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文|國(guó)仁

百度BIG大會(huì)第五期主題本為“機(jī)器人與未來(lái)”，但我聽(tīng)到了一場(chǎng)異彩紛呈的關(guān)于“3D打印”的未來(lái)演講，分享來(lái)自康奈爾大學(xué)創(chuàng)意機(jī)器人實(shí)驗(yàn)室主任Hod Lipson(胡迪·利普森)。其本人是《3D打印:從想象到現(xiàn)實(shí)》作者。

Lipson是用不到1個(gè)小時(shí)的時(shí)間，將其所著這本書(shū)的精髓進(jìn)行了闡述，并結(jié)合到機(jī)器人的制造和想象。Lipson講到的核心干貨信息包括：

一、3D打印帶來(lái)的10種顛覆

1、復(fù)雜性免費(fèi)(Complexity is Free)

通過(guò)3D打印復(fù)雜的產(chǎn)品和簡(jiǎn)單的東西成本是一樣的。這是違規(guī)人類(lèi)常理的，通常情況下，我們制造更復(fù)雜物體的成本總是會(huì)更高。

2、不受數(shù)量限制(Variety is Free)

不管是你打印1個(gè)，還是1萬(wàn)個(gè)同樣的產(chǎn)品，是一樣的。這也是對(duì)傳統(tǒng)制造方式的顛覆，通常我們制造越少數(shù)量的產(chǎn)品，單個(gè)成本越高，但是3D打印會(huì)大破這種規(guī)律。

3、無(wú)需裝備(No assembly required required)

無(wú)需組裝工具，同時(shí)減少組裝的成本，3D打印出來(lái)的就是一個(gè)完整功能的產(chǎn)品。在常規(guī)制造中，制造一個(gè)復(fù)雜產(chǎn)品，往往花費(fèi)在裝備上的工具和人工成本占有很高一部分。

4、零間隔時(shí)間(Zero Lead Time)

從個(gè)體試生產(chǎn)，到批量生產(chǎn)，中間的時(shí)間間隔可以幾乎為零。而在常規(guī)生產(chǎn)中，從個(gè)體樣本的成熟過(guò)渡到大批量生產(chǎn)，要在原材料、制造設(shè)備和生產(chǎn)線(xiàn)等方面做繁瑣的準(zhǔn)備工作。

在智能手機(jī)領(lǐng)域，這方面的問(wèn)題已經(jīng)非常明顯，無(wú)論是小米、錘子還是蘋(píng)果公司，一個(gè)全新的產(chǎn)品都會(huì)面臨產(chǎn)能的問(wèn)題，以3D打印的方式制造產(chǎn)品則不會(huì)有這樣的麻煩。

5、零限制(Zero constraints)

通過(guò)3D打印，可以制造非常復(fù)雜，幾何形狀毫無(wú)限制的產(chǎn)品，甚至我們之前完全無(wú)法理解可以制造的形狀，只需在電腦里設(shè)計(jì)好相應(yīng)的3維圖案即可。

6、零技術(shù)制造(Zero skill manufacturing)

3D打印的出現(xiàn)可以讓普通人也能制造復(fù)雜的產(chǎn)品，小學(xué)生也可以利用3D打印技術(shù)，制造產(chǎn)品，而不需要專(zhuān)門(mén)的培訓(xùn)。

一個(gè)極端例子是，如果有相應(yīng)的數(shù)據(jù)文件和3D打印機(jī)，小學(xué)生也能生產(chǎn)槍支。

7、便攜甚至可以手提的設(shè)備

傳統(tǒng)的制造設(shè)備智能固定在一處，特別是大型制造設(shè)備。3D打印機(jī)可以便攜到隨時(shí)帶走，3D打印成為一種全新的分布式制造模式，比如讓多個(gè)可以飛行的3D打印機(jī)一起協(xié)同打印出一個(gè)產(chǎn)品。

8、生產(chǎn)廢棄料少(Less waste by-product )

這一點(diǎn)非常明顯，3D打印是針對(duì)設(shè)計(jì)好的形狀一點(diǎn)一點(diǎn)補(bǔ)全，不會(huì)浪費(fèi)掉原料的使用。

9、無(wú)限材料的色度

這是3D打印至關(guān)重要的一點(diǎn)，在2001年~2006年的3D打印早期發(fā)展階段，能夠打印的材料主要就是軟塑料，現(xiàn)在的3D打印機(jī)能夠打印的材料已經(jīng)超出我們的想象。甚至可以同時(shí)打印不同顏色的活體細(xì)胞，制造出一個(gè)人體心臟瓣膜，這樣的制造能力，正在趕超大自然。更多材料的打印包括打印事物(披薩、蛋糕等)、打印鈦金屬、沙子等等，甚至打印大型建筑。

10、精確重復(fù)。

3D打印還能顛覆傳統(tǒng)制造的一點(diǎn)是，可以精確地復(fù)制一個(gè)物品，就像我們用復(fù)印機(jī)復(fù)印一張紙一樣。

(利用3D打印技術(shù)制造的機(jī)器人)

(利用3D打印技術(shù)制造的機(jī)器人)

(利用3D打印技術(shù)制造的機(jī)器人)

3D打印未來(lái)的3個(gè)發(fā)展階段：

Lipson認(rèn)為3D打印帶來(lái)的以上10個(gè)革新是已經(jīng)發(fā)生的，那么3D打印的下一步是什么?現(xiàn)在還只是一個(gè)階段的開(kāi)始，未來(lái)會(huì)有3個(gè)發(fā)展階段：

階段一：自由地制造新的形狀。這在人類(lèi)歷史上是巨大的突破，這是現(xiàn)在3D打印技術(shù)正在嘗試，也是通常展示給普通人關(guān)于3D打印是什么，最直觀的演示。

階段二：自由地創(chuàng)造新材料。現(xiàn)在3D打印技術(shù)只能提供不同的打印原材料，或由不同的材料進(jìn)行混合。回來(lái)3D打印將可以任意地制造新的材料，只需你對(duì)材料的特性進(jìn)行更好地定義，這將是一個(gè)巨大的突破。

階段三：自由地創(chuàng)造新的活動(dòng)系統(tǒng)。

簡(jiǎn)單的講，就是3D打印不再是打印一個(gè)單一材料的物品。而是打印一個(gè)包含了多種材料、多種結(jié)構(gòu)的可活動(dòng)的系統(tǒng)，比如打印一個(gè)完整的揚(yáng)聲器，包括電磁鐵部分、線(xiàn)路部分等等。

說(shuō)到這里，就將3D打印同機(jī)器人制造聯(lián)系起來(lái)了。如果3D打印能夠打印立體的整合系統(tǒng)，比如打印機(jī)器人，機(jī)器人制造就變得更為簡(jiǎn)單。

現(xiàn)在的科學(xué)家們只是用3D打印制造了機(jī)器人的身體，未來(lái)希望可以做到的是打印電池和線(xiàn)纜，不受限于長(zhǎng)寬高和何形狀。

3D打印如何引領(lǐng)工業(yè)革命?

Lipson認(rèn)為3D打印會(huì)帶來(lái)第四次工業(yè)革命，前面三次分別是蒸汽機(jī)出現(xiàn)、計(jì)算機(jī)出現(xiàn)和互聯(lián)網(wǎng)出現(xiàn)。他總結(jié)一項(xiàng)技術(shù)帶來(lái)工業(yè)革命都會(huì)有一個(gè)核心的共同點(diǎn)，就是將某種強(qiáng)大的需求成本將為0或者極低。

比如如果我們回顧工業(yè)革命，第一次是隨著蒸汽機(jī)出現(xiàn)，導(dǎo)致電力這個(gè)強(qiáng)需求的產(chǎn)品，成本變得極為便宜。第二次則是計(jì)算機(jī)的出現(xiàn)，導(dǎo)致計(jì)算成本變成0的時(shí)候。第三次則是互聯(lián)網(wǎng)通信技術(shù)的出現(xiàn)，讓通信的成本降為0的時(shí)候。

現(xiàn)在第四次工業(yè)革命將由3D打印引起，3D打印改變的是將制造復(fù)雜性物品的成本降為0。

機(jī)器人：沒(méi)那么簡(jiǎn)單

雖然到場(chǎng)的MIT電腦與人工智能中心主任Daniela Rus(丹妮拉·魯斯)和康奈爾大學(xué)創(chuàng)意機(jī)器人實(shí)驗(yàn)室主任Hod Lipson(胡迪·利普森)都是機(jī)器人方面的頂級(jí)專(zhuān)家，但關(guān)于機(jī)器人的發(fā)展，還有居多屏障需要解決，但關(guān)于3D打印對(duì)推動(dòng)機(jī)器人制造的討論則十分現(xiàn)實(shí)。

也就是我的主題，顛覆性的3D打印技術(shù)將是人工智能的重要基礎(chǔ)。

對(duì)于機(jī)器人未來(lái)的發(fā)展，兩位有兩個(gè)觀點(diǎn)非常具有前瞻性，Daniela Rus認(rèn)為我們要更快地制造機(jī)器人，可以用一種分解制造的方式來(lái)實(shí)現(xiàn)，比如一個(gè)機(jī)器人手臂可以分別成相應(yīng)的模塊生產(chǎn)來(lái)組合。而Lipson提出一個(gè)更有想象力的方向，讓機(jī)器人自己制造出來(lái)，就像生物進(jìn)化一樣，讓機(jī)器人本身經(jīng)過(guò)上百萬(wàn)次的自己迭代，生產(chǎn)出來(lái)，這種想法不可思議，但他現(xiàn)場(chǎng)卻是展示出了這種可以做簡(jiǎn)單運(yùn)動(dòng)的機(jī)器人，就像人類(lèi)發(fā)展早期從細(xì)胞到的細(xì)胞生物的發(fā)展過(guò)程一樣。

聽(tīng)完兩位的分享，明顯感覺(jué)腦子不夠用。但非常興奮的是，我們活在這樣一個(gè)技術(shù)充滿(mǎn)未知和顛覆的時(shí)代，下一個(gè)10年，20年也許我們就能看到這些技術(shù)對(duì)我們生活的顛覆。