3D打印離汽車制造還有多遠？
在媒體的推波助瀾下，3D打印以高科技產業(yè)的形象出現(xiàn)在公眾面前，在2013年后的媒介影響力達到了頂峰。
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而實際上，3D打印在本質上仍是制造技術的一種。近幾年發(fā)展速度很快，但產業(yè)規(guī)模仍然不到整個制造業(yè)的一個零頭。
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汽車制造，在制造業(yè)中可謂是規(guī)模最大、綜合要求最高。若3D打印有朝一日在汽車領域廣泛應用，那我們就可以說3D打印真的站穩(wěn)腳跟了。那么，3D打印離汽車制造還有多遠呢？
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盤點3D打印的汽車應用
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一、快速原型
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3D打印最早的時候，叫做快速原型(Rapid Prototyping)技術。原因在于：那時候它唯一的用途就是做快速原型，也就是設計驗證、裝配驗證、功能驗證等。
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近年來，3D打印進入汽車行業(yè)，最自然而然的方式就是快速原型。對汽車企業(yè)來說，用3D打印做快速原型，不一定更便宜，但一定會節(jié)省時間。對于車型研發(fā)來說，時間就是金錢。
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3D打印儀表盤殼體
3D打印+后處理 電子電器系統(tǒng)殼體
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金屬3D打?。嚎梢赃M行功能驗證
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總體來說，3D打印以快速原型的角色進入汽車行業(yè)，是相對較為深入的。但是，這些應用總體來說是替代性的，而非是革新性的。3D打印的野心不止于此。
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二、個性化定制
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3D打印可以個性化定制，為每個消費者提供獨一無二的汽車。然而，這同時會增加額外的成本，消費者是否愿意為這部分成本買單呢？寶馬Mini Cooper的一個成功案例給出了答案。
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首先通過寶馬Mini Cooper的訂購系統(tǒng)，可以設計自己喜歡的文字、圖案。
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下單之后，會收到制作好的零件。不需要專門的技師，自己就可以安裝。
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不得不說，把自己喜歡的名字、圖片刻在自己的愛車上，這種“官方改裝”服務還是挺令人動心的。價格也不貴，才149歐元（總共4個部件，3D打印是其中兩個）。
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相對于快速原型，寶馬Mini Cooper使用3D打印創(chuàng)造了新的價值，更有啟發(fā)性。
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三、老爺車/事故車改裝與修復
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這個邏輯很通順，停產的老爺車如果壞了，修理起來是一件麻煩的事情，這時候就需要3D打印。
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事故的拍賣車，部分零件也很難找，可能就需要3D打印派上用場。不同的是，事故拍賣車的修復，對成本更敏感——若修復成本比汽車殘值還高，我何必修復呢？
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四、直接打印汽車？
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美國的Local Motors公司宣稱，直接3D打印汽車。這是一個宏大的口號，然而尚未對汽車業(yè)產生實質的影響：
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說到底，也只是打印一個外殼而已。
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據說使用了碳纖維3D打印，實際上是纖維增強型塑料打印，具體性能、是否能過汽車法規(guī)，是個問號。
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?Local Motor 3D打印汽車
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中國XEV也是要3D打印汽車，很明顯在商業(yè)模式上要比Local Motors想得更清楚一些，而且在設計上更能發(fā)揮出3D打印的優(yōu)勢。當然，要想落實到應用，這仍然不是一件容易的事情。
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?XEV的3D打印汽車
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突破汽車核心應用的關鍵點
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如果你是一名汽車工程師，在看到上述4方面的3D打印應用之后，我猜你可能已經不耐煩了。其實，我也是汽車工程師，我都不耐煩了：無論是快速原型、個性定制、修理改裝、外殼打印，這不過都是邊邊角角、錦上添花、可有可無的應用??！
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如果要突破汽車的兩個核心應用，逃不過兩個關鍵詞：量產與輕量化。
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第一點很好理解，如果汽車的上千個零件中，沒有任何一個是3D打印的，那怎么好意思說3D打印突破了汽車行業(yè)呢？
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反過來，如果有任何一個不太小的零件使用了3D打印來制造，這一個零件的產值可能就超過了目前3D打印整個行業(yè)。
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然而，想找到這個量產應用的點，何其困難？
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3D打印成本高，而汽車行業(yè)對成本極其敏感。 為何3D打印率先在飛機制造上率先使用？就在一汽車制造對成本不太敏感。
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3D打印速度慢，而汽車行業(yè)對產能要求高。 中國每年要制造3000萬輛汽車，而空客每年才制造不到1000架飛機。
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除非，3D打印能創(chuàng)造獨特的價值。
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有人逐個考查過上的汽車每個零件，得到的結論是：目前車上的所有零件，3D打印都比不過傳統(tǒng)制造工藝。
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這個結論是對的，但有一個誤區(qū)。那就是，設計與工藝是密不可分的，車上所有的零件都是依據傳統(tǒng)制造工藝設計的，3D打印能比得過那就奇了怪了！
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如果想找到3D打印有優(yōu)勢的零件，必須要把設計與工藝結合起來！
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波士頓副總裁亞倫桑德斯指出，輕量化的秘密，就在于3D打印。3D打印出的鋼、鋁，并不會比沖壓、鑄造出來的密度更低，要想實現(xiàn)輕量化，必須在設計上下功夫。
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讓我們看看3D打印讓機器人的腿，獲得了什么樣的進化：
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拓撲優(yōu)化與晶格結構: 右腿的“骨骼”有一個明顯的中空部分，這就是通過拓撲優(yōu)化來實現(xiàn)輕量化；“骨骼”部分采用晶格結構，可以進一步實現(xiàn)輕量化。這些工作，用鑄造或機加工，都很難實現(xiàn)。
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內部流道：左腿的液壓管是暴露在外部的，而右腿中，則直接集成到了“骨骼”內部，不僅更加可靠，還節(jié)省了固定液壓管的重量與體積。
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從波士頓機器腿部的進化，我們可以看出：工藝變革必須與設計變革結合起來，才有可能創(chuàng)造價值。
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回到汽車行業(yè)，燃油汽車的輕量化可以減少油耗與污染，而電動汽車的輕量化更為重要——可以緩解續(xù)航問題。
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盡管存在潛在的需求，但將3D打印應用到汽車行業(yè)還是困難重重。除了3D打印技術本身需要在成本、速度上進一步提升之外，設計人才、設計軟件的進化也刻不容緩。
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設計軟件：傳統(tǒng)的CAD軟件，大多是針對傳統(tǒng)制造方式設計的，像拓撲優(yōu)化、晶格結構這種功能還比較難用，或根本沒用。
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設計人才：幾十年以來，無論是工業(yè)設計還是結構設計，都是依據傳統(tǒng)工藝發(fā)展出的設計理念。在傳統(tǒng)理念中，3D打印的拓撲結構與晶格結構無異于“大逆不道”—— 根本加工不出來的結構，設計出來有什么意義呢？
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所以說，這不僅僅是3D打印一個行業(yè)的事業(yè)，而是需要多個領域跨界融合，才能推動得快一些。
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