對話:3D打印技術的瓶頸和未來發(fā)展趨勢有哪些?

lydiazhang   2017-07-24 11:33:06

對于3D打印技術現(xiàn)在的瓶頸和未來發(fā)展的趨勢,在鈦媒體 2017 T-EDGE 科技生活節(jié)上,我們也與從業(yè)者、建筑師進行了一場對話。

作為從業(yè)人員的張靖表示,目前 3D 的問題在于它還沒有一個標準——這既是指打印材料方面,另外也是指打印物品方面。目前打印材料相較于傳統(tǒng)材料強度不夠,僅僅達到能打印原型機的程度。

他認為,如果這兩個問題得到了解決,那么 3D 打印能解決掉全行業(yè)內(nèi) 10%-20% 的物品需求。

而作為建筑設計師的程艷春則表示,他更多關心的是,3D 打印與人文歷史等各方面的結合。因為 3D 打印是標準化的,少了一絲藝術與創(chuàng)意的靈氣。

傳統(tǒng)制造業(yè)/建筑業(yè)都是做“減法”,把不需要的部分從材料上削減去,這對于環(huán)境是不友好的,而 3D 打印技術的成熟,能極大地減輕對生態(tài)環(huán)境的污染。

以下是鈦媒體潛在投資 COO 李非凡與迅實科技董事長張靖、 C+ Architechts 建筑設計事務所合伙人 & 主持建筑師程艷春的對話實錄:

主持人:3D 打印技術在中國有什么樣的應用,在世界上有哪些應用和發(fā)展趨勢?我們可以與 C+ Architechts 建筑設計事務所合伙人 & 主持建筑師程艷春先生以及迅實科技董事長張靖先生交流一下。

張靖:我的博士是由 Behrokh Khoshnevis 先生指導的(3D 打印技術的發(fā)明人)。這個技術十幾年前就由他發(fā)明的。3D 打印的瓶頸是打印的材料和效果。很多打印的東西,打什么東西都行,但是不一定能用。所以我們盡可能打印出一些可用的東西。比如,建筑打印就是一個方向?,F(xiàn)在能打印小一些的房屋模型。未來打印模特的衣服,食品以及一些工業(yè)用品都是可行的。

程艷春:第一次聽到這個 3D 打印技術,我就感覺自己要失業(yè)了。我也期待 3D 打印未來可以把一個建筑打出來,但這樣會引出其他的問題。

主持人:比如說什么問題?

張靖:現(xiàn)在的房子都是通過人工和機器,是一年或者是 1 個月,或者是兩天就可以把房子打出來。不過 3D 打印如何與人文以及歷史甚至是深層次精神層面相結合,這就是一個問題。如果只是造東西,3D 打印只不過是一種基礎的方式。

程艷春:像我們普通屋子都是一磚一瓦做起來的,人力效率是比較低的。機器比人更加精確和靈活,這個對設計師是一個福音。

主持人:未來是否用戶提出一個個性化的東西,比如就想要某種樣子的汽車,3D 打印就可以實現(xiàn)?

張靖:確實是這樣的,不過 3D 打印的問題在于其效率和材料。材料方面的要求會更高,就像打出來的房子到底能不能住,比打的快不快更加重要。現(xiàn)在的 3D 打印更多是 3D 原型打印,當材料得到解決之時,各種各樣的東西都可以通過 3D 打印做出來。

主持人:但是有什么東西是利用 3D 打印技術實現(xiàn)不了的,必須是要依靠像程艷春一樣的設計師才能做出來?

張靖:打什么東西還是由設計師決定的。

主持人:設計師覺得呢?把建筑看作是工藝品的話,3D 打印和人力修建,在你看來哪個更符合審美和價值的需求?

程艷春:其實更多是 3D 打印的建筑如何讓人獲得幸福感,而獲得精神的滿足,這個是更深層次的問題。

主持人:在這個問題上的話,如果進一步討論,未來在藝術領域,3D 打印技術本身是不可以替代人工的美感,是嗎?

程艷春:一部分,它可能更精確,更加的有效率,更加的準確。我自己覺得,往往是那些不精確的東西,才是特別有意思的,有創(chuàng)造性的。

主持人:很多人說所有美好的事物都存在不確定性,當然 3D 打印也會有一些倫理上有爭議的應用,比如通過 3D 打印制作器官。

張靖:這個是屬于生物 3D 打印。我們在 3D 打印上還有很長的路要走,尤其是生物 3D 打印上。但原理上跟房屋打印也是差不多的——先把細胞的框架打印出來,然后再進行植入。我們可以把形狀打印出來,但是能不能用,好不好用還要有科學的驗證。

主持人:現(xiàn)階段達到什么樣的標準?

張靖:還是實驗室的階段。

主持人:這個領域未來會怎樣發(fā)展?

張靖:現(xiàn)在可以用 3D 建筑打印機做一些基礎的設施。不過,如之前所說,這其中已經(jīng)有了一些實際的問題還有待解決,比如房屋的牢固性問題。至于應用到生物層面上,至少需要 5-10 年。

主持人:有個規(guī)劃和時間點,5 年之后,10 年之后運用到人體植入和臨床。

程艷春:小時候喜歡玩游戲,游戲里的未來城市交換工具是滿天飛,樓都是現(xiàn)在大都市的模樣,但是長大之后,我發(fā)現(xiàn)那樣的城市也挺無聊的。現(xiàn)在是利用科技更好的去服務人的生活,讓人達到物質(zhì)和精神上的滿足。建造房子是污染性比較大的產(chǎn)業(yè),我們需要考慮 3D 打印如何和生態(tài)更好的結合。

張靖:當我們做建筑的時候,會產(chǎn)生很多建筑垃圾。比如做一塊圓形的板,做圓形板的邊角料就浪費掉了。3D 打印是我們需要什么材料,就都打印出來,不會留下那么多的建筑垃圾。這個肯定是節(jié)能減排的。另外 3D 打印可以定制一些東西,所以在這個領域,設計師比建筑師更加重要。只要有好的設計,我們就可以打印出來。我相信在這個環(huán)節(jié)上,3D 打印可以大大的節(jié)約所需要的能耗。

主持人:有很多投資人想問,既然 3D打印成熟之后有很大的應用前景,是不是在這個產(chǎn)業(yè)鏈領域,比如材料這塊,未來創(chuàng)業(yè)會有很大的賺錢機會?

張靖:目前階段,3D 打印能為一個科技公司打印樣品原型,因為它只能看看,很難有實際功用。像我們平時做的桌子椅子,像這樣的材料,都是經(jīng)過長時間的驗證,通過傳統(tǒng)的方法做出來的材料就是功能材料。3D 打印現(xiàn)在的材料局限性很大,打出來的東西承受的力度、強度都遠遠落后于功能材料做出來的東西。如果現(xiàn)在的打印材料能達到功能材料的強度,那么未來有 10%-20% 的物品,能夠不用通過工廠就打印出來。

100% 替代是不可能的。傳統(tǒng)的制造工藝已經(jīng)有這么久的歷史,它是有它的優(yōu)勢。比如來自義務的打火機,雖然便宜,但目前 3D 打印還不能做出來。貴一點的東西使用 3D 打印還是綽綽有余的。

主持人:在建筑行業(yè)里面,是有碰到其他行業(yè)互聯(lián)網(wǎng)焦慮一樣,當新技術進來的時候,無疑會受到?jīng)_擊。我們?nèi)绾螒眯驴萍纪瓿扇斯さ墓ぷ?,或者說更好的完成人工做的工作?

程艷春:現(xiàn)在很大的問題就是標準化。未來可能是所有東西都在工廠里 3D 打印好之后,再去店里組裝。

我們建筑行業(yè)里,現(xiàn)在面臨比較大的問題是:如果未來這些房子都能做到這么精確的時候,將來不光這些建筑從業(yè)者會用它做建筑,那些跨界從業(yè)者不光用它可以做建筑,也用它可以做生活用品,甚至可以做非常微小的東西,甚至是你看不見的東西。技術在這個行業(yè)里扮演非常大的角色。我還是更想技術和人文精神產(chǎn)生更好的結合。房子不光是一個物體,更多是人的載體。

我們花了 1000 年造一個教堂,100 年造一個房子,而現(xiàn)在我們花很短的時間就能造完一棟房子。這個房子和過去的建筑角色定位就不同了。

主持人:我有一個困惑,您剛才說 3D 打印,它其實是標準化的過程,這是統(tǒng)一 3D 打印的技術。而實際的結果是千差萬別的。涉及到大的建筑,或者是大的車輛的時候,這種非標準化和對未來的城市構造會有傷害嗎?

張靖:會存在這樣的問題,在科技的層面上,所有科技的更新都會推動人類的進步,他會造成困惑和混亂,好的技術只能讓我們的生活過的越來越好。

他們以前說 3D 打印可以把槍打印出來,打印槍是危險的。然而事實是,你不用 3D 打印也可以把槍做出來,3D 打印只是把做槍稍微容易一些。沒有惡意就不會利用技術做壞事。

主持人:程艷春是如何看這個問題?

程艷春:是找到一個平衡點。不光是只有科技,還要有歷史、文化一起。有些是向前,有些是向后,整個平衡點慢慢向前推動。

程艷春:還有一個問題是,因為關于環(huán)保和材料是我們迫在眉睫的課題了?,F(xiàn)在我們面臨了很多生態(tài)的問題——怎么樣讓建筑和環(huán)境和自然達到一個共生的狀態(tài)?這意味著并不是我想要干什么就干什么,想蓋一個大樓就蓋一個大樓,一定要考慮周邊的環(huán)境。比如說 3D 打印可以打印出一個教堂,我甚至可以在美國打出一模一樣的房子。但是它也許不能很好地融入到周圍的環(huán)境之中。

張靖:3D 打印技術和建筑是相結合的。目前 3D 打印沒有一個行業(yè)標準。打印出來的東西是否能使用,是沒有人知道的。從某種角度來說,建筑師是設計一個標準,怎么樣通過設計,去做出符合實際的應用。比如,我們想做一個教堂的話,如何和這個世界融入,這是建筑師的職責。

程艷春:目前來講,整個建筑行業(yè)的造價相對來講是偏高的。

張靖:3D 打印首先它是沒有浪費材料,其次人工也是很少。如果我們非要用 3D 打印傳統(tǒng)的建筑,可能造價高。但是打印一些符合 3D 打印技術特性的建筑,其造價比傳統(tǒng)的還要低一些。

主持人:打印很大型的建筑,這個過程中,會造成高昂的成本。如何去降低這個成本?這也是創(chuàng)業(yè)者和投資所關心的。

張靖:就像我們剛做出來的東西總是很貴一樣,現(xiàn)在 3D 打印建筑是新興的行業(yè)。但是隨著技術的發(fā)展,我們可以造出很便宜的設備。未來設備的價格是逐步走低的,人工價格是逐步走高的。機器打出來的最終會比人做出來便宜,這個時代不會來的很晚。

主持人:在大規(guī)模生產(chǎn)環(huán)節(jié)當中會有很多地方需要進一步完善。那么造價居高不下,究竟是材料的問題呢,還是大規(guī)模生產(chǎn)的問題呢,還是打印設備的成本較高?

張靖:最大的問題是在標準上。

主持人:是什么樣的標準?

張靖:我們打印出來的東西,是什么時候能用,除了問題怎么辦?打出來的水泥,水泥就是水泥,水泥好不好,跟 3D 打印機沒有關系。如果我們做出理想的材料是符合 3D 要求的,打印出來的質(zhì)量就會提高,價格也會便宜。

主持人:3D 打印目前為止在中國,包括在世界,包括在未來 3D 打印如何走進我們的生活,在任何一個技術進入到生活之前,是看這個人,人是觀察者和參與者日益更新的節(jié)奏,尋找自己實用發(fā)明,如何更好的應用在每一個角落,這個是包括在所有新興技術。

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