2015年3D打印SWOT分析

　　近幾年，運(yùn)用低價(jià)平民化的“3D打印機(jī)”進(jìn)行創(chuàng)作與自行制造的方式很熱門，這些熱愛自己動(dòng)手DIY的一群人，被命名了一個(gè)新名詞：“Maker”，有人將其翻譯為“創(chuàng)客”。

　　近日，創(chuàng)客聯(lián)盟攜手上市公司拓斯達(dá)共同舉辦“智造精彩 領(lǐng)炫未來”，讓用戶親臨研發(fā)實(shí)驗(yàn)室，看3D打印從零件組裝到車間量產(chǎn)，全面深入了解3D打印技術(shù)。安德森在《創(chuàng)客時(shí)代》一書中預(yù)見“增材制造”技術(shù)，將會(huì)帶動(dòng)全球“自造業(yè)”的風(fēng)潮。本文將用SWOT分析方法為您全面解析3D打印。下面為您分析3D打印SWOT。

Strength（優(yōu)勢(shì)）：

　　優(yōu)勢(shì)1、制造復(fù)雜物品不增加成本。就傳統(tǒng)制造而言，物體形狀越復(fù)雜，制造成本越高。對(duì)3D打印機(jī)而言，制造形狀復(fù)雜的物品成本不增加，制造一個(gè)華麗的形狀復(fù)雜的物品并不比打印一個(gè)簡(jiǎn)單的方塊消耗更多的時(shí)間、技能或成本。

　　優(yōu)勢(shì)2、產(chǎn)品多樣化不增加成本。一臺(tái)3D打印機(jī)可以打印許多形狀，它可以像工匠一樣每次都做出不同形狀的物品。傳統(tǒng)的制造設(shè)備功能較少，做出的形狀種類有限。3D打印省去了培訓(xùn)機(jī)械師或購(gòu)置新設(shè)備的成本，一臺(tái)3D打印機(jī)只需要不同的數(shù)字設(shè)計(jì)藍(lán)圖和一批新的原材料。

　　優(yōu)勢(shì)3、無須組裝。3D打印能使部件一體化成型。3D打印機(jī)通過分層制造可以同時(shí)打印一扇門及上面的配套鉸鏈，不需要組裝。省略組裝就縮短了供應(yīng)鏈，節(jié)省在勞動(dòng)力和運(yùn)輸方面的花費(fèi)。供應(yīng)鏈越短，污染也越少。

　　優(yōu)勢(shì)4、零時(shí)間交付。3D打印機(jī)可以按需打印。即時(shí)生產(chǎn)減少了企業(yè)的實(shí)物庫(kù)存，企業(yè)可以根據(jù)客戶訂單使用3D打印機(jī)制造出特別的或定制的產(chǎn)品滿足客戶需求，所以新的商業(yè)模式將成為可能。如果人們所需的物品按需就近生產(chǎn)，零時(shí)間交付式生產(chǎn)能最大限度地減少長(zhǎng)途運(yùn)輸?shù)某杀尽?/p>

　　優(yōu)勢(shì)5、設(shè)計(jì)空間無限。傳統(tǒng)制造技術(shù)和工匠制造的產(chǎn)品形狀有限，制造形狀的能力受制于所使用的工具。例如，傳統(tǒng)的木制車床只能制造圓形物品，軋機(jī)只能加工用銑刀組裝的部件，制模機(jī)僅能制造模鑄形狀。3D打印機(jī)可以突破這些局限，開辟巨大的設(shè)計(jì)空間，甚至可以制作目前可能只存在于自然界的形狀。

　　優(yōu)勢(shì)6、不占空間、便攜制造。就單位生產(chǎn)空間而言，與傳統(tǒng)制造機(jī)器相比，3D打印機(jī)的制造能力更強(qiáng)。例如，注塑機(jī)只能制造比自身小很多的物品，與此相反，3D打印機(jī)可以制造和其打印臺(tái)一樣大的物品。3D打印機(jī)調(diào)試好后，打印設(shè)備可以自由移動(dòng)，打印機(jī)可以制造比自身還要大的物品。較高的單位空間生產(chǎn)能力使得3D打印機(jī)適合家用或辦公使用，因?yàn)樗鼈兯璧奈锢砜臻g小。

　　優(yōu)勢(shì)7、材料無限組合。對(duì)當(dāng)今的制造機(jī)器而言，將不同原材料結(jié)合成單一產(chǎn)品是件難事，因?yàn)閭鹘y(tǒng)的制造機(jī)器在切割或模具成型過程中不能輕易地將多種原材料融合在一起。隨著多材料3D打印技術(shù)的發(fā)展，我們有能力將不同原材料融合在一起。以前無法混合的原料混合后將形成新的材料，這些材料色調(diào)種類繁多，具有獨(dú)特的屬性或功能。

　　優(yōu)勢(shì)8、減少?gòu)U棄副產(chǎn)品。與傳統(tǒng)的金屬制造技術(shù)相比，3D打印機(jī)制造金屬時(shí)產(chǎn)生較少的副產(chǎn)品。傳統(tǒng)金屬加工的浪費(fèi)量驚人，90％的金屬原材料被丟棄在工廠車間里。3D打印制造金屬時(shí)浪費(fèi)量減少。隨著打印材料的進(jìn)步，“凈成形”制造可能成為更環(huán)保的加工方式。

　　優(yōu)勢(shì)9、精確的實(shí)體復(fù)制。數(shù)字音樂文件可以被無休止地復(fù)制，音頻質(zhì)量并不會(huì)下降。未來，3D打印將數(shù)字精度擴(kuò)展到實(shí)體世界。掃描技術(shù)和3D打印技術(shù)將共同提高實(shí)體世界和數(shù)字世界之間形態(tài)轉(zhuǎn)換的分辨率，我們可以掃描、編輯和復(fù)制實(shí)體對(duì)象，創(chuàng)建精確的副本或優(yōu)化原件。

　　以上部分優(yōu)勢(shì)目前已經(jīng)得到證實(shí)，其他的會(huì)在未來的一二十年（或三十年）成為現(xiàn)實(shí)。3D打印突破了原來熟悉的歷史悠久的傳統(tǒng)制造限制，為以后的創(chuàng)新提供了舞臺(tái)。

Weakness（劣勢(shì)）：

　　1、材料的限制。3D打印的第一個(gè)絆腳石，就是所需材料的限制。雖然高端工業(yè)印刷可以實(shí)現(xiàn)塑料、某些金屬或者陶瓷打印，但目前無法實(shí)現(xiàn)打印的材料都是比較昂貴和稀缺的。另外，現(xiàn)在的打印機(jī)也還沒有達(dá)到成熟的水平，無法支持我們?cè)谌粘Ｉ钪兴佑|到的各種各樣的材料。

　　2、機(jī)器的限制。目前的3D打印技術(shù)在重建物體的幾何形狀和機(jī)能上已經(jīng)獲得了一定的水平，幾乎任何靜態(tài)的形狀都可以被打印出來，但是那些運(yùn)動(dòng)的物體和它們的清晰度就難以實(shí)現(xiàn)了。　這個(gè)困難對(duì)于制造商來說也許是可以解決的，但是3D打印技術(shù)想要進(jìn)入普通家庭，每個(gè)人都能隨意打印想要的東西，那么機(jī)器的限制就必須得到解決才行。

　　3、知識(shí)產(chǎn)權(quán)的憂慮。在過去的幾十年里，音樂、電影和電視產(chǎn)業(yè)中對(duì)知識(shí)產(chǎn)權(quán)的關(guān)注變得越來越多。3D打印技術(shù)毫無疑問也會(huì)涉及到這一問題，因?yàn)楝F(xiàn)實(shí)中的很多東西都會(huì)得到更加廣泛的傳播。人們可以隨意復(fù)制任何東西，并且數(shù)量不限。如何制定3D打印的法律法規(guī)用來保護(hù)知識(shí)產(chǎn)權(quán)，也是我們面臨的問題之一，否則就會(huì)出現(xiàn)泛濫的現(xiàn)象。

　　4、道德的挑戰(zhàn)。道德是底線。什么樣的東西會(huì)違反道德規(guī)律，我們是很難界定的，如果有人打印出生物器官或者活體組織，是否有違道德?我們又改如何處理呢?如果無法盡快找到解決方法，相信我們?cè)诓痪玫膶頃?huì)遇到極大的道德挑戰(zhàn)。

　　5、花費(fèi)的承擔(dān)。3D打印技術(shù)需要承擔(dān)的花費(fèi)是高昂的，對(duì)于普通大眾來說更是如此。例如上面提到第一臺(tái)在京東上架的3D打印機(jī)的售價(jià)為1萬(wàn)5，又有多少人愿意花費(fèi)這個(gè)價(jià)錢來嘗試這種新技術(shù)呢?也許只有愛好者們吧。如果想要普及到大眾，降價(jià)是必須的，但又會(huì)與成本形成沖突。

Opportunity（機(jī)會(huì)）：

　　1、政策支持。2015年新年伊始，工信部正式發(fā)布《國(guó)家增材制造產(chǎn)業(yè)發(fā)展推進(jìn)計(jì)劃（2015-2016年）》，從國(guó)家戰(zhàn)略高度提出3D打印的發(fā)展方向和目標(biāo)。該計(jì)劃將針3D打印產(chǎn)業(yè)鏈中各關(guān)鍵環(huán)節(jié)如材料、工藝、設(shè)備和標(biāo)準(zhǔn)中的核心技術(shù)瓶頸進(jìn)行布局，實(shí)現(xiàn)技術(shù)上的快速發(fā)展，達(dá)到國(guó)際先進(jìn)水平。同時(shí)，還將通過需求牽引與創(chuàng)新驅(qū)動(dòng)相結(jié)合，政府引導(dǎo)與市場(chǎng)拉動(dòng)相結(jié)合，重點(diǎn)突破和統(tǒng)籌推進(jìn)相結(jié)合，3D打印技術(shù)和傳統(tǒng)制造技術(shù)相結(jié)合的方式，來推進(jìn)我國(guó)3D打印產(chǎn)業(yè)健康有序發(fā)展。和歐美國(guó)家3D打印戰(zhàn)略計(jì)劃相比，該計(jì)劃更加突出了技術(shù)創(chuàng)新和政府政策對(duì)產(chǎn)業(yè)發(fā)展促進(jìn)作用，這將為我國(guó)追趕歐美3D打印的領(lǐng)軍地位提供強(qiáng)大的保障。

　　2、3D打印公共服務(wù)平臺(tái)的日臻完善。在互聯(lián)網(wǎng)時(shí)代，服務(wù)平臺(tái)是必不可少的，尤其是在3D打印行業(yè)中顯得尤為重要。三迪時(shí)空網(wǎng)是 目前國(guó)內(nèi)最大、最權(quán)威、功能最全的3d打印行業(yè)公共服務(wù)平臺(tái)。該平臺(tái)主要服務(wù)對(duì)象是國(guó)內(nèi)外3d打印機(jī)研發(fā)制造企業(yè)及院校、代理商、應(yīng)用商、3d打印愛好者等所有相關(guān)企業(yè)及個(gè)人。國(guó)內(nèi)還涌現(xiàn)了南極熊、微小網(wǎng)、中國(guó)3D打印在線等一批優(yōu)秀的3D打印公共服務(wù)平臺(tái)。

　　3、3D打印廠商的蓬勃發(fā)展。國(guó)內(nèi)一些3D打印專業(yè)提供三維數(shù)字化技術(shù)綜合解決方案的高科技企業(yè)蓬勃發(fā)展，北京太爾時(shí)代、西銳三維打印科技有限公司、杭州先臨三維科技股份有限公司、浙江閃鑄三維科技有限公司等一大批3D企業(yè)為3D打印的發(fā)展提供有力的支撐。

　　4、3D打印技術(shù)迅速成長(zhǎng)。中國(guó)3D打印技術(shù)正迅速“生長(zhǎng)”，北京、西安已建立“3D照相館”，顧客只需經(jīng)過10分鐘的360度掃描照相，再加上幾個(gè)小時(shí)的3D打印制作，就能夠得到一個(gè)形象逼真立體的人物塑像。

　　華中科技大學(xué)3D打印工業(yè)園已確定落戶光谷未來科技城，首期規(guī)劃用地約500畝，投資額1億元左右。武漢已經(jīng)制定了增材產(chǎn)業(yè)發(fā)展的五年行動(dòng)計(jì)劃，3D打印技術(shù)作為增材產(chǎn)業(yè)發(fā)展的一部分，相關(guān)部門將不斷跟蹤產(chǎn)業(yè)發(fā)展?fàn)顩r，適時(shí)的推動(dòng)相關(guān)的產(chǎn)業(yè)發(fā)展。

Threat（威脅）：

　　1、3D打印機(jī)是能源吞食者。根據(jù)拉夫伯拉大學(xué)的研究顯示，當(dāng)塑料隨著高溫和激光融化的時(shí)候，做一個(gè)相同質(zhì)量的模型，3D打印機(jī)所消耗的電力能源比注射模塑的方法多約50到100倍。2009年，麻省理工學(xué)院的環(huán)境友好制造業(yè)項(xiàng)目指出，激光直接產(chǎn)生金屬沉積物（金屬粉末融合在一起）所需電能是傳統(tǒng)鑄造方法和加工方法的好幾百倍之多。正因?yàn)槿绱耍?D打印機(jī)為小批量生產(chǎn)提供了更好的條件。工業(yè)型的3D打印機(jī)并不會(huì)在短時(shí)間內(nèi)減少我們對(duì)煤電能源的使用。

　　2、有害的空氣排放物。根據(jù)伊利諾理工大學(xué)的研究顯示，當(dāng)你在家里使用3D臺(tái)式打印機(jī)的時(shí)候，它可能會(huì)對(duì)人的健康產(chǎn)生危害。3D打印臺(tái)式機(jī)在工作時(shí)的排放物與點(diǎn)燃一根香煙或是在一個(gè)煤氣爐或電熱爐上做菜時(shí)所產(chǎn)生的排放物相類似。這些粒子可以在人體的肺部、血管中沉積下來，會(huì)影響到人體健康，特別是對(duì)于有哮喘病的人。

　　3、槍支管理的漏洞。第一支成功打印出來的3D槍支已經(jīng)是舊聞了，但是它影響力卻是非常重要。全球范圍內(nèi)公司企業(yè)不斷發(fā)展，它們都想要出售這些槍支或是CAD的設(shè)計(jì)。Solid Concepts是一家工程公司，它曾經(jīng)用第一把3D打印的金屬手槍發(fā)射出子彈。國(guó)會(huì)頒布的“不可探測(cè)槍支法案”，禁止不可被金屬探測(cè)器或是X射線掃描儀檢測(cè)的槍支，又被延長(zhǎng)了十年的有效期限。但是，這使法律在槍支管理這一方面存在了一個(gè)漏洞：3D打印槍支即使含有小件的金屬也不在這一法案的禁止范圍內(nèi)。

　　4、制造商的責(zé)任劃分。武器可以使用3D打印技術(shù)打印出來，那么一些安全設(shè)備如頭盔、自行車車輪和兒童玩具等也可以通過打印出來。當(dāng)然，這會(huì)涉及到知識(shí)產(chǎn)權(quán)和商標(biāo)歸屬權(quán)的問題，但是最大的問題還是責(zé)任劃分的問題。如果一個(gè)人使用了3D打印的槍支射傷或殺死了某個(gè)人，或是使用3D打印的刀具刺傷某人，或是戴著3D打印的頭盔騎著自行車撞斷了別人的脖子，那么誰(shuí)應(yīng)該承擔(dān)這個(gè)責(zé)任呢？

　　3D打印技術(shù)的快速發(fā)展已經(jīng)對(duì)某些傳統(tǒng)行業(yè)造成了一定的影響甚至沖擊，但3D打印在未來還有很長(zhǎng)的路要走。雖然3D打印在推動(dòng)社會(huì)向好的一面前進(jìn)的同時(shí)，也有不少潛在的不可知性和不可控性，但是，也許在將來的日子里，3D打印潛在的問題都能找到一個(gè)很好的解決方法，3D打印將一步一步地改變我們的世界，讓之變得更好。