3D打印機“等米下鍋”

中國網(wǎng)記者 張晶
　　編者按 英國《經(jīng)濟學人》雜志曾這樣描述，3D打印“是一種新型的生產(chǎn)方式，將推動第三次工業(yè)革命”。對于這種革命性的力量，世界各國都抱以極大的熱忱來推動它的發(fā)展。但是，在熱切討論“材料應用”、“加工精度”、“打印設備”等問題時，在研究3D打印產(chǎn)業(yè)發(fā)展時，3D打印軟件設計卻常常被忽視了。面對大眾和專業(yè)市場，我國3D打印軟件設計面臨哪些問題，又該如何解決？日前，本報記者對這些問題進行了調(diào)查。
　　去年銷售了5000臺3D打印機，今年銷售量預計可達1萬臺。創(chuàng)立于2003年的北京太爾時代科技有限公司（簡稱太爾公司），近幾年3D打印機的銷售量連續(xù)增長。太爾公司總經(jīng)理郭戈認為，不久的將來，3D打印機會像普通辦公打印機一樣走入百姓家中。
　　“制約我國3D打印機走向大眾的核心因素并不是價格，而是軟件環(huán)節(jié)的缺失�！惫鶏�告訴記者，現(xiàn)在3D打印機并不很貴，花幾千元錢就能買一臺太爾公司生產(chǎn)的UP Plus 2型3D打印機�！捌胀�家庭買得起3D打印機。但是由于缺少3D軟件服務和3D創(chuàng)意設計，買了打印機，也沒有多少東西可打�！薄艾F(xiàn)在，我們生產(chǎn)的3D打印機是‘等米下鍋’�！�
　　有了軟件設計，才能把創(chuàng)意變成產(chǎn)品
　　3D打印顛覆了傳統(tǒng)的制造模式，很多過去無法實現(xiàn)的創(chuàng)意可以通過3D打印技術(shù)展現(xiàn)出來。但是，3D打印是利用計算機設計數(shù)據(jù)，采用材料逐層堆積的方法制造物體。也就是說，任何創(chuàng)意要變成產(chǎn)品，必須首先把人們大腦中的創(chuàng)意構(gòu)想變成數(shù)據(jù)模型，在計算機里表達出來。
　　清華大學機械工程系教授林峰指出，3D打印產(chǎn)業(yè)發(fā)展領域的巨大變化對其軟件設計提出了新的要求。他說，“過去，3D打印通常面向模具制造、工業(yè)設計、醫(yī)療衛(wèi)生等專業(yè)領域，都是專業(yè)技術(shù)人員在做軟件的開發(fā)與設計，并沒有普及的需要。但現(xiàn)在，3D打印已經(jīng)從高端工業(yè)走向大眾化，這就需要軟件和設計也向大眾化轉(zhuǎn)型�！�
　　記者登錄比利時Materialise公司的i.materialise.com網(wǎng)站，在網(wǎng)站的gallery板塊，看到很多DIY的設計，有36 Pencil Bowl儲物籃、Vova臺燈、水陸兩棲汽車模型、各種飾品，等等，種類繁多。Materialise公司執(zhí)行副總裁巴特·舒仁告訴記者，公司有專門的人員針對大眾市場需求對3D打印產(chǎn)品進行設計，每個產(chǎn)品的顏色、尺寸等很多特征都是可調(diào)的，顧客可以根據(jù)自己的喜好個性化定制產(chǎn)品。“近幾年，這部分業(yè)務的市場拓展非�？�。”
　　“目前我國在發(fā)展3D打印產(chǎn)業(yè)中，更多地關(guān)注打印材料、設備等硬件問題，數(shù)據(jù)建模、創(chuàng)意造型等軟件環(huán)節(jié)并沒有得到足夠的重視�！绷址逭J為，這將嚴重制約我國面向大眾市場3D打印產(chǎn)業(yè)的發(fā)展。
　　希望有更多的人來做面向大眾的設計
　　7月初，美國Stratasys公司與荷蘭新銳設計師艾里斯·荷本、建筑大師雷姆·庫哈斯合作，推出了12雙由3D打印機打印出來的時尚女鞋。這引起了業(yè)界的廣泛關(guān)注。對于3D打印和創(chuàng)意設計二者的關(guān)系，Stratasys公司亞太與日本地區(qū)總經(jīng)理喬納森·嘉格隆打了個比方，他說：“很多文檔都可以轉(zhuǎn)為Word的形式，用普通辦公打印機打印出來。但是如果軟件設計有缺陷，或者原文檔有問題，那么文檔格式轉(zhuǎn)換和打印過程中就會出現(xiàn)信息丟失。3D打印機也一樣�！�
　　喬納森·嘉格隆認為，單就設備而言，包括Stratasys在內(nèi)的很多企業(yè)生產(chǎn)的3D打印機，都能把創(chuàng)意產(chǎn)品打印出來。3D打印機提前介入創(chuàng)意設計環(huán)節(jié)，讓設計者能夠白天設計，晚上用3D打印機打印出來，次日可以進行討論修改，如此不斷調(diào)整，最終的產(chǎn)品能夠更好地體現(xiàn)設計者的構(gòu)想。這將成為一種趨勢。
　　事實上，早在10年前，Stratasys公司就開始贊助“極端重構(gòu)3D打印”挑戰(zhàn)賽。比賽分工程類和藝術(shù)與建筑類，包括創(chuàng)新性產(chǎn)品開發(fā)設計、現(xiàn)有產(chǎn)品重新設計以及藝術(shù)與建筑作品原創(chuàng)。其中，創(chuàng)新設計軟件與基于Web的設計工具成為比賽的熱點。
　　讓郭嶠苦惱的是，無論從知名度還是財力上講，太爾公司和全球知名的Materialise公司和Stratasys公司都還有一定差距，運營一個3D打印設計類網(wǎng)站或是策劃舉辦此類大賽都面臨一些困難，而且也無法解決當前企業(yè)發(fā)展面臨的問題。“希望有更多的人來做面向大眾的設計，形成一個良好的產(chǎn)業(yè)生態(tài)，聚沙成塔，把產(chǎn)業(yè)做大�！惫鶏�說。
　　賽迪智庫軟件與信息服務業(yè)研究所高級分析師張鼎認為，兩大原因造成我國3D打印軟件環(huán)節(jié)的缺失。一個是，我國3D打印產(chǎn)業(yè)尚處于硬件跟蹤和硬件仿真階段，更多地關(guān)注3D打印性能，軟件開發(fā)設計與服務還無暇顧及。另一個是，符合3D打印產(chǎn)業(yè)需求的商業(yè)模式還沒有出現(xiàn)�！拔覈�有很多工業(yè)設計（CAD）軟件企業(yè)，如中望、CAXA等等，其中一些企業(yè)已經(jīng)開始向3D打印軟件設計方向轉(zhuǎn)型。這些企業(yè)為3D打印軟件設計培養(yǎng)了大量的人才，我們并不缺人。但如果軟件設計人員無法從設計中獲得應有的報酬，他們就沒有向3D打印轉(zhuǎn)型的動力�！睆埗φf。
　　3D打印軟件設計，從開環(huán)走向閉環(huán)
　　在美國3D systems公司官網(wǎng)上，只有一些簡單的3D打印產(chǎn)品設計提供免費下載，比較復雜的產(chǎn)品設計則在網(wǎng)上查無蹤跡。業(yè)內(nèi)人士告訴記者，這些復雜的產(chǎn)品設計的價格要比3D打印出的產(chǎn)品的價格高很多倍。他們認為，這種價格差是合理的�！耙粋�是賣產(chǎn)品，一個是賣設計，設計的價格必然要高，這樣才能體現(xiàn)軟件設計的價值�！�
　　林峰關(guān)注的是，這種價格差帶來的負作用。“3D打印軟件設計價格那么高，那誰還來買3D打印機？只買3D打印出來的產(chǎn)品，不是更劃算�！彼�認為，要打開3D打印的大眾市場，關(guān)鍵是找到一種商業(yè)模式，既能降低3D打印軟件設計的價格，又能保障3D打印軟件設計者的收益。
　　“現(xiàn)在的3D打印軟件設計是放在網(wǎng)上的，誰都可以下載，下載后想打印多少就能打印多少，我們無法控制它的傳播和使用�！绷址甯嬖V記者，在目前的3D打印的商業(yè)模式下，有可能某人購買了設計數(shù)據(jù)，自己打印產(chǎn)品再出售。但真正的設計者卻可能無法從中受益。他提出，要讓設計數(shù)據(jù)從不可控變?yōu)榭煽�，就要把它從現(xiàn)在的“開環(huán)”變成“閉環(huán)”。
　　林峰提出的解決方案是：把3D打印設計和打印機綁定起來。他解釋說，每一個3D打印機都有一個編號。顧客根據(jù)打印機編號下載設計數(shù)據(jù)，這個設計數(shù)據(jù)只能在通過付費驗證的打印機上打印一個或者兩個，然后數(shù)據(jù)就失效了。這樣一方面能夠降低3D打印設計的價格，另一方面還能通過下載量的多少對設計方案進行市場優(yōu)選。
　　“好的設計，大家大量下載，設計者勞動價值同樣能夠得到體現(xiàn)。更為關(guān)鍵的是，這種方式能夠帶來‘滾雪球’的效應，不僅會帶動更多的人參與到3D打印軟件設計中來，還能推動3D打印面向大眾市場的拓展�！绷址逭f。
　　郭嶠認為，綁定3D打印設計數(shù)據(jù)與打印機是可以實現(xiàn)的，但需要整個行業(yè)的共同推動。他說，“硬件生產(chǎn)廠商要建立一種基礎的保護機制，給軟件設計者提供一個接口，讓他們按照要求提供數(shù)據(jù)。這樣，我們就能知道下載的3D打印設計是否付費，打印了幾件�！薄霸谶@種模式下，管理部門還能通過數(shù)據(jù)加密等方式對3D打印gun進行有效管理。”郭嶠預測，培育形成面向大眾的市場，至少還要5—10年。
　　最新發(fā)布的Windows8.1預覽版已經(jīng)可以支持驅(qū)動3D打印設備。在張鼎看來，這傳遞出一個信號，微軟已經(jīng)意識到3D打印產(chǎn)業(yè)對操作系統(tǒng)帶來的機會和市場空間。“這一點應當引起我們的高度關(guān)注。提升我國3D打印軟實力已經(jīng)刻不容緩�！�