3D打印 新未來
09 Aug 2013
科技與未來，結合起來，往往是科幻電影的題材：異形、機械人、複製人，到底人類主宰科技，還是科技主宰人類？這個問題很難搞得清。多謝平面打印技術，製作文件的時間大大降低，亦幫助本雜誌的出版，免卻手寫、「執字粒」的低效率，資訊才能夠快速傳播。現在，衝破平面的3D打印技術已經誕生，理論上所有日用品也能打印出來，走出電腦熒幕，於現實世界應用起來。
3D 打印，正在打印人類的未來。
HK3DPrint於葵涌的辦公室中，營運經理楊啟太按下按鈕，跟前灰黑色、一個人身長、到肩膊高的3D打印機「熱身」兩分鐘後，便開始運作了。透過玻璃窗觀看打印過程：先在平板上鋪上一層石膏粉，再以彩色膠水打印於石膏粉上；接?又鋪上一層石膏粉，同一過程進行13次後，彩色膠水已經黏合了13層石膏粉，製作出一塊有輕微厚度，上面卻印上各種色彩的石膏板。這只是示範，在剛才訪問進行的桌上，已放置了數件製成品，有城市、東正教堂、工程水管設計模型、下顎骨。另還有一個建築模型，是一名英國建築師因為他的3D打印模型在運送途中損毀了，臨時找HK3DPrint打印一個，得到建築師的許可後，更成為公司的生招牌。因為3D打印技術，不少設計與製造行業不再依賴傳統由手辦師花冗長時間製作樣辦。就像那名建築師那樣，沒有3D模型，難以向老闆介紹設計，他的工作可能已經失敗，楊?太說：「我們的服務，3日就能夠生產出來，並送到你手上。」
現時基本上只有石膏的粉末層噴頭3D打印技術（PP）可以直接打印彩色物件，其他主要的打印技術的物料還有塑膠的熔融沉積成型（FDM）、金屬的選擇性雷射燒結（SLS）、樹脂的數位光處理（DLP）等。雖然物料與技術眾多，但同屬一種累積製造（Additive Manufacturing）的打印概念，按銷售經理謝嘉怡的說法：「原理都是一樣，逐層逐層加上去，但要看你用甚麼物料，如何黏在一起。」再簡單一點說，正如我們在家用打印機打印一張張紙一樣，每一張代表一層，每打印多一張，便厚一點，如果把這些紙張黏合起來，就成了一個3D立體；其實就是平面打印的X軸與Y軸，加多一個垂直厚度的Z軸。整過打印過程就是首先設計了一個3D的STL格式檔案，傳到3D打印機時便變成CAD格式以作分層處理，最後便可走到打印機前等待製成品出世。
突然括起的風潮
當我們還未擁有家用平面打印機，甚至個人電腦的時候，其實3D打印技術已經存在，只是一直以來3D打印機價錢太貴，隨時過百萬港元一部，所以只流於工業層面應用。而現在亞馬遜（Amazon）、淘寶等網上購物網站只需花10,000港元左右便可購得質素較差劣的3D打印機，加上傳媒最近的大肆報道，才突然吸引?大眾的眼球，彷彿3D打印技術忽然從石頭爆出來般驚天動地，卻觸手可及。楊?太解構這場打印技術演化的動力：「外國的工資貴，又想保持競爭力、就要找出新技術來減低成本。」因此3D打印技術在一些漸現後工業化的國家，如美國、德國、日本等發展神速，以3D打印技術快速製成樣辦，如發現設計上的缺憾，修改後迅速重製出新的設計樣辦，最後交到生產?作大規生產，「時間和成本有關，時間減少了，成本減少了。」楊?太說：「設計過程改善了，避免了不少設計上的問題。」然而3D打印技術在社會迴響之大，原因在於不少技術的專利已經到期，開放的技術讓其他中、小型生產商複製打印技術，以較便宜的價錢製成舊技術的打印機，以及較廉宜的打印物料出售。雖然3D打印技術暫時大多用於配合大規模生產過程以製作樣辦，減省傳統人手製作樣辦的時間和成本，但已有不少中小企開始注意到此技術，積極思考怎樣應用生產上，謝嘉怡覆述收到的查詢，說：「我公司可不可以用到這樣東西呀？可不可以用你們的3D打印取代呀？」
敢想 敢打
之前手提電話中的「旗艦機」Nokia 8250稱霸電訊界。其後和弦鈴聲、彩芒、拍照、上網、多款App、3G到現在的4G，整個過程只需10年，手提電話已經做到我們未敢想像過的事。據3D打印公司Wholers的報告所示，去年全球3D打印市場總值是22億美元，估計到2017年便可突破60億美元，現在的3D打印熱潮在5年後、10年後會是怎樣的一個光景？
在日本，就有人用胎兒超聲波掃描取後立體圖像後再，透過3D打印技術製作胎兒的面部模型，這小小紀念品雖然價值數千港元，但仍大有市場。
在荷蘭，有人打印54個建築物組件，並將其整合，花了400萬歐元和18個月，「建成」一棟建築物。
今年5月，美國人Cody Wilson打印出除了撞針是金屬以外，全塑膠的槍支，並成功發射。
在美國，一隻出生於實驗室的鴨子「Buttercup」接受截肢手術後，接上打印出來的鴨掌後繼續正常生活。
同是在美國，科學家已經成功打印出人體內臟的原型，只待由抽取自己的幹細胞製成的「生物墨粉」成功研製，屆時「墨粉」便可透過打印放置在內臟的原型，打印出「自己的」內臟，有望省去現時對器官損贈的依賴。
3D打印不僅提升生產效率，而且有感慢慢將人升格為神。
第三次工業革命？
香港現在才開始談論3D打印，其實已經很落後，特別相對於3D打印技術的領頭羊美國。美國總統奧巴馬在今年2月，發表連任後的第一份國情咨文時表示，計畫建設一個有15個創新中心的全國性網絡，專於開發3D打印技術，稱：「3D打印有可能為我們生產所有東西的方式帶來革命。」《TIME》把3D打印產業列為「美國十大增長最快的工業」。美國3D打印公司Shapeways的行政總裁Peter Weijmarshausen賣花讚花香說：「我們相信，3D打印正徹底改變整個製造業生態，包括如何、哪?製造，以及由誰人製造。」在短時間內由美國總統、企業家、傳媒連番強而爆炸性的言論，終於在今年4月27日，由英國《The Economist》引爆一個震撼整個工業界的命題：＜The Third Industrial Revolution＞（第三次工業革命）的封面故事。
文章寫道：「當直接製作產品的工人數量下降，工人薪金佔總成本比例亦會下降。這會鼓勵生產商將某部分生產工序遷移回發達國家，特別是因為新的生產技術令成本更低、生產更有效率，去回應本地消費口味。」而且快速生產的轉變並非局限於大型工廠，文章續指：「它們（大型工廠），要當心，因為這種轉變會促成中小企的增長。」換句話說，3D打印技術非單純助長了整個工業生產效率，亦改變了工業競爭行為：國際間發達國家與欠發達國家在生產工序上的競爭；大型生產商對中小型生產商的競爭優勢。文章總結：「當工業走向數位化，第三個大轉變現正加快腳步。」
要理解3D打印技術與工業革命的關係，不得不先了解第一、二次工業革命到底是怎樣形成。《3D打印：從想象到現實》的合著作者Hod Lipson在接受內地《21世紀經濟報道》訪問時表示，第一次工業革命（始於18世紀中）的出現是因為能源和以往相比，動力成本幾乎下降至零；第二次工業革命（始於19世紀70年代）的引發是因為計算機，使計算的成本降至接近零。歷史上，生產愈複雜的物品通常需要更高的技術、資金和時間，而3D打印使處理複雜幾何圖案的成本下降至幾乎零，多複雜的物品，交給3D打印機一樣可以輕鬆完成。他說：「3D打印具備了第三次工業革命起飛的關鍵要素。」
想得太多了
然而，要將3D打印技術與工業革命產生必然關連，甚至將之直接視作第三次工業革命，恐怕是一廂情願的浪漫想法。
走到位於香港理工大學的工業中心，快速原型及製造組主任副工程師王永輝於桌上排置了有塑膠、石膏、金屬三大3D打印物料的製成品，縱使塑膠扣、iPhone殼、士巴拿、螺旅漿等全部可以直接安裝或使用，但他說：「質素肯定不會（與用模具啤出來）一樣，因為材料上、工序上，不能與大量生產比較。」現在的3D打印技術其實只是取代了大規模生產中的製作樣辦的工序，讓3D打印機以較低的成本、較少的時間製作樣辦，檢視設計，以作較有效率的設計改善。確認設計後，仍然必須交給工廠作大規模生產，因為以3D打印當作大規生產，時間和成本肯定比大規模生產多得多；況且，3D打印技術已經面世起碼20年，我們仍未感受到其所帶來的突變，王永輝說：「不要看3D打印是一個怎樣突破的技術，這是事實。」專營大規模生產電子零件的富士康董士長郭台銘甚至打賭說：「如果真的是（有用），那我『郭』字倒過來寫！」到底他說「郭」字應該倒轉左右，還是上下來寫，我們不知道，但可知的是，現時和將來可見的3D打印技術，只牽涉整個工業生產中的設計部分，作用只是縮短時間。幻想3D打印技術帶領第三次工業革命，好可能只是想得太多了。
版權副作用
單純科技演化本身，並不能說是好是差，愛恩斯坦的「質能等價」（E=mc2）促使核能發展，提供能源；同時又帶來潛在的核災難和推動核武研發，這一切視乎將科技如何應用。當然，3D打印技術應該不會為人類安全帶來災難，但已有不少人窺見其對製造業和零售業所帶來的副作用。
美國有?電視網絡媒體公司「HBO」就向一家公司發出一封信件，要求停止製作印有其電視劇《冰與火之歌：權力遊戲》角色版權的iPhone底座；英國遊戲公司亦要求一家打印其《戰鍾4000》遊戲人物角色實體模型的公司停業。因為3D打印技術要複製物品，除了要製作一個3D電腦檔案外，掃描實物亦能取得3D檔案，製造翻版變得更輕而易舉，不用冒大規模生產的成本風險。如果把新穎的設計交給信譽不好的打印公司製作樣辦，那些公司可能把其設計3D檔案直接或作些微更改後轉售，變成設計仍未進行直正的生產，市面上已經大買該產品。
可是翻版並非限於產品，亦牽涉到打印技術本身，「十幾年前我到過內地ＸＸ大學，正在製作鼻子出來，中國的技術是不是差呢？沒有人認識這東西嗎？絕對不是。」先科機械（香港）有限公司負責人馮兆?本身是一名工程學碩士，公司主力出售3D打印機，亦設個人3D打印服務，他說：「我覺得可能比外國專家還要犀利，但礙於中國的法律完全沒有知識產權的保護，有研究能力的人會將所有精力、金錢放於抄襲上。」他表示內地的「科學家」會將買來的3D打印機零件拆卸，抄襲其機理複製一部「新」的出來，但由於技術精細度仍然不足，就將原裝美國3D打印機製作出來的產作陳列品，卻「掛羊頭賣狗肉」售賣「自家製」的打印機。「多種的3D打印技術，其實國內已經有人抄襲出來，完全複製出來，正在售賣，但止於複製人家美國的技術。」他說：「人家10年前已經做到這個程度，10年後已經做到第二樣技術。」總括而言，就像《The Economist》的＜Difference Engine: The PC all over again?＞所述：「暫時知識產權需要注意，而3D打印本身不是問題。」
無法想像的未來
雖然將3D打印與工業革命畫上等號是過於浪漫的想法，但無可否認這技術確實能夠減少設計所花的時間和成本，快速製作樣辦，將設計修改得盡善盡美，以生產出設計更佳的產品，無礙推動了工業發展。另外，個人化與獨特設計性強的產品亦避免了墮入傳統大規模生產模式的高成本，「我們想培植年輕的設計師，就是賣10件產品才值錢，這就值得做3D打印。」香港生產力促進局（醫學工程）自動化科技高級顧問蘇文傑說：「以前設計師到工廠，起碼要生產1,000件產品，要花10幾萬，可能好多設計已經埋沒了。」其實醫學上的義肢、牙科上的假牙，3D打印的使用已經開始普遍，所以他思考一個問題：「（3D打印機）價錢再低，可否每間醫院也有一部呢？」
太空，一個投放頂尖科技資源最多的地方，同時象徵人類對無限的探索。美國太空總署資助約100萬港元予一家3D打印公司，研究食物以供太空人在太空食用。由於食材粉末經脫水處理，保質期可達30年。成功研發的話，太空人可以在太空上食滋味大餐，亦可能為解決糧食危機帶來一個契機。「媽媽可以在電腦設計甜餅，將甜餅發送至太空船，」美國太空總署工程師康特拉克特說：「她的子女就可以在聖誕節打印這個甜餅。」
食物可以打印、內臟可以打印，那麼又可否打印我們自己？3D打印科技可以去到多遙遠，多驚人的事、對未來的影響又有多大？一切都是言之過早。
青年筍工招聘日
科技日新月異，同時社會亦是瞬息萬變，只有真正投身社會，累積工作經驗，才能理解社會運作，亦了解自己的能力。《JobMarket》於8月10日舉辨「青年筍工招聘日」，在8月「淘工潮」期間為各位提供近30家優質企業大量至Hit前線工種。
日期：8月10日（星期六）
時間：上年10時30分至下午4時30分
地點：尖沙嘴梳士巴利道41號香港基督教青年會（YMCA）北座4樓
免費入場 請先網上登記
網址：www.jobmarket.com.hk/aug1
首100位預先登記入場人士可獲神秘禮物一份 |
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