最近兩年，隨著一輪輪概念炒作，工業界使用多年的快速成型技術，被冠以3D列印的名詞廣為流行。

美國總統奧巴馬在國情諮文中一再強調3D列印等新興技術的重要性。從3D列印食品，到3D列印衣服，再到3D列印的汽車、飛機、火箭層出不窮。

在汽車行業，美國的設計公司KOR Ecologic、數字製造商RedEyeOn Demand以及3D打印製造商Stratsys合作完成了第一款用3D打印製造的高燃油效率混合動力車Urbee 2。

世界上第一款採用3D列印零部件製造的電動汽車“Strati”更是在44小時內就列印完成。

那麼，未來我們開的汽車會是3D印表機打印出來的嗎？3D列印技術會如何影響汽車製造業呢？消費者會從中得益嗎？

一、3D列印的實質

3D列印是快速成型技術的一種，它是一種以數字模型檔案為基礎，運用粉末狀金屬或塑膠等可粘合材料，透過逐層列印的方式來構造物體的技術。

這個定義說起來繞口，也難以理解，實際上去很簡單。

普通印表機用一個一個小點的點陣拼成圖案，這些小點顏色不同，位置不同，這些點集合起來最後就構成了畫面。

而3D印表機，則在普通印表機的原理上多了一步。它先是用類似普通印表機的原理，打出來一個個平面。然後把這些平面一層層累積起來，就構成了立體的物體。

就像小孩玩的樂高玩具，要用樂高玩具拼出一個圓柱體，那麼就先拼成一個小圓餅，然後若干個小圓餅重疊起來就是一個圓柱體。3D列印也是類似的原理。一個個小點打出一個平面，若干個平面重疊起來組成一個物體。這就是3D列印的原理。

二、3D列印的優勢和弱點

在現代工業條件下，我們加工一個零件也好，做一個模型也好，都需要一個先製造一個模具。但製造這個模具的成本很高，不到一定的批次就不值得。或者是用數控機床直接在毛胚料上加工，但是這個方法會浪費掉很多毛胚材料，而且很慢很貴，加工費用以小時計算。

另外，這兩者對於造型特別複雜、精度要求高的零件，加工都會非常困難，加工所需時間也會非常長。

而3D列印是一層層積累起來，無論造型多複雜的零件，對於3D列印來說，也是一層層平面，列印難度沒有任何區別。

這就如同我們用筆畫一個肖像很難，但是印表機一個個點來列印照片，幾秒就可以完成，而且效果非常出色，因為對印表機來說，列印複雜的照片和打一個純色塊原理是一樣的。

因此，對3D印表機來說，造型複雜的物體和最簡單的立方體、圓柱體是一樣的，而且材料更節省。可以方便快捷並精確地製造造型複雜的物體，這就是3D列印的最大優勢。

然而，如同列印的成本要高於印刷的成本一樣，對於大批次製造的產品而言，3D列印的成本要遠遠高於模具衝壓、澆鑄、注塑批次生產的成本。

理論上，可以透過3D列印的方式，製造一輛汽車的外殼，但是這種方式製造出來的汽車價格高的離譜，根本沒有競爭力。

此外，3D列印的材料也有很多限制。3D列印所用的能夠快速成型的粉末金屬、塑膠、陶瓷、砂子顆粒等材料 ，在成型之後，其效能是有限的。強度、硬度、抗腐蝕、抗衝擊這些指標未必能達到實用性的要求。做模型做個樣子可以，真正應用到產品上，要經受住使用環境的嚴酷考驗則不那麼容易。

3D列印技術的這些缺陷限制了3D列印技術的應用範圍。

三、3D列印技術對汽車行業的影響

就目前階段3D列印技術的情況，3D打印出成品的汽車的所有零件，或者直接打印出一臺汽車，還是不現實的。

因為3D列印材料的限制，難以適合汽車要求強度的3D列印材料不好找。

如果只是外殼或者塑膠件的替代，那麼3D列印可以做。但是成本太高，耗時太長，即使可以打印出來，這輛車也是消費者買不起，用不長久的，沒有市場競爭力。

所以，目前的3D列印技術對汽車行業來說，更大地意義在於設計和開發層面。

(一)設計層面

傳統上，設計師設計一輛汽車，要先從圖紙開始，然後用設計軟體把概念化的汽車造型變成精確的資料和3D模型。如果沒有3D列印技術，下一步就是油泥模型了。

設計師要先像木匠一樣，敲敲打打的製作汽車的骨架；然後像泥瓦匠一樣，把滑石粉、凡士林、工業用蠟混合起來製作油泥，然後一層層塗到骨架上；最後，再像藝術家一樣，把油泥刮出形狀，作出最後的模型，看看畫紙上、電腦上的模型在現實中是什麼樣子。這個過程還是手工業時代的過程，費時費力。

而使用3D列印技術，設計師只要把電腦製作的3D模型輸入3D印表機，3D印表機很快就可以把油泥模型3D打印出來，效率可以大幅度提升。一步進入資訊時代。

汽車不僅僅有一個外殼，汽車內的各個零件如換擋手柄、儀表盤、手套箱、車門把手......，都有一個從電腦到實物的過程。

使用3D列印技術，工程師在電腦上完成模型設計，設計人員則只需幾分鐘就能獲得實體的列印模型，然後整個研發團隊的每個專業人員都可以在列印模型基礎上對其進行修改，並與團隊中的其他人即時分享對設計方案的改進，實現“所見即所得”，大幅度提高汽車設計的效率。

(二)開發層面

3D列印技術最大的優點是可以方便快捷的製作高精度造型複雜的零件。而汽車中恰恰是有很多造型複雜的高精度零件。

對於批次比較小、達不到開模規模的高階車而言，3D列印也可以直接製作一些材料能夠滿足要求的零件，降低成本，譬如F1賽車、豪華車、超跑的一些零件。

對於需要大批次生產的零件，3D列印因為材料和成本的原因未必能適用。但是3D列印可以製造使用零件，尤其是一些造型非常複雜、精度要求高、需要反覆除錯的零件。3D列印可以快速製作出一系列具有細微差異的可測試零件來幫助開發出最合適的零件，以確保最後定型生產的是選用了最好的零零件。而由此帶來的好處是提高了整個開發效率，縮短了上市週期，並降低了時間和成本，諸如排氣歧管、差速器殼、後橋等零件都透過這種方式進行原型開發。

目前，3D列印技術可以大幅度降低汽車開發過程中和製造過程中的成本，提升工作效率，降低新車型新零件的開發時間，最終這些會反應到汽車的價格和品質上，品質更好，技術更完善、價格更便宜的汽車會因為3D列印技術的普及而出現，消費者也會從中收益

至於3D列印直接打印出未來大批次生產的汽車，還需要技術3D列印材料、3D列印速度的進一步突破，目前3D列印汽車依然只是夢想。

3D列印技術逐步走向平民化，個人覺得3D列印以後會進軍各個行業，現在有食品3D印表機--走進食品行業

3D列印婚鞋【前段時間很火的包貝爾結婚給媳婦列印的婚鞋就是很好的例子，還有3D列印衣服【

斯里蘭卡首件3D列印婚紗現身科倫坡時裝週】這就是很好的例子，至於珠寶行業還是醫療。相關新聞相信大家都聽的多了。在軍事機教育科研。也離不開3D列印了當然了，目前國內最常見的還是桌面級3D印表機（www.hori3d.com)

建築業！買不起房的我們或許有救了！

戰鬥民族俄羅斯最近用一個巨型3D印表機，在24小時內打印出了一棟38平米的房子，成本僅1w美金，合280刀/平，你在我朝見過2000塊/平的房子麼？？

雖然這2k/平的價格沒有算土地費，誰叫戰鬥民族地廣人稀呢…

印表機的主要建造裝置僅重2噸，造型中規中矩可以被部署在普通 的卡車上，從卸車組裝到待機僅需1h。

用3D印表機列印房子還十分節能環保，印表機使用的材料包括混凝土和纖維，比七常規工程器械節約了70%的框架建設成本，而且還不會有建築垃圾產生。

3D列印建築最明顯的優勢在於速度和設計的自由，操作十分簡單，只要將電腦上的模型交給機器就好了，人工成本十分低廉，最少只需兩人即可操作。

這次列印是3D列印建築公司Apis Cor與房地產開發公司PIK的合作成果，巨型3D印表機首先完成主體構造，後續只需安裝玻璃及裝飾即可入住。

Apis Cor公司表示，他們的裝置目前可支援132平米的三層建築的建造。

雖然這種列印結構和無地基的建築仍存在許多限制，不過，也是給我們買不起房的狗子們一點新的希望了。

趕緊撿起你掛掉的大學物理，看看《C++從入門到放棄》，去工地瞭解一下建築學基礎知識，說不定哪天還能自己建個房子住呢……

麥肯錫全球研究院的研究表明，到2025年，3D列印的經濟影響每年可能高達5500億美元。3D列印相對於其他製造技術的獨特優勢可能會為許多行業帶來設計、開發、生產和技術支援方面的深遠變化。下面我們著重闡述3D列印可能帶來的五大顛覆性變化，企業高管人員應當為此做好準備。

變化1：加快產品開發週期

縮短產品開發時間是第一部3D印表機帶來的主要收益，它本來就是為加速產品原型構建而生。在某些情況下，甚至可以將生產時間從數週或數天縮短至幾個小時。而且隨著增材製造（編者注：即透過逐層增加材料的方法制造實體物件的技術。3D列印其實是一種通俗的叫法，學術名稱叫增材製造，4D的也叫增材製造。）和常規制造界限的模糊，現在很多行業都有望進入第二輪加速週期。

例如，增材製造能夠使原型產品更快到達客戶手中，並且更快地獲得更細緻的反饋（這主要受惠於印表機解析度的提升、高畫質晰度的色彩以及更加廣泛的材料選擇，比如有助於客戶預見終端產品的彈性體等）。這種無模具的原型開發能力可以讓企業快速測試多種配置，確定客戶的喜好，從而減少新產品進入市場的風險並縮短上市時間。企業甚至可以在傳統生產工具仍在製造過程中或者尚未做出生產決策之時，先用3D技術打印出零部件，並將相關產品在市場上進行試銷。如果企業確實需要**此類生產工具，他們也可以考慮使用增材製造技術來製造，從而節約更多時間和資金。

我們預計，3D列印技術將在未來十年裡大幅縮短產品的開發週期（例如，3D列印會使製作簡單的實驗室儀器這類日常研發工作變得更高效）。由於3D列印技術能夠提升透過遠端合作進行眾包創意的能力，隨著時間的推移它將會對企業從更廣泛的視角考慮研發產生影響。

變化2：新的製造戰略和產地選擇

如今用3D列印技術直接生產最終產品已經成為這個行業中增長最快的部分，年增長率達到60%。隨著成本的不斷下降和3D印表機功能的不斷改進，能夠經濟地使用增材技術製造的零件範圍將大大拓寬。例如，波音公司已經使用3D印表機為10種不同型別的飛機制造了約200種零部件。

當然，並不是每一種零部件都適用這項技術並能從中獲得收益（包括降低成本、效能改進或者兼而有之）。企業應該認清具有哪些特徵的零部件更適合使用3D列印技術來生產，包括具有較高勞動力成本要素（如裝配耗時以及有二次加工過程）的零部件、模具要求複雜且產量較低（因此加工水平很高）的零件、廢棄率或者廢品率過高的零部件。

增材製造技術也會影響企業的產地選擇策略。對於3D打印製造而言，勞動力成本因素仍然存在，但事實上，它的重要性相對於傳統制造方式大大降低了，這就使得企業未來在選擇產地時會更多地考慮在發達國家進行本地化生產以貼近終端客戶，而不僅僅是一味將製造業外包到低成本國家。但另一方面，由於 3D列印的全數字化性質，企業也可以在電力和勞動力投入成本較低的欠發達國家生產複雜零部件，不必像現在這樣一定要將其留在發達國家生產。

高階管理人員應該密切關注的一個相關領域是3D列印材料市場的發展。未來的材料成本是不確定的，因為現在很多印表機都使用其列印裝置廠商專有或特許的材料。如果未來情況發生變化並且有更普遍的材料標準（因此定價降低），這將很快對高管設計製造戰略和產地選擇產生十分顯著的影響。

增材製造技術可能會改變企業提升產品和服務附加價值的方式。正如傳統制造業的外包曾經推動耐克等消費品公司更多地倚重其設計技巧一樣，3D列印技術可以降低傳統生產方式的成本和複雜性，從而迫使企業以其他方式實現自身產品的差異化，比如使產品更容易修復（因此壽命較長），或者推出更加個性化的設計。

硬模具便於製造數以千計的相同產品，但減少對硬模具的依賴其實也創造了新的機會，企業能夠以較低的成本提供個性化或定製化的設計，並且可以更廣泛地接觸客戶群。例如，個性化正畸牙套的增材製造就體現了這類新技術的潛力。隨著越來越多的此類產品具備技術可行性，企業必須確定哪些有足夠的吸引力和商業價值。大規模定製和新設計可能性的結合將會成為許多企業提高競爭力的手段，最終對一些細分的傳統制造商產生顛覆性影響。

增材製造應用的實際影響可能更加深遠。在傳統的售後市場供應鏈上，一個關鍵的挑戰是對備件庫存的管理。而使用3D印表機按需製造替換零件的能力會改變售後服務的經濟效益和產業結構。一些具備現場增材製造能力的小型設施可以取代大型的地區性倉庫，一些維修件的供應甚至可以外包。例如，位於機場、醫院或者大型製造場所的小加工廠（或者代工廠）可以根據廠家直接提供的資料現場製作裝置所需的大部分零件。

當然，有一天零售商也可能會使用這類代工廠量身定製產品（如玩具或建築材料），以滿足客戶的不同需求。對於擁有機器、核心設計或者兩者兼而有之的製造商而言，這種業務模式是具有代表性的產業鏈佈局。

變化4：新能力

如今，圍繞傳統制造工藝的設計資源非常豐富，但圍繞3D列印的設計資源則要少得多。我們對製造公司高管的訪談表明，許多人已經看到了這種不足，並且在爭先恐後地進行彌補。

發揮增材製造技術的大部分潛力還涉及技術方面的挑戰，包括設定環境引數以防止產品變形、最佳化列印速度以及調整新型材料的特性等。事實上，調整材料是相當大的挑戰。塑膠處理起來相對簡單，金屬則不那麼容易，而漿和凝膠（比如列印活組織或鋅空氣電池的材料）是極其困難的。

變化5：顛覆性的競爭者

3D列印的諸多優勢可以降低新企業進入市場的成本：例如，利用3D技術會降低模具成本，這方面僅需較少的投入就可以進行生產，甚至可以小批次生產或者服務於利基市場。最終產品的直接製造可以大大簡化並減少設計師的工作，之後設計師只需將電腦中的產品投入商業生產即可。新型企業不斷湧現，它們有的提供高度定製或合作設計的產品，還有的則成為產品的製造和分銷平臺，由客戶線上進行銷售。這些企業對消費者口味的洞察力、與客戶聯絡的密切程度，都將是傳統的公司很難比擬的。

這些新的競爭者起初可能只是利基市場的參與者，在一些消費者願意為定製設計、更復雜的幾何形狀和更迅速的交貨支付溢價的領域進行運營。但是從長遠來看，他們將以意想不到的方式改變整個行業，其競爭優勢也將從低成本的大批次製造能力轉向價值鏈的其他領域，比如採用開源設計的圖紙和3D列印技術生產*支。增材製造技術很可能會造成道德和監管困境，並顛覆若干產業。來源《商學院》

特別推薦：

3D列印究竟是一門什麼樣的技術？3D列印究竟能否推動第三次工業**？3D列印與傳統制造業究竟是什麼關係？中國3D列印技術與國外相比有多大差距？中國3D列印要如何實現產業化……中國3D列印技術產業聯盟秘書長羅軍在《中國3D列印的未來》一書中作出全面解答，本書無疑是中國3D列印產業化發展權威指南。羅軍認為，中國從20世紀90年代初開始涉足3D列印技術，並取得了巨大進展，但與國外同行相比仍存在一定差距。特別是中國3D列印企業普遍存在“小而散”、各自為政的現象，如何發揮整合優勢、抱團發展是目前亟需解決的問題。如果能夠加強同行合作，抱團發展，形成合力，相信3D列印會成為唯一一項中國有可能趕超世界先進水平的技術。

東方出版社“精益製造”系列圖書助力中國產業升級

東方出版社“雙百工程”之一——日本精益製造大系，專門為中國製造業產業升級提供思想武器，從實務學習詳解精益製造，深受管理者和一線員工喜愛。

所謂雙百工程是指，東方出版社計劃用5年左右的時間，陸續引進出版在製造行業獨領風騷、服務業有口皆碑的日本系列書籍各100種，以服務中國的經濟轉型升級，我們命名為“日本精益製造”和“服務的細節”兩大系列。

出版願景：“透過東方出版社雙百工程的陸續出版，哪怕我們學到日本經驗的一半，中國產業實力都會大大增強。”——東方出版社總編輯許劍秋先生如是說。

東方出版社精益製造系列目前已推出《5S推進法》、《現場改善》、《標準時間管理》、《生產管理》、《不良品防止對策》、《生產現場最優分析法》、《生產計劃》、《TPM推進法》、《採購管理》、《庫存管理》、《豐田現場的人才培育》、《成本管理》、《物流管理》、《BOM物料管理》、《新工程管理》、《知識設計企業》、《工廠管理機制》、《本田的造型設計哲學》、《佳能單元式生產系統》、《豐田視覺化管理方式》、《豐田現場管理方式》、《零浪費豐田生產方式》、《暢銷品包裝設計》、《豐田細胞式生產》24本。

東方出版社精益製造書系（對於中國製造業來說，學習日本的精益製造思想，轉型升級才會成功。）

《三星的邏輯：只有第一才能生存》（十年前，是索尼。如今，是三星！你，做好十年後打敗三星的準備了嗎？）

《這樣的幹部辭職吧》三冊超值套裝（日本當代首屈一指的管理大師畠山芳雄最具代表性作品，銷量突破一百萬冊，被譽為“東方德魯克”。）

3D列印是啥技術

盧秉恆院士在第十八屆中國科協年會暨特邀報告會上說，3D列印的核心就是把原來的減材製造、等材製造變成材料增加型製造。從製造方式上看，製造技術可以分為三類。一種是等材製造，鑄、鍛、焊在製造過程中重量基本不變，已經有3000年曆史了。一種是減材製造，車銑刨磨機床透過材料的切削去除，達到設計形狀，已有300年的歷史。還有一種是增材製造，在製造過程中材料一點一點地累加，形成需要的形狀，才30年的歷史。麥肯錫預測，12項顛覆性技術中，3D列印排第九，這是2013年的預測。而且預測今後將會形成萬億美元的產值。這樣一來，3D不僅從概念上的三足鼎立，可能走上價值鏈的三分天下。

3D列印帶來的改變

3D列印對產品開發是顛覆性的技術，使原來開發的週期和費用降為原來的1/2以下，而且各個領域都有很好的應用。3D列印由於是把減材變成增材，在航空航天、很多大型柔性件，加工切削要95%的材料，如果用3D列印去做，材料的利用率提高到80%以上，而且可以把很多的結構整合為一體，這樣一來，將會使飛機的重量大為減輕，甚至變為原來的2/3就夠了。而且在製造中，逐漸從研發實驗中驗證的一體化列印，走向我們向飛機發動機這樣複雜的產品能不能一體化地列印。3D列印帶來的很多裝備和產品再設計，因為由這個製造的理念，擺脫了以前加工方法給設計者帶來的約束，給創新設計帶來非常巨大的空間。剛才講的那個例子，包括兩萬多個零件的汽車，也可能變成幾十個件，這樣一來，大大簡化了生產流程，節約了成本，也可能提高製造的速度。

顛覆性技術3D列印給我們帶來了怎樣的變化？

為小朋友科學興趣開啟一扇窗

在全國科普日上，陝西科技館帶來的3D列印筆一經展出，就有著頗高的人氣。前來體驗的小朋友將自己喜歡的模型親手打印出來，有漂亮的花蝴蝶、有眼鏡、還有腳踏車。操作非常的簡單，將耗材絲插入匯入口，接通電源預熱，按下進絲按鈕，直到筆尖吐出熔融狀態的耗材時，就可以在紙上發揮自己的創意開始製作了。所需要的耗材絲也是無毒無味，小朋友都可以放心使用。根據孩子操作程度，列印一隻蝴蝶或一副眼鏡最多需要10分鐘。帶著孩子來體驗的家長表示，很早就知道3D列印技術，想象中都是大型機器在操作，讓孩子實際操作有困難，3D列印筆不僅讓孩子們感受到它的操作樂趣，還開啟了他們對科學的興趣。

3D列印在醫療中的使用

其實，3D列印已經應用到很多領域，比如用於醫療中。對於頜面缺失、顱骨缺失的患者來說，能夠將缺失部位完美復原，將是最大的心願。透過專業系統，採用數字化軟體設計和3D列印技術智造出完全符合每個病人生理解剖曲率的個性化骨骼。患者只需提供CT片資料，然後將資料輸入系統中，就可以對患者的缺失部位進行復原，用3D列印技術將患者缺損部位打印出來，精確度僅僅只相差0.02毫米，可以針對不同患者的需求進行私人定製。

由西安郵電大學獲悉，自動化學院創客空間研發的3D列印心臟立體精準模型技術的成功，也為滿足相關醫學臨床要求提供了堅實的技術保障。3D列印心臟立體精準模型技術能夠準確重現心臟所有腔室、瓣膜、腱索、乳突肌等重要解剖結構，可有效輔助心臟手術規劃、預演和風險規避，緩解病患家庭負擔，有著重要的社會意義。

3D列印開闢新的生產方式

盧秉恆舉例說明3D列印所帶來的革命性改變：2014年，GE公司研發的飛機發動機噴嘴，把20個零件做成了一個零件，材料成本大幅度減少，還節省燃油15%，這等於一代發動機的概念。而每開發一代發動機要上億歐元，如今一個噴嘴就解決了。3D列印同時開闢了一個新的生產模式，就是把批次化製造可能變成個性化定製，而且製造成本和週期都可能提升不多。同時，他為廣大的創新設計帶來了非常好的驗證手段，因此我們今後的創新工作者不再受單位工作職位的約束，它可以設計新的服裝，可以設計新的飛機結構，用自己的3D印表機在家裡就可以進行驗證，這樣一來我們就可以有很多創新的東西不斷湧現，用網路化平臺，用3D列印去支撐萬眾創新和萬家創業，是個非常好的工具。同時，也開闢了科研的新手段，就是用3D列印做材料基因組計劃的驗證平臺，不需要那麼複雜的熔鍊裝置，不需要消耗那麼多能源，用一缸材料粉，就可以達到幾千攝氏度的高溫來冶煉出超高強度、超高耐溫、超高韌性、超高抗蝕的一些優異的合金材料。同時，我們也可以進一步透過細胞列印、器官再創以及基因再創，用3D列印的辦法支撐生命科學的高速發展。

設想未來將出現5D列印

3D列印的趨勢正在從專業化走向社會化，從產品開發的工具，走向批次生產製造的手段，有可能在航空航天方面首先獲得突破。另外，從控形的製造走向控形控性，從3D列印走向4D列印，智慧材料，列印之後還能改變形狀。5D列印，改變以後還可以賦予它生命，人體的活性器官可以用3D列印的辦法快速的定製。現在甚至在設想，今後可能把製造業的一部分搬到太空中去，因為在太空中進行3D列印有很多的優勢優點。

協同創新推廣先進製造技術

現在3D列印正在處於技術發展的井噴期、產業發展的起步期，很多企業都在跑馬圈地。怎麼樣推廣這些先進製造技術，盧秉恆說，我們中國製造2025正在進行加緊推進，但是我們要認清有哪些優勢、有哪些劣勢，我們要必須透過全社會的協同創新，才能做到中國製造2025規劃的宏偉藍圖。首先，要做好協同，例如我們科技研發的計劃，怎麼樣很快地推新工業應用，這就是一個牽引的問題。像高階數控機床做出來以後，還有一些問題，可靠性還不夠高，但是如果不給它機會，總是找不到應用方面去。像德國弗朗霍夫研究院方式非常好，經費的來源最後就走向政府、專案和企業委託各拿1/3，既體現了先進的水平、國家的意志，又體現了市場的需求。而美國是利用它的網路的發達、資訊科技的發達，來做製造創新網路。我們中國應該是二者兼而有之，

3D列印！當然是全方面打擊印度了，首先對於軍事行業來說會有很多訂單，然後樓市降溫，都發生戰爭了還買什麼房子啊。物價上漲特別是食品類。然後看誰輸了，輸的一方整個行業都發生顛覆性改變

3D印表機現在已經應用到了航空航天工業醫療建築工業設計等多方面。中國目前已經在航空航天領域實現3D列印零部件可以精確到小數點後六位mm級別！醫院已經用於手術治療如肝臟心臟血管修復手術以後會有更多的領域加入進來！目前成本較高故未普及

委實來說，3D列印可以向高階，精密的小物件發展。因為本身來說，3D列印的製作成本較高，他只能製造比本身更高價的物品來體現價值，不過現在3D列印的都是一些小物件，價值也不高。所以現在發展才會不溫不火。如果3D打印發展起來的話，只能往高階製造業發展，現在的話，實屬小打小鬧

隨著3D列印技術飛快發展，它不僅可以用來列印假肢，還開始應用到更復雜的人體器官上，比如心臟。

由於現有的人工心臟泵並不完善，其金屬和塑膠的材質難以與器官組織相融合，導致在工作過程中會給血液造成一定損傷，再加上心臟捐獻者又十分短缺，3D列印心臟成為了一個突破口。瑞士聯邦理工學院的博士生Nicholas Cohrs就組建了團隊，嘗試用3D列印的方法制造人工心臟，併成功創造出了世界首個軟體心臟！

新型人造心臟使用了矽膠材質，重390克，容積為679立方厘米，與人類心臟體積相當。和正常的心臟一樣，它也有左右心室，並能像真正的心臟一樣跳動，然而，它的結構和人類心臟並非完全一致，心室之間沒有瓣膜，而是有一個額外腔室將兩個心室隔開，這個腔室充當著心臟的“發動機”，透過壓縮空氣給腔室充氣和放氣，就能產生抽吸作用，從而驅動血液穿過心室，泵向全身，實現血液的輸入與輸出。

但是由於材料韌性不夠，它只能跳動3000次，測試中的心臟最長能支撐半個小時，因此還不能用於臨床植入。雖然它只跳了30分鐘，卻讓全球上千萬心臟病患者看到治癒的希望，也為科研提供了新的思路與方向。

儘管這個人造心臟還有很多不足，但也算是醫療科學的一個里程碑了，你們說呢？

3D列印的產業鏈包括５個環節，分別為“軟體、材料、裝備、製造和應用”。

今天我們就從衣食住行來看3D列印的現狀及前景。

衣（鞋服本一家）：

荷蘭時裝設計師Irisvan Herpen在巴黎時裝週上展示了利用3D列印技術製造的兩款時裝作品。一款黑色禮服，另一款是由披肩和短裙所組成的銀灰色套裝。利用3D列印技術探索並嘗試服裝剪裁，將複雜的服裝結構繪製在虛擬的人體模型上，然後透過專業的3D列印公司進行後期製作，服裝使用的大部分都是塑膠、橡膠和金屬等非傳統制衣材料。

透過對3D列印技術運用於服裝設計領域的現狀分析，3D列印技術為服裝設計師釋放了其存在的物理限制，每一個複雜的結構都成為可操作性，相比剪刀和縫紉機，這種方式讓可以讓設計師創造更多的細節，透過3D列印技術將靈感變成現實。同時，立體感十足的3D列印技術也進一步地滿足了服裝設計師對於服裝整體立體效果的要求。 　　

透過對3D列印技術服裝面料製作的原料現狀分析，3D列印正漸漸向著生產纖維狀的優質材料靠攏，使用互鎖結構來打造織物的感覺。目前，對設計師來說，可能在與有機材料相結合時，3D列印技術最能激發他們的興趣，這是一個擁有無限可能的想法。在保留原有的傳統服裝材料的基礎上，未來設計師會將複雜的3D列印元素與傳統材料結合在一起。 　　

透過對3D列印技術服裝生產過程現狀分析，3D列印提供了新的生產選擇，可以實現精確定製。拙劣的生產執行和對消費者興趣的過高估計而導致了過多的庫存和高昂的生產成本，3D列印以一種前所未有的方式為時尚設計師們將風險降到最低。成衣是3D列印技術如今紮根立足時尚界的理想領域。

2.食

亞馬遜公司近期釋出了一份報告，對未來聖誕節的家居與購物場景進行了預測，其中特別提到了3D列印食品。報告認為3D印表機將是打造盛宴的完美工具，因為你可以用它打印出賞心悅目、秀色可餐的食品，特別是各種形狀的個性化甜點。

從目前來看，這些公司能列印的食品還非常有限，產品也尚未走向主流，而是聚焦於某些特定的用途和使用場景，如快餐店、巧克力店，旅遊景點，甚至太空艙。此外，昂貴的印表機價格也會讓一般的消費者望而卻步。從某種意義上來說，3D列印食品還處在非常早期的發展階段。

3. 住

2013年2月，英國倫敦Softkill Design建築設計工作室首次建立了一個3D列印房屋概念，3D列印房屋需要用尼龍搭扣或者像鈕釦一樣的扣合件起到固定作用，同時藉助傳統建造技術。這一設計概念是2012年10月在3D列印展上提出的，它並非採用固體牆壁建造，而是在骨骼基礎上建造纖維尼龍結構。它被命名為“列印房屋2.0”，採用相同的極簡抽象派工藝，使用足夠的塑膠來保證結構的完整性。

這種3D列印房屋概念將是房屋建造的革命性改變，甚至能夠最終解決英國住房危機。

4.行（交通工具）

安全第一，保證後，前景可期！

這個我還是有一定的發言權。

從五年前開始接觸3D列印，我們最開始只有把手工作品掃描後，轉變成數字化檔案，再用3D印表機列印成型。

現在，我身邊好多雕塑家、設計師等都直接用電腦軟體建3D模型直接列印成型了。現在的創作因為這項新技術的運用，為藝術家和設計師帶來了新的大量的創作靈感。

從3D列印概念提出至今也就三十多年的發展歷程，在2013年的時候國內出現了一波3D列印風口，但那個時候的產品普遍質量低，列印的材料有限，價格還高，當時國內充斥著一種3D印表機的出現能顛覆傳統制造業的氛圍。現在是2019年，再回頭看那段時間就會發現這只是一句空話。

現在3D列印似乎慢慢從公眾的視野中消失，實際不然。而是3D列印目前已經進入了一種沉澱期，各個3D印表機廠家主要將精力放在瞭如何解決傳統行業的技術研發痛點上，比如傳統行業中很多零部件由於設計的複雜性，用CNC加工工藝很難製作出成品，且不良率較高，時間、費用成本一般中小企業難以接受。而3D印表機就能透過增材製造的方式反向解決問題，目前在教育、汽車、航空航天、軍工、醫療等領域，都能看到3D印表機的身影。這才是發揮3D印表機價值最好的證明。

1.機器人

從2012年以來，法國雕刻家和模型製造者蓋爾·蘭戈維（Gael Langevin）就開始創造InMoov，這是一個真人大小的機器人，你可以透過3D技術列印它，然後賦予其靈性。這款機器人可以理解語音命令並做出反應。你可以在12釐米x12釐米x12釐米的空間中複製任何家用3D印表機，它被當作大學、實驗室或熱心愛好者的發展平臺，但最初製造者更多使用它們。

今年年初，英特爾推出可走路的友好機器人Jimmy。英特爾將Jimmy稱為研究機器人，而其不太複雜的版本今年晚些時候即可開售，價格僅為1600美元。需要說明的是，你必須自己3D列印你的Jimmy機器人。3D列印圖可免費獲得，但要建造機器人，你必須購買英特爾的成套裝備，包括Jimmy身上無法列印的所有零部件，比如發動機、英特爾設計的Edison處理器等。英特爾希望儘快將這款機器人的價格降至1000美元以下。

2.建築學

“輪廓工藝”是美國南加州大學工程學教授比洛克·霍什內維斯(Behrokh Khoshnevis)開發出的分層製造技術，它在整體構造和零部件生產自動化方面擁有巨大潛力。利用“輪廓工藝”，單棟住宅或多棟住宅都可以用不同的設計，包括一次打印出整個房子，裡面有齊全的電氣、水暖以及空調等管道。

今年年初，中國盈創科技新材料有限公司利用3D列印技術，一天之內建造出10棟住宅，這種房屋有望成為傳統建築模式更廉價、更快速、更安全的替代技術。這些房子是利用4臺巨大3D印表機在上海建造的，每棟10米寬、6.6米高。他們使用水泥和建築廢料一層層建築牆體，這一過程很像麵包師在製造冰蛋糕。這種新式3D列印結構非常環保，而且成本效益更高。

英國的D-Shape專注於自由曲面建築的3D列印。該公司可以在6米x6米x6米空間內列印任何結構，比如打造公交車站、公園長椅、小亭、彩色理石效果的路面、噴泉、小泳池、傢俱、遊樂園或幼兒園的操場用具等。

Emerging Objects已經意識到，利用3D列印技術不僅僅限於為製造建築物提供外部支援，實際上該公司主要聚焦於建築物內部構造和設計。他們利用可再生和創新材料列印各種元件，比如水泥聚合物或鹽聚合物打造的Saltygloo。

3.設計

荷蘭藝術家埃裡克·克拉倫貝克（Eric Klarenbeek）正在研究將活體有機物加入3D列印技術的方法，比如他將菌絲體與當地原材料結合起來，創造菌絲椅等新產品，不僅不會增加碳足跡，反而會幫助減少碳排放。克拉倫貝克說：“我們是世界上首家能夠將活菌絲體加入3D列印技術的工作室，這種無限的有機生物自然資源可以成為膠合有機廢料的生物膠。一旦其完全長成並乾燥後，它就會成為一種結構穩定、可再生的材料。與3D列印技術結合後，它給我們巨大的設計自由。”

4.時尚

許多時尚設計師目前也在試驗3D列印時尚物品，比如帽子、頭飾、服裝、鞋子以及珠寶等。埃利斯·馮·赫爾彭（Iris van Herpen）已經創造出許多有趣的設計。去年，布拉德利·羅森伯格（Bradley Rothenberg）設想出一種緊身胸衣，可與維多利亞的天使時尚展覽使用的天使翼完美搭配。

Invisible Light Network從聲音中獲得靈感，創造出一種手鐲。美國波士頓設計室Nervous System也為桌面3D列印機發布一款珠寶收藏及其相應應用。鉸鏈機制意味著其不再需要組裝。

倫敦設計師西爾維婭·魏登巴赫（Silvia Weidenbach）將3D列印技術與傳統工藝技術相結合，創造出一款新式項鍊。耐克釋出全新3D列印足球鞋Vapor HyperAgility Cleat，將創新和運動員靈活性推向新的水平。為了幫助運動員表現更好，耐克還在鞋子製造過程中更多利用3D列印技術。

Mink的3D印表機可以讓使用者在網路上或在現實世界中選擇任何顏色，透過使用簡單的當前軟體，打造各種顏色的腮紅、眼影、唇彩以及其他化妝品。該公司的目標針對年輕人，他們認為13到21歲年齡段的消費者，對特定品牌或零售商還沒有根深蒂固的依賴性。

5.汽車

007電影中曾利用3D列印技術，這已經成為人類適應利用這種技術列印汽車的標誌之一。今天的汽車製造商也在利用3D列印技術研究和試驗新式概念車。設計師埃裡克·梅爾達爾（Erik Melldahl）已經與寶馬攜手，將3D列印技術與生物降解材料相結合，製造Maasaica汽車。

倫敦設計師尼爾·西格爾（Nir Siegel）也向奧迪提議，在顧客面前組裝3D列印汽車。他的“創世紀”概念是利用機器人3D列印技術列印整體車型，然後準備組裝。而賓士也宣佈將考慮使用3D零部件，不僅在概念車模型上使用3D列印部件，也將應用在生產汽車內飾方面。

值得注意的還有寶馬的德國工廠，那裡的工人已經獲得3D列印的“super-thumbs”裝置。當他們組裝汽車零件時，這種裝備可以減少他們關節承受的壓力。在不遠的未來，我們可以想象透過3D列印技術列印自己的汽車，然後下載谷歌自動駕駛汽車OS，輕鬆上路。

6.娛樂

今年早些時候，Marvel工作室在聖迭戈漫畫大會上與3DplusMe聯盟，展示獨特的印表機。這款印表機可掃描你的面部特徵，然後按照你選擇的Marvel超級英雄形象列印自己。這種個性化、打上超級英雄烙印的方法投入市場後，將成為企業與客戶溝通的強大品牌工具。

7.藝術

有許多令人興奮的3D列印藝術和雕刻展示，在本文中，我想集中介紹梵高博物館的3D列印工程。梵高博物館與Fujifilm合作，開發名為Relievo的產品。Relievo是梵高傑作的三維複製品。這個專案可以在大小、顏色、亮度以及紋理等方面，完全重現梵高作品原型，堪稱終極藝術再現。

8.食品

3D列印技術最令人激動的領域之一就是可列印食物。2013年間，3D食物印表機呈爆發式增長，比如Foodini或Candy等，經常獲得公眾資助。透過改變形狀、顏色以及口味，3D Systems開發了糖果實驗室，試驗消費糖和蛋糕的新方式。Choc Edge利用同樣方式試驗3D巧克力。

義大利麵食製造商Barilla計劃在未來數年內，為每個餐館配備3D食物印表機。消費者在幾分鐘內就可以自己打印出所需的義大利麵食。Barilla還與荷蘭TNO Eindhoven合作推進這一計劃。

除了食品印表機外，科學技術也在引入廚房中，分子美食法可能給我們的進食和準備食物方式帶來革命性變化。劍橋初創企業Dovetailed推出其3D水果印表機，可利用分子美食技術按需列印水果。與個人不同口味相結合，可在幾秒鐘內就可打印出有趣的定製水果。

此外，科技還將目標對準廚師、美食家以及對製造創造性就餐體驗感興趣的任何人。無需專業知識或瞭解分子美食法，可以按照需求快速建立新鮮的有機3D水果。

9.健康

今天3D列印技術應用的最常見領域就是骨骼與軟骨替代品和醫療器械生產。這一領域已經取得明顯進展，許多醫院的日常工作中都已經開始使用這些技術。今年年初，烏得勒支大學醫療中心的神經學家，成功移植了3D列印頭骨。

生物醫學工程副教授勞倫斯·伯納薩爾（Lawrence Bonassar）及其同事與威爾·康奈爾醫學院的醫生合作，利用3D列印技術和注射模具創造出人造耳朵。普林斯頓大學科學家利用現成的列印工具創造仿耳，可以聽到遠超過人類正常聽力範圍的無線電頻率。

Organovo宣稱，他們將在今年某個時候透過3D技術列印肝臟。研究人員已經打印出數十個不同的生物細胞。一旦在器官內列印血管網路的技術完美，這一領域的創新將出現爆炸式增長。到2020年，醫學領域將出現翻天覆地的變化。

威克·福斯特再生醫學研究所的醫生和科學家首次在實驗室中培育出人體器官，並將其成功植入人體內。今天，這個跨學科團隊正研究30多種不同的可替代器官和組織，並在開發可治癒所有疾病的癒合細胞。樂觀地說，我們只需要4年時間就可以找到挽救人類生命的新方式。

3D列印技術未來

Gartner公佈最新報告稱，3D列印技術正快速進化。儘管許多技術依然需要5到10年時間才能大規模應用，但在商業與醫療領域的應用可在短期內實現。

與此同時，我們將看到更好、更多樣化的材料上市，更好的印表機出現，它們的列印速度更快，成本更低。3D列印技術更多出現在課堂上，並終將成為創造物品和原型的工具。只要市場準備爆發，我們很可能看到蘋果、谷歌、亞馬遜等開發自己的3D印表機。

此外，我們可能還會看到4D列印技術的出現。這種技術將允許我們列印任何物體，讓它們重塑自己或自我組裝。而這個未來已經不遠。

3D列印技術現在還處於發展的早起，要顛覆那些行業還遠遠達不到，但是對於許多的行業來說，已經有質的突破。比如，手辦行業，個性化醫療行業，模具行業，汽車和電子產品的製造，航空航天領域等等。

3D列印技術從上個世紀80年代發明以來，經歷了三十多年的發展，近年來已經有了不小的成就。但相比傳統加工方式幾百乃至上千年的歷史來說，還是一個處於萌芽期的新技術，但它的發展速度和技術優勢還是非常明顯的！

手辦行業：

以前的手辦都是大師用手工雕刻，或者機器加工而來，產量低，耗時長，現在可以透過3維軟體進行設計，然後直接透過3D列印技術製作出來，省時省力，而且非常精細。

個性化醫療領域：

說到個性化，人體醫療方面的個性化需求那是真真切切的，每個人的牙齒是獨一無二的，骨骼是獨一無二的，器官是獨一無二的。現在3D列印技術可以列印牙齒，列印下頜骨，列印可植入人體胸腔，髖臼杯，等等。臨床應用也是越來越多！

模具行業：

對於一些異形設計的模具，可以透過3D列印技術來製造，比如一些異性冷卻水路，用3D列印技術可以非常好的解決加工的問題。對於傳統模具領域算是一個質的突破。

汽車和電子產品的製造：

現在汽車和電子產品更新換代的時間越來越短，這裡都要歸功於3D列印技術的功勞，可以讓設計師很快驗證自己的想法，甚至直接打印出來進行原型測試。加速了產品的更新迭代。

航空航天領域：

這個領域就不用多說，最開始發明這項技術也是為了滿足航空航天領域的需求。因為航空件造價高，模具週期長，製造難度大，3D列印技術這種適用於小批次生產，精度高，不受結構限制的優勢，讓它就是生來為這個行業服務的。

未來方向：

可以實現分散式生產，當以後3D印表機大規模普及的時候，每個城市都有自己的3D列印加工中心，甚至每家每戶都有自己的3D印表機，就像我們現在家家戶戶都有2D印表機一樣，我們所需要的任何生活用品都可以直接打印出來，省去了快遞和物流的時間，同時實現按需生產，所想及所得！要說未來能將快遞行業顛覆了，也不是不可能哦！

希望未來3D列印技術可以真正造福於人類！