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中国3D打印超级玩家

发布时间:2017-12-07 08:57:00 文章来源:未来智讯    
    这就是“神奇工厂”的车间大厅。吸引着世界买家的机器,是杭州铭展科技自己研发生产的桌面级3D打印机。金涛在2009年创办这家公司的时候,将公司英文名取为“Magic Firm”,因为他和大部分人一样觉得这就是一项神奇的技术。不过,当时的他可没想过有一天要自己生产桌面级3D打印机。
    准备发货的这些已经是铭展做的第二代产品了。木质外框、开放镂空式的结构,外行初看容易误认为只是一个半成品,对于桌面级3D打印机来说,这却是“经典设计”。金涛口中的“经典”参照的是世界第一家将桌面级3D打印机商业化的公司MakerBot推出的产品。金涛为自己产品命名的模板也是这家,“我们现在取的名字 Mbot,就是想模仿MakerBot。”负责市场销售的铭展科技联合创始人吴云坦率地告诉《环球企业家》。
    如同绝大多数中国制造的产品一样,Mbot的优势是售价—不到2000美金一台的价格仅为MakerBot的一半。金涛正在加紧第三代产品的研发,他希望机器能做的更便宜更好。
    新玩法
    铭展科技在1月初刚刚搬进这个车间,因为他们需要更大的空间。铭展目前每个月大概都有百来台的订单,这个数字是2012年上半年销量的总和。
    除了地上的机器,大厅里还是白墙一片、没有任何桌椅。门面功夫还没空收拾,生产流水线可是一刻不能停的。在大厅的左右两侧各有一扇门,通向铭展的两大业务线。一侧是两台工业级打印机,直接从国外进口购买而来,为客户提供打印服务;另一侧是自有桌面级打印机的生产车间,5个员工安静地淹没在几十台机器里,不停操作手中的工具。
    那两台进口的工业打印机曾经是铭展的全部家当。金涛创业最早的想法是为魔兽玩家打印定制角色的彩色石膏模型,“雄心很大,但是现实很残酷”,吴云只用“冷清”来形容。不过,“雄心”让铭展敢于下血本,购入了这台如今被安放在最里面房间的一米多高、外形仿佛冰柜的银灰色机器,以石膏作为打印材料,是世界上目前唯一能支持多种色彩打印的耗材。“既然有机器,为什么不提供打印服务呢?”经客户的点拨,铭展开足马力、更有效地利用起这个大家伙。从艺术品设计、包装材料、建筑到文物保护,客户的需求多种多样;国家电网做电站模型、微软做硬件产品原型都会找到铭展。金涛当然来者不拒,如果自己车间里的石膏、树脂打印满足不了客户需求,他会想办法与拥有其他打印工艺打印机的服务商合作。
    相比进行到第四个年头的工业打印服务的不急不徐、车间里几乎无需人专职照料,车间另一侧则是热火朝天。与高大、冰冷、令人不敢轻易触碰的高科技工业打印机形成强烈对比的,是这边一派手工小作坊式的亲和。三张大桌子,一个人负责生产管理, 2个人坐着进行核心组件的焊接,另外2个人站着做整机组装,他们手上工具也就是一台家用的电吹风。这里就是未来感十足的3D打印的现实对接。简陋,但是不免令人想起30多年前乔布斯在自家车库里开起的个人电脑组装公司,连Mbot的木质外壳也与第一代苹果原型机颇有几分神似。
    墙角高高堆起二三十个木框,从头顶上穿过的塑料丝正被拉向新一代产品的测试机,三面架子上有林林总总近100余种部件,这里的气氛让你随时都有冲动拿起桌上的工具和零件开始“玩”。对于金涛来说,自制3D打印机的确是他告别魔兽后的一个“新玩具”,一不小心就赶上了一个新篇章。
    有别于已经有20多年历史、产生了2家上市公司的工业级3D打印行业,桌面级3D打印机是一个新生儿,却在短时间内吸引了全球的关注和礼赞。其中最宏大的是有关第三次工业革命到来的预言。制造业被重塑似乎已经只是一个时间的问题了。它似乎就是大型计算机之后的PC一样,人人都想抓住这个未来。
    拐点出现在真正普通人能负担的起的机型和耗材面市后。开源硬件平台的利用正是让3D打印技术变得更普遍、更廉价的极为关键的一环。2003年个人桌面级3D打印机从大公司的“闭源”实验室里刚刚出现时,售价高达25000美元,而现在开源桌面级3D打印机售价从500到2000美元不等。
    “新车间”的创办人、自称“工头”的李大维上周刚刚享受了开源硬件带来的便利。作为中国最早的创客空间,“新车间”里集结了中外各路动手高人,当这群人聚在一起想煮牛肉吃时,有人就想到利用开源硬件平台自己做一个“慢煮锅”。现在李大维不仅能吃上酥香烂炖的牛肉,相比店里买相同功能锅子近2千元的售价,他们用的只是从淘宝上100元买的普通锅加开源硬件基础的动手改装。
    只是相比软件开发,硬件测试、制作的成本门槛很高。“新车间”里的创客林信义就经常为找不到合适的零部件来实现自己的想法犯愁。这个问题倒正好是3D打印技术目前最大的用武之地—有效减少设计、原型、测试间的周转时间和成本。
    金涛做的Mbot打印机上就有不少零件可以说是这个机器自己做出来的。比如,轴承边上黑色的托盘在市场上找不到合适的标准件可使用。金涛先是自己画图纸,然后做3D模型设计,再利用3D打印机把这个零部件的母模做出来,放到机器上去调试尺寸、形状等各项细节。寻找到最佳的解决托盘方案后,会复刻一个硅胶模,采用其他工艺去几十、几百套地做小批量生产。现在车间架子上大部分的零件都经历了这样的过程,包括外框的木板切割形状、尺寸。
    从同一个开源源头出发,如今的DIY式桌面3D打印机已经出现百花齐放的局面。由于开源平台提供的主要是电路板和打印头结构,要做到真正出售的产品,制作者在机械结构、电路、软件配套上都有发挥空间。目前中国国内有四、五家企业在做桌面打印机器生产,在外观上由于能稳定支持的打印尺寸不同,呈现出正方形、扁长、细高的不同样子,而在打印方式上,铭展是底板不动,打印喷头运动,另一家在淘宝上居销量榜首的“闪铸”公司是底板运动,打印头固定。位于浙江金华的闪铸创始人裴文剑和金涛、吴云其实都是同学。“一开始也是一起做的,两家的第一代产品是一模一样的,在销售上也是互相推广。”吴云告诉我们。   未来空间
    刚加入铭展1个月、计算机专业毕业的新员工现在已经可以独自组装一台Mbot二代打印机了。“两个小时能组装完一台,刚开始学也很快,一两天就学会了。”这位员工告诉《环球企业家》。
    虽然原理有通俗易懂、按图组装也门槛不高,但真正要提供稳定性、并在打印精度和尺寸上改进,是一件牵涉多领域的综合工程。从调整软件方面的配置功能、操作易用性,到选用轴承、电机这样的机械装置都需要涉及,前者是浙大计算机专业毕业的金涛擅长的,后者他在学习尝试。他现在已经不用自己再亲自组装机器了,更多精力就花在桌子上那台“第三代”样机。“客户都是要更大的、表面更精细的,这大概就是我们的研发方向。” 第二代的时候,金涛取消了MakerBot用的加热底板,因为发现及时加热也解决不了边缘翘起等问题,就直接找到专门材料做托板,既能达到打印时的稳固,又能方便取下来,同时还可以节省电、不需要等待加热的那段时间……说起自己这个创新成果,金涛自是滔滔不绝。现在的第三代产品他希望能把木外框换成“金属”材料,增强产品稳定性。
    但是,除了软件、机械,这个“综合工程”里还有电路和打印材料两个重要领域,金涛还完全没有碰。桌面3D打印机已经完全能打出一个造型不错的杯子,但是它不能被用来喝水,就是因为打印材料的问题。金涛知道材料研发的原理,“打印机会支持不同直径的细丝,比如1.5毫米、3毫米,采购一台制作这个材料的机器,然后就用不同的原料生产出来,再放到打印机上去尝试。”但是对于稍有盈利的12人小创业团队来说,无暇顾及。金涛也不知道自己选择的技术方向是否就是这个快速变化的3D打印市场的未来。他只能期待整个社会更多行业都加入到这个进程中来。
    不论是福特汽车还是空客,直接利用3D打印机来制作零部件模型甚至成品都已不是稀奇事了。世界最大的独立赛车厂Prodrive在为宝马BMW John Cooper赛车设计时,使用3D打印机生产了一个符合空气动力学的微波传感器外壳,从设计到装配到车上,只用了几天时间;一个空气发动机的进气口,分成四份打印完成后再组装起来;还有赛车顶部用于通气的超薄变流片……这辆车还是为参加世界赛车锦标赛准备的。不过,他们用的是以金属作为打印材料的打印设备是工业级别的,是“一台100多万的昂贵品”,铭展科技的吴云告诉《环球企业 家》。
    桌面级的机器同样是打印设计原型的“利器”,金涛利用它做Mbot的零部件就是最好的例证。只是在成品的打印精度上不在一个量 级。
    工业和桌面级机器各站一边的铭展公司橱窗里,你能明显地看到差异。一副太阳眼镜,灰色的镜框、白色的架子、透明的镜片,戴上的感觉已经可以比拟商店里卖的了。吴云还拿出一个20多厘米高的透明小玩偶,玩偶和底部支架可以拆卸,上下是分开打印的,需要非常小的误差,才能做到吻合地插到一起。虽然以上两者,桌面级打印机暂时都无法达成,但较低的成本一样吸引了公司、爱好者的采用。
    工头李大维就为“新车间”配备了四五台桌面级的3D打印机,供林信义这样的创客使用。而据传福特公司除了要继续利用那些工业打印机器外,还会给每个工程师发一台MakerBot 3D打印机,让他们都有机会更快地看到、触到自己的设计,便于实际测试、研发改进。
    低廉的价格也让机器更敢被触及。上海静安寺青少年中心早有一台3D打印机,但是70万标价的工业级机器,让工作人员和孩子们都不敢轻易动它,买来之后基本就没用过。并且工业级机器的耗材也很贵,打印一克5块钱,而铭展科技的一台机器才6千元,打一克使用的材料成本只有0.15元。打印一个手掌大小的城堡玩具,大约5块钱材料费。“他们上个月底从我们这里又采购了第二台。”吴云告诉《环球企业家》。
    小朋友也能3D打印?的确,前《连线》杂志主编安德森的女儿在用家里的3D打印机做出一个绿色的塑料椅子,作为“扮家家”玩的道具。“新车间”李大维的女儿则打了一个木乃伊来交学校有关“埃及”主题的作业。学进出口贸易出身的吴云办公桌上也摆了一排自己打的玩具,白色的南瓜人、蓝色的埃菲尔铁塔,还有橙色的爱心。他说一切“就像打印一份word文档一样”那么简单。
    不过对普通人来说,如何生成一份自己想要的3维文档呢?或者说,我要3D打印什么呢?
    当苹果创造了iPhone的时候,同时推出了App Store、培养着一个第三方开发者社区。桌面3D打印时代的开发者和App Store是什么?Makerbot给出了答案。3D模型文档设计者和文档分享社区。除了硬件机器的制造外,这家公司长期高度活跃在DIY Hack社区,提供教程和内容。并且他们维护和开发了Thingiverse.com,一个巨大的3D模型分享网站,一切都是免费和公开的。在已经有的28000个设计项目里,你可以容易地下载一个杯子、一只口哨或者一辆玩具车,然后把他们打印出来把玩。
    我们从来不缺新技术,缺的是如何利用新技术为生活所用的“思维转变”。当MakerBot为构建自己的生态系统、创造人们的使用需求和激情时,铭展却连产品样品照片都很少拍。如何埋头做机器、如何把成本降的更低,似乎是中国工程师的固定思维。对金涛以及他创办的铭展科技来说,这是他们真正参与全球3D打印机市场竞争必须要跨越的门槛。
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