3d打印汽車時代距離我們還有多遠?

deweng   2016-09-13 15:51:10

大家還記得2014國際制造技術展上的那臺Strati嗎?作為全球首款3D打印汽車,Strati在當時可謂是賺足了眼球。當人們認為這只是好事者整出的模型噱頭時,推出這款概念車的美國Local Motors公司又有消息透露:將在2016年正式銷售3D打印汽車,而且許多信息還有鼻子有眼兒,全車75%的組件靠3D打印,而且采用了純電動動力,起售價為5.3萬美元……


這個消息不由得讓人回想起當年的特斯拉,不也是在全球認為“純電動還早著呢”的情況下大紅大紫嗎?這是不是意味著,3D打印汽車真的離我們不遠了?


● 現(xiàn)階段來看 3D打印“整車”現(xiàn)實意義不大


3D打印技術早已不再神秘。它最大的好處是可以快速成型——以電腦中的數(shù)字模型為依據(jù),通過可粘合材料,通過逐層噴射(打印)的方式,將數(shù)字模型兌現(xiàn)為實物構件。理論上汽車也是由“實物構件”組成的,完全可以靠3D打印來實現(xiàn)。不過現(xiàn)實情況,并非“理論上”這么簡單。


汽車不同于普通“擺件”。作為高速運行的交通工具,它對很多部件的強度都有著特殊要求。從3D打印的原理不難看出,常規(guī)材料“打印”出來的部件,很難滿足這樣的強度要求。例如車身,需要在不同部位采用不同強度的鋼材,還要有嚴格的力學分散設計,再加上焊接工藝等林林總總,是一個很講究的系統(tǒng)工程。還有如懸掛部件,3D打印部件能吃得消嗎?

或許此時你會用Strati來反駁——它的車身就是用3D打印的!沒錯,但你看看Strati的設計時速——它要在國內(nèi)肯定會歸到“老年代步車”那一類了,上不了牌照也拿不到補貼……Strati為啥設計得這么慢?顯然不是因為動力,關鍵問題還是出在車身材料上——再快,車身就吃不消了。

還有工藝方面,真正近距離觀察Strati,你會覺得它很精致嗎?性能、安全、工藝都跟一輛“老年代步車”差不多,然后卻要賣到5.3萬美元(在北美相當于寶馬X5的價格)……顯然這種車現(xiàn)階段看似量產(chǎn),本質(zhì)上仍流于概念,與當初的特斯拉完全沒有可比性。

既如此,Local Motors公司為何急于推出3D打印汽車?除了想“拔得頭籌”以外,更多的恐怕還是為整個3D打印行業(yè)造勢。如此復雜的汽車都能“打印”,它在應對其他領域更是不在話下。


● 未來3D打印也不可能成為汽車制造業(yè)的主導


前面反復強調(diào)“現(xiàn)階段”,那是不是意味著未來3D打印就可以用來制造整車呢?從理論上說是這樣的。3D打印的強度問題并非無法突破的瓶頸——只要打印的材料足夠好,它同樣可以做得“很堅強”,如果你用鈦合金去“打印汽車”,即便土豪也會覺得吃不消,因為成本太高了。不過這個是可以變化的。隨著材料技術的進步,未來在可接受的成本范圍內(nèi)研發(fā)出適合“打印汽車”的材料完全有可能。

即便到了那一步,3D打印也不可能成為汽車制造業(yè)的主導。為什么?這個可以用我們最常見的“打印”和“印刷”來類比。打印要比印刷誕生時間晚多了,從質(zhì)量上來說它也完全可以媲美印刷,但為何市面上賣的書、報、雜志都是印刷而非打印的呢?區(qū)別就在于批量——打印更適合做單件或少量,印刷則適合批量,它們的功用有著本質(zhì)性的區(qū)別。3D打印和批量生產(chǎn)的情況其實也完全一樣。既如此,作為以批量生產(chǎn)為主的汽車而言,即便是到了遙遠的未來,也不大可能以3D打印為主導。


● 3D打印的個性化價值不可小覷

3D打印汽車相比傳統(tǒng)制造汽車模式的好處在哪兒?是如Local Motors宣傳的那樣,很快嗎?Strati號稱所有零件打印出來只需44小時,然后只需4天即可組裝完成。而且按照他們的構想,通過改進技術他們可以爭取做到少于20小時,并確信未來可以在一個小時以內(nèi)完成這些工作。即便如此,如果單就生產(chǎn)而言,這種快與已有的整車流水線來說并無太多優(yōu)勢——一百年前的福特,就可以12小時一臺了……

那價值在哪兒?很簡單:個性化。如果你想擁有一臺世界上獨一無二的車,如果按照傳統(tǒng)模式,從設計圖紙、建模、出樣車、測試、調(diào)校,再到整車,沒個幾年是不可能的,而且成本也會高得讓全球首富咂舌。有了3D打印就完全不同——可以按照你的個性化需求進行設計,然后“打印”出來,前后幾天搞定,價格只要“5.3萬美元”……對比傳統(tǒng)方式,簡直就是天方夜譚。

這種需求有沒有?當然有,而且不少。不光普通的民用領域有,在專業(yè)領域(如演藝界、賽車界等等)的需求更是廣泛。

這種個性化我們也不必拘泥于整車。我們可以這樣設想:車身構架、懸掛、動力總成依舊按傳統(tǒng)模式來以保證性能和安全,然后在真正展現(xiàn)個性的外形、內(nèi)飾覆蓋件部分,按照個人需求來“打印”。這一點實現(xiàn)起來要比“整車打印”更容易,但效果同樣也是顛覆性的。


到那時“滿大街大眾臉”的景象將不復存在,汽車會如同時裝一樣五彩斑斕。不僅如此,對于用戶而言,一款車的外形可能也并非一成不變,過幾年想換個形象“打”一個版本換上即可。比起現(xiàn)階段的選裝或改裝,后者是不是感覺弱爆了?


● 3D打印對于汽車行業(yè)更大的價值在于研發(fā)與設計環(huán)節(jié)

了解整車設計的人都清楚一個重要環(huán)節(jié)叫“油泥模型”。為什么要弄這么個東西呢?因為即便是電腦顯示技術再先進,但實際效果與實物仍是沒法比的。而打造這個模型,就如同藝術家做雕塑一樣,既見功夫又費時間。更要命的是,一款車從設計到完成,這模型遠不止一個。有了3D打印,這活兒就簡單多了。

在樣車設計制造階段,3D打印同樣可以大顯身手,所有的覆蓋件都可能會有多個版本。如果按照傳統(tǒng)工藝,同樣費時費力,例如內(nèi)飾到底是環(huán)抱好還是飛翼好?屏幕是在上面好還是在下面好?有了3D打印分分鐘弄出幾個版本來測試。這種感覺的差別,就如同日常工作中的打印和抄錄一樣,絕對不可同日而語。

3D打印研發(fā)環(huán)節(jié)的另一價值在于模具的制造。車輛的更新?lián)Q代為何要間隔數(shù)年?除了固有的設計周期以外,還有一個重要原因就是模具——整套模具的更新是相當費時、費力、費成本,沒事兒總換可吃不消。有了3D打印,這一切都變得SO EASY。如此一來車輛的更新速度將大幅度提升,而且同平臺的衍生車型也會變得越來越多。


事實上,所有非批量的環(huán)節(jié)都可以交給3D打印來完成,以大大簡化工序,提高效率和成功率。例如概念車,通過3D打印不僅省事兒,而且還能同時推出更多版本來獲取市場反饋,提高最后量產(chǎn)版的成功率。還有改裝市場、特型車的維修市場等等,3D打印也都有用武之地。


結語:3D打印相比傳統(tǒng)批量制造的價值,與平面打印相比印刷類似——所有單一、個性化的東西都是前者的強項,而批量生產(chǎn)仍然是后者的天下。與此同時,它們之間也并非割裂和替代,而會有更多的互補。


3D打印在研發(fā)設計上的價值,以及在整車個性化選裝和改裝方面的價值絕不可小覷。它與傳統(tǒng)制造模式結合起來,完全有可能在并不算長的時間里,顛覆人們對傳統(tǒng)汽車的認知——車型的豐富程度、更新的速度以及造型的個性化,將超乎人們的想象。


在我們看來,整車的3D打印離我們還有多遠已變得不再重要,我們更應該看到的是3D打印對于未來汽車制造的價值和即將帶來的變化,不是嗎?

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