时事分析 | 创新及科技发展 | 2013-05-31

3D 新世界



当社会出现悦耳动听的营商概念,股票市场往往会涌现相关的概念股。过去半年,内地就出现了一批 3D 打印概念股,股价时而暴升,时而大跌。这里不是要分析3D打印概念股的投资潜力,而是因为这项近年备受吹捧的技术,正为我们的生活带来翻天覆地的改变。

3D 打印技术并不新鲜,1990年代经已出现。虽然名为「打印」,却与印刷无关,而是一种制造技术。这种制造技术有点像砌积木,可用多于一种物料,逐层砌出物件。传统的制造技术,会像雕刻般雕出不同形状,产生剩余物料,相比之下,3D 打印可减少原材料的消耗。两种技术配合使用,有助制造小巧细致的产品。理论上,小至胶鸭(虽然胶鸭可以很大),大至飞机,都可以「打印」出来。

技术普及

概念宏大,但由于成本过高,3D 打印技术过去没有为制造业带来太大转变,一般只会用作造模,再倒模大量生产各类成品。但像很多新科技一样,随着技术成熟、专利期完结、成本下降,3D 打印开始为世界带来更多可能。

其中一种可能,是将一些以往我们觉得需要大量生产,又不易购买的物品,变得可以安坐家中 DIY。在美国德萨斯州,有人用8,000美元在 eBay 购买了一部 3D 打印机,DIY全球第一支由 3D 打印机制作的手枪。[2]

就地设厂 小规模生产

以 3D 打印制造武器,固然具争议性,却提供了生产到销售的新模式。只要订购一部 3D 打印机,我们就可以开设自己的小型工厂,为客人度身订造所需产品,又或在网上接到订单,生产指定货物。从前我们觉得这些小规模制作成本太高,但走精品路线,专攻喜欢个人化产品的消费者,并非不可能。

事实上,已经有公司提供这种服务。现时有30万名会员的网站 Shapeways,每月就接获60万张来自世界各地的订单,购买饰物、小摆设、家具等300万件不同类型的产品。Shapeways 又会代客生产,「打印」顾客提供的电脑设计档案。网站早年获1,700万美元的风险投资资金,今年四月,又得到新一轮注资,金额达3,000万美元。[4]又有两名业余工程师,替南非一个天生没有右手手指的男童,造了一只机械手。[6]

另外,以3D打印细胞、生物组织、人体器官,也成为近年热门的研究课题。有研究人员成功以3D打印排列人类胚胎的干细胞[8]欧洲太空总署,亦正研究以3D 打印技术,用月球的泥土在月球建造基地,节省从地球运送建材上太空的成本。[10]、重约1,200磅的汽车[12]。亦有英国建筑师,计划以预先打印好的组件,组装全球首座3D打印房屋。[14]

美好愿景,令3D打印备受热捧。在纳斯达克上市的3D 打印机制造商Stratasys,2012年卖出了2.98万部3D打印机,收入达3.59亿美元,按年增长30%[16]策略雇问Lux Research 亦预计,3D打印的市场规模会由2012年的 7.77 亿美元,增至2025年的84亿美元,年均增长18%。""

商机看似庞大,吸引不同人加入3D打印大军。在美国和日本街头,已经有3D打印的贩卖机出现,供人上载电脑档案后自取产品。香港近日也有店铺推出3D 人像模型打印服务,收费1,800至3,800元,为客人扫描及打印15至30 cm高的人像模型。[19]

技术局限

商机涌现,投资概念紧随而至。3D打印机、设计立体图案的软件,总之是相关的公司,忽然成为炒作对象。过去一年半载,内地出现了不少3D打印概念股,有些甚至被吹捧为4D打印(制成品随时间变型),无奇不有,就像电影《阿凡达》热卖,之后甚么电影也要引入3D概念。

炒作背后,难免令人想起十多年前的科网泡沫。即使3D打印有持续发展的可能,但技术在现阶段尚有不少局限,不宜对它的发展速度过分乐观。首先,如果是逐层打印,层与层之间,未必稳固,制成品或有容易破损的问题。另外,打印的物料和3D打印机的维修成本,并不便宜,暂时亦不能大量生产,现阶段只能满足小众、订价较高的市场。

Are you ready?

况且,3D打印虽有机器代劳,但部分生产工序,仍需人手操作,其中产品设计的技术,亦不容易掌握。如何操作相关的电脑软件、怎样绘画立体图案,均需学习。这衍生了另一个问题,在教育层面,社会是否准备好3D打印时代的来临?在美国,有人提出在幼稚园至高中,加入相关课程,教授3D印刷技术。1 “Working gun made with 3D printer.” BBC World Service. 6 May 2013.
3 “Shapeways Raises $30 Million to Bring 3-D Printing Mainstream.” The New York Times. 23 April 2013.
5 「3D打印赐残障童手指」,《东方日报》,2013年2月7日。
7 Alan Faulkner-Jones et al (2013). “Development of a valve-based cell printer for the formation of human embryonic stem cell spheroid aggregates.” Biofabrication Volume 5 Issue 1.
9 「3D打印舰件 月球基地」,《文汇报》,2013年4月8日。

12 Lt. Cmdr. Michael Llenza (2013). “Print when ready, Gridley.” Armed Forces Journal. May 2013.
14 “Obama Administration Launches Competition for Three New Manufacturing Innovation Institutes." The White House. 9 May 2013.
16 Wohlers Associates(2013). “Wohlers Report 2013.“
18「3D打印测试」,《e-zone》,2013年5月16日。
20 “Disruptions: On the Fast Track to Routine 3-D Printing.” The New York Times. 17 Feb 2013.