志就是能夠用機器制造機器。從狹義上說，當前被賦予無限想象力的3D打印機就是這種能夠制造機器的機器。

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　　【CPP114】訊：人猿相揖別，是因為古人能夠手工制造工具。今人區別于古人，是因為能夠使用機器制造工具。人類進化至今，一個嶄新的文明標志就是能夠用機器制造機器。從狹義上說，當前被賦予無限想象力的3D打印機就是這種能夠制造機器的機器。
　　
　　科幻作家科利·多克托羅說過，科幻小說家不擅長預測未來，人們大多是在未來的外衣下描繪現在。那么3D打印技術的未來外衣是什么？
　　
　　“在未來（或是在星際紀年的未來），機器可以制造機器。3D打印機就是第一波新一代智能機器，它們能設計、制造、修理、回收其他機器，甚至能夠調整和改進其他機器，包括它們自己。”
　　
　　《3D打印：從想象到現實》的作者胡迪·利普森先生和梅爾芭·庫曼女士的定義校正了目前媒體對3D打印技術的過度解讀，把夢幻般的3D打印落地到了智能制造。兩位作者歷時9個月，采訪一線的科技工作者，現場考察3D打印實驗室和產品設計生產過程，捕捉到了這種智能制造的邏輯軌跡，即控制三篇章：控制物質的形狀、控制物質的構成和控制行為，也就是實現物體在結構、材料和活性上的有機統一。
　　
　　手工控制的局限性很大，后來出現了機械控制；得益于信息技術的發展，機械控制搭上了智能的翅膀。于是，人們逐漸可以控制探測器抵達數十萬公里外的月球和火星，小小的支架可以準確放到心臟主動脈的末端，激光打印機可以用紅黃藍自動調兌出萬紫千紅的色彩。如果把3D打印機看作機器的話，人們所追求的就是有效控制它，讓它打印出我們所需要的任何物體。從這種意義上講，3D打印是對人類控制能力極限的挑戰和展示。我們與作者一樣，不能預測何時才能真正徹底實現這三種控制，然而可以預見的是，這三種控制能力的階段性實現都足以引發制造業的巨大變革。目前，3D打印的第一篇章基本譜就，已經給傳統的模具工業帶來沖擊，3D打印的牙齒和助聽器已經占據80%的市場。那么同樣可以設想在不遠的將來：
　　
　　“3D打印機可以通過新的方式將原材料加以混合，新型材料就會出現。有了混合材料打印，多元結構的部件將會被同時制造、同時組裝出來。在一個較小的范圍內，我們將會以納米級的精度將多種材料嵌入和編排到復雜的微觀結構中。”
　　
　　很難想象在第二篇章的控制實現時，制造行業的格局將產生怎樣天翻地覆的變化，那就讓我們發揮想象力，憧憬3D打印控制能力的最高境界，比如可以打印三明治、打印身體器官、打印智能機器人……
　　
　　“所謂控制行為是指將程序編寫進材料，使其具備我們所需要的功能。換句話說，我們不再打印被動的零部件和材料，而是打印能夠感知、反應、計算和行為的綜合的主動系統。”
　　
　　面對現實，我們還是要收回馳騁的想象。掩卷而思，其實我們不必知道3D打印機是噴墨的還是激光的，3D打印的模式是堆積的、添加的還是增材的，真正需要了解的是人們對物質結構、材料和活性上的智能控制水平，真正需要不懈探索的是充分把握其中的規律，高度實現三者的有機統一。當我們有一天真正能控制萬物的內外結構、材料構成和活性系統時，即使沒有3D或4D打印機，我們同樣可以智能控制別的機器制造出精彩的世界。
　　
　　由此說開，當我們剝去3D打印神話般的外衣，就會發現，3D打印實質上是制造業向智能化不斷演進的歷程。當前我國制造業正面臨轉型升級挑戰，信息化和工業化的深度融合為這一進程提供了前所未有的機遇。3D打印技術的階段性成功為我國智能制造業的實踐展現了光明的前景，堅定了必勝的信念。我想這就是《3D打印：從想象到現實》一書給我們的最大啟示，也是我推薦這本書的理由。

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