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3D打印：制造業(yè)向智能化不斷演進(jìn)

2013-03-20 10:11 來源：經(jīng)濟(jì)參考網(wǎng) 責(zé)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(qū)別于古人，是因為能夠使用機(jī)器制造工具。人類進(jìn)化至今，一個嶄新的文明標(biāo)志就是能夠用機(jī)器制造機(jī)器。從狹義上說，當(dāng)前被賦予無限想象力的3D打印機(jī)就是這種能夠制造機(jī)器的機(jī)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(qū)別于古人，是因為能夠使用機(jī)器制造工具。人類進(jìn)化至今，一個嶄新的文明標(biāo)志就是能夠用機(jī)器制造機(jī)器。從狹義上說，當(dāng)前被賦予無限想象力的3D打印機(jī)就是這種能夠制造機(jī)器的機(jī)器。
　　
　　科幻作家科利·多克托羅說過，科幻小說家不擅長預(yù)測未來，人們大多是在未來的外衣下描繪現(xiàn)在。那么3D打印技術(shù)的未來外衣是什么？
　　
　　“在未來（或是在星際紀(jì)年的未來），機(jī)器可以制造機(jī)器。3D打印機(jī)就是第一波新一代智能機(jī)器，它們能設(shè)計、制造、修理、回收其他機(jī)器，甚至能夠調(diào)整和改進(jìn)其他機(jī)器，包括它們自己。”
　　
　　《3D打印：從想象到現(xiàn)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(shù)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(xiàn)場考察3D打印實驗室和產(chǎn)品設(shè)計生產(chǎn)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(zhì)的形狀、控制物質(zhì)的構(gòu)成和控制行為，也就是實現(xiàn)物體在結(jié)構(gòu)、材料和活性上的有機(jī)統(tǒng)一。
　　
　　手工控制的局限性很大，后來出現(xiàn)了機(jī)械控制；得益于信息技術(shù)的發(fā)展，機(jī)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(dá)數(shù)十萬公里外的月球和火星，小小的支架可以準(zhǔn)確放到心臟主動脈的末端，激光打印機(jī)可以用紅黃藍(lán)自動調(diào)兌出萬紫千紅的色彩。如果把3D打印機(jī)看作機(jī)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(zhàn)和展示。我們與作者一樣，不能預(yù)測何時才能真正徹底實現(xiàn)這三種控制，然而可以預(yù)見的是，這三種控制能力的階段性實現(xiàn)都足以引發(fā)制造業(yè)的巨大變革。目前，3D打印的第一篇章基本譜就，已經(jīng)給傳統(tǒng)的模具工業(yè)帶來沖擊，3D打印的牙齒和助聽器已經(jīng)占據(jù)80%的市場。那么同樣可以設(shè)想在不遠(yuǎn)的將來：
　　
　　“3D打印機(jī)可以通過新的方式將原材料加以混合，新型材料就會出現(xiàn)。有了混合材料打印，多元結(jié)構(gòu)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(nèi)，我們將會以納米級的精度將多種材料嵌入和編排到復(fù)雜的微觀結(jié)構(gòu)中。”
　　
　　很難想象在第二篇章的控制實現(xiàn)時，制造行業(yè)的格局將產(chǎn)生怎樣天翻地覆的變化，那就讓我們發(fā)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(jī)器人……
　　
　　“所謂控制行為是指將程序編寫進(jìn)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(yīng)、計算和行為的綜合的主動系統(tǒng)。”
　　
　　面對現(xiàn)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(jī)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(zhì)結(jié)構(gòu)、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(guī)律，高度實現(xiàn)三者的有機(jī)統(tǒng)一。當(dāng)我們有一天真正能控制萬物的內(nèi)外結(jié)構(gòu)、材料構(gòu)成和活性系統(tǒng)時，即使沒有3D或4D打印機(jī)，我們同樣可以智能控制別的機(jī)器制造出精彩的世界。
　　
　　由此說開，當(dāng)我們剝?nèi)?D打印神話般的外衣，就會發(fā)現(xiàn)，3D打印實質(zhì)上是制造業(yè)向智能化不斷演進(jìn)的歷程。當(dāng)前我國制造業(yè)正面臨轉(zhuǎn)型升級挑戰(zhàn)，信息化和工業(yè)化的深度融合為這一進(jìn)程提供了前所未有的機(jī)遇。3D打印技術(shù)的階段性成功為我國智能制造業(yè)的實踐展現(xiàn)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(xiàn)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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