時事分析 | 創新及科技發展 | 2013-05-31

3D 新世界



當社會出現悅耳動聽的營商概念,股票市場往往會湧現相關的概念股。過去半年,內地就出現了一批 3D 打印概念股,股價時而暴升,時而大跌。這裏不是要分析3D打印概念股的投資潛力,而是因為這項近年備受吹捧的技術,正為我們的生活帶來翻天覆地的改變。

3D 打印技術並不新鮮,1990年代經已出現。雖然名為「打印」,卻與印刷無關,而是一種製造技術。這種製造技術有點像砌積木,可用多於一種物料,逐層砌出物件。傳統的製造技術,會像雕刻般雕出不同形狀,產生剩餘物料,相比之下,3D 打印可減少原材料的消耗。兩種技術配合使用,有助製造小巧細緻的產品。理論上,小至膠鴨(雖然膠鴨可以很大),大至飛機,都可以「打印」出來。

技術普及

概念宏大,但由於成本過高,3D 打印技術過去沒有為製造業帶來太大轉變,一般只會用作造模,再倒模大量生產各類成品。但像很多新科技一樣,隨着技術成熟、專利期完結、成本下降,3D 打印開始為世界帶來更多可能。

其中一種可能,是將一些以往我們覺得需要大量生產,又不易購買的物品,變得可以安坐家中 DIY。在美國德薩斯州,有人用8,000美元在 eBay 購買了一部 3D 打印機,DIY全球第一支由 3D 打印機製作的手槍。[2]

就地設廠 小規模生產

以 3D 打印製造武器,固然具爭議性,卻提供了生產到銷售的新模式。只要訂購一部 3D 打印機,我們就可以開設自己的小型工廠,為客人度身訂造所需產品,又或在網上接到訂單,生產指定貨物。從前我們覺得這些小規模製作成本太高,但走精品路線,專攻喜歡個人化產品的消費者,並非不可能。

事實上,已經有公司提供這種服務。現時有30萬名會員的網站 Shapeways,每月就接獲60萬張來自世界各地的訂單,購買飾物、小擺設、家具等300萬件不同類型的產品。Shapeways 又會代客生產,「打印」顧客提供的電腦設計檔案。網站早年獲1,700萬美元的風險投資資金,今年四月,又得到新一輪注資,金額達3,000萬美元。[4]又有兩名業餘工程師,替南非一個天生沒有右手手指的男童,造了一隻機械手。[6]

另外,以3D打印細胞、生物組織、人體器官,也成為近年熱門的研究課題。有研究人員成功以3D打印排列人類胚胎的幹細胞[8]歐洲太空總署,亦正研究以3D 打印技術,用月球的泥土在月球建造基地,節省從地球運送建材上太空的成本。[10]、重約1,200磅的汽車[12]。亦有英國建築師,計劃以預先打印好的組件,組裝全球首座3D打印房屋。[14]

美好願景,令3D打印備受熱捧。在納斯達克上市的3D 打印機製造商Stratasys,2012年賣出了2.98萬部3D打印機,收入達3.59億美元,按年增長30%[16]策略僱問Lux Research 亦預計,3D打印的市場規模會由2012年的 7.77 億美元,增至2025年的84億美元,年均增長18%。""

商機看似龐大,吸引不同人加入3D打印大軍。在美國和日本街頭,已經有3D打印的販賣機出現,供人上載電腦檔案後自取產品。香港近日也有店舖推出3D 人像模型打印服務,收費1,800至3,800元,為客人掃描及打印15至30 cm高的人像模型。[19]

技術局限

商機湧現,投資概念緊隨而至。3D打印機、設計立體圖案的軟件,總之是相關的公司,忽然成為炒作對象。過去一年半載,內地出現了不少3D打印概念股,有些甚至被吹捧為4D打印(製成品隨時間變型),無奇不有,就像電影《阿凡達》熱賣,之後甚麼電影也要引入3D概念。

炒作背後,難免令人想起十多年前的科網泡沫。即使3D打印有持續發展的可能,但技術在現階段尚有不少局限,不宜對它的發展速度過分樂觀。首先,如果是逐層打印,層與層之間,未必穩固,製成品或有容易破損的問題。另外,打印的物料和3D打印機的維修成本,並不便宜,暫時亦不能大量生產,現階段只能滿足小眾、訂價較高的市場。

Are you ready?

況且,3D打印雖有機器代勞,但部分生產工序,仍需人手操作,其中產品設計的技術,亦不容易掌握。如何操作相關的電腦軟件、怎樣繪畫立體圖案,均需學習。這衍生了另一個問題,在教育層面,社會是否準備好3D打印時代的來臨?在美國,有人提出在幼稚園至高中,加入相關課程,教授3D印刷技術。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打印賜殘障童手指」,《東方日報》,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打印艦件 月球基地」,《文匯報》,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打印測試」,《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.