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在百度百家 The big talk 第五期《机器人重塑未来生活》上,著有 《3D 打印:从想象到现实》一书的康奈尔大学创意机械人试验室主任 Hod  Lipson 教授,认为 3D 打印的出现将让机器人可以自我繁衍,因为 3D 打印让复杂的制造技术变得简单,只要有模块、材料就可以打印出任何想要的东西。

他已经打印出可以爬行的机器人,并进行了展示。

此外,他还列举了 3D 打印对各行各业产生的 10 个改变。

我们不妨来听一听这位 3D 打印先行者认为 3D 打印将如何改变未来。

大约从一百年前开始,我们制造工具的速度越来越快,但是在设计和制作东西方面的能力有限。许多我们想制造的东西只能靠想像。比起自然,我们的制作能力差得很远,特别是在一些物体的复杂度方面。一个非常简单的例子就是门闩。自然制造出的一些轴状东西有自然润滑功能,但我们无法制作出这样的东西。

但 3D 打印让制作复杂物体的要求变得简单。人工智能设计物体的能力和 3D 打印结合在一起,可以让这些复杂的物体,通过多种部件共同制造的方法,从零生产出来,最终实现制造的单极化。

比如现在设计机器人的时候是把部件组合在一起,但通过 3D 打印技术可以让机器人整体生产。这是可能的,把制造机器人需要用到的骨骼、电线放在一起,通过一个简单、基本的模拟器制造出来。经过不断尝试,现在只要几分钟就可以制造出机器人。

如果电池、电线,甚至是微处理器和算法,都可以打印出来,就可以实现设计自动化,让设计师能够自由设计出一些新的机器人,甚至让机器人自己设计、生产机器人。

我想各个行业,都会受 3D 打印的影响,无论是教育、艺术还是珠宝设计,而生物打印的临床应用,我相信在三年内就可以看到成效。

我访问过的不少美国人都认为 3D 打印技术将重新变革各个行业,接下来我们谈谈 3D 打印会造成哪些改变。

第一是对复杂性的改变,因为它让一些复杂形状也不会花费更多时间和努力,不会增加金钱,不会增加费用。

第二是品种上会更随意,用 3D 打印 30 个、50 个不同的品种,成本上没有区别。推出多种品种,成本不会上升。

第三是无需劳动力,现在产品的大部分成本都是劳动力成本,而不是零部件本身。3D 打印可以降低人工成本。比如燃油喷射装置, GE 公司要在里面至少装 20 个零件,但用 3D 打印可以直接打印出一个整体。

第四是零间隔,一夜之间就可以进行很多复制。

第五是零限制,可以打印一些非常复杂的东西,比如用钛金生产的鼻子移植物。

第六是零技术制造,让一些人可以去生产一些他们本来不能生产的东西。不少小学生利用 3D 打印机生产飞机的零部件,而不需要获得生产和制造方面的技能培训。

第七是随时随地制造东西,这将会颠覆供应链和分销网。

第八是生产废料少,尤其是金属。在金属方面,用 3D 打印的时候产生的废料相当少。不过塑料不是这样。

第九是无限的材料色度。把一些最基本的色料组装在一起,就可以产生出新的颜色,就像把不同的材料放在一起产生出新的材料一样。

第十是可以精准重复、快速创新,可以打印出一模一样的东西。当然这会遭遇知识产权的问题。

 

很多人觉得现在是处于 3D 打印技术峰值顶端,将来会失望的。但是我觉得现在只是处于一个颠覆性征程的起点,处于技术发展三阶段中第一阶段的末端。

在这一个阶段,是利用 3D 打印机自由地创造新形状,但是面对的挑战是,大部分人无法通过计算机描述形状。不过这可以通过人工智能弥补。

第二个阶段,是利用 3D 打印机创造新的材料。把不同材料,按照不同的方式组合在一起,生产出新的材料来。

第三阶段,用 3D 打印创造新的活动材料和系统。比如机器人、消费者电子产品。

我会这样认为,是当我们回顾工业革命,我们看到一个共同点,就是大多数的工业革命都是出现在有大障碍或者大的需求的时候。

第一次的工业革命是随着电力成本逐渐降为零、蒸汽机出现的时候。在电力变得便宜后,出现了相当多的创新,比如交通。第二次工业革命是在计算的成本降为零的时候,在电子计算机真正引入之前,人们一个小时只能计算几百个数字,有了计算机后可以一小时计算好几十亿的数字。第三次工业革命是当通信成本下降的时候。几十年之前不同地区之间进行信息交流很慢而且很贵,现在信息可以非常安全、便宜地到达。

而 3D 打印正是将制造的复杂性降为零。