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3D打印行业与汽车行业有什么关联吗?

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e*****2
发表时间:2016-01-06 17:32:53

  3D打印行业不断升温,其发展前景被大多数人所看好,为此,汽车行业好像也不例外的哦!


  大家还记得2014国际制造技术展上的那台Strati吗?作为全球首款3D打印汽车,Strati在当时可谓是赚足了眼球。随后便有消息称,这款3D打印汽车将于2016年正式上市销售。


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  推出这款概念车的美国Local Motors公司宣称:全车75%的组件靠3D打印,而且采用了纯电动动力,起售价为5.3万美元……这个消息不由得让人回想起当年的特斯拉,不也是在全球认为“纯电动还早着呢”的情况下大红大紫吗?这是不是意味着,3D打印汽车真的离我们不远了?



现阶段来看 3D打印“整车”现实意义不大


  3D打印技术最大的好处是可以快速成型——以电脑中的数字模型为依据,通过可粘合材料,通过逐层喷射(打印)的方式,将数字模型兑现为实物构件。理论上汽车也是由“实物构件”组成的,完全可以靠3D打印来实现。不过现实情况,并非“理论上”这么简单。


  汽车不同于普通“摆件”。作为高速运行的交通工具,它对很多部件的强度都有着特殊要求。从3D打印的原理不难看出,常规材料“打印”出来的部件,很难满足这样的强度要求。例如车身,需要在不同部位采用不同强度的钢材,还要有严格的力学分散设计,再加上焊接工艺等林林总总,是一个很讲究的系统工程。还有如悬挂部件,3D打印部件能吃得消吗?


  或许此时你会用Strati来反驳——它的车身就是用3D打印的!没错,但你看看Strati的设计时速,——它要在国内肯定会归到“老年代步车”那一类了,上不了牌照也拿不到补贴……Strati为啥设计得这么慢?显然不是因为动力,关键问题还是出在车身材料上——再快,车身就吃不消了。


  还有工艺方面,真正近距离观察Strati,你会觉得它很精致吗?性能、安全、工艺都跟一辆“老年代步车”差不多,然后却要卖到5.3万美元(在北美相当于宝马X5的价格)……显然这种车现阶段看似量产,本质上仍流于概念,与当初的特斯拉完全没有可比性。


  既如此,Local Motors公司为何急于推出3D打印汽车?除了想“拔得头筹”以外,更多的恐怕还是为整个3D打印行业造势。如此复杂的汽车都能“打印”,它在应对其他领域更是不在话下。

未来3D打印也不可能成为汽车制造业的主导


  前面反复强调“现阶段”,那是不是意味着未来3D打印就可以用来制造整车呢?从理论上说是这样的。3D打印的强度问题并非无法突破的瓶颈——只要打印的材料足够好,它同样可以做得“很坚强”,如果你用钛合金去“打印汽车”,即便土豪也会觉得吃不消,因为成本太高了。不过这个是可以变化的。随着材料技术的进步,未来在可接受的成本范围内研发出适合“打印汽车”的材料完全有可能。


  即便到了那一步,3D打印也不可能成为汽车制造业的主导。为什么?这个可以用我们最常见的“打印”和“印刷”来类比。打印要比印刷诞生时间晚多了,从质量上来说它也完全可以媲美印刷,但为何市面上卖的书、报、杂志都是印刷而非打印的呢?区别就在于批量——打印更适合做单件或少量,印刷则适合批量,它们的功用有着本质性的区别。3D打印和批量生产的情况其实也完全一样。既如此,作为以批量生产为主的汽车而言,即便是到了遥远的未来,也不大可能以3D打印为主导。


3D打印的个性化价值不可小觑


  看着前面的语调,我们似乎在否定3D打印汽车?非也。事实上3D打印对于汽车制造行业来说,将会带来一种颠覆性的变化,价值绝对不可小觑。


  3D打印汽车相比传统制造汽车模式的好处在哪儿?是如Local Motors宣传的那样,很快吗?Strati号称所有零件打印出来只需44小时,然后只需4天即可组装完成。而且按照他们的构想,通过改进技术他们可以争取做到少于20小时,并确信未来可以在一个小时以内完成这些工作。即便如此,如果单就生产而言,这种快与已有的整车流水线来说并无太多优势——一百年前的福特,就可以12小时一台了……那价值在哪儿?很简单:个性化。如果你想拥有一台世界上独一无二的车,如果按照传统模式,从设计图纸、建模、出样车、测试、调校,再到整车,没个几年是不可能的,而且成本也会高得让全球首富咂舌。有了3D打印就完全不同——可以按照你的个性化需求进行设计,然后“打印”出来,前后几天搞定,价格只要“5.3万美元”……对比传统方式,简直就是天方夜谭。


  这种需求有没有?当然有,而且不少。不光普通的民用领域有,在专业领域(如演艺界、赛车界等等)的需求更是广泛。


  这种个性化我们也不必拘泥于整车。我们可以这样设想:车身构架、悬挂、动力总成依旧按传统模式来以保证性能和安全,然后在真正展现个性的外形、内饰覆盖件部分,按照个人需求来“打印”。这一点实现起来要比“整车打印”更容易,但效果同样也是颠覆性的。


  到那时“满大街大众脸”的景象将不复存在,汽车会如同时装一样五彩斑斓。不仅如此,对于用户而言,一款车的外形可能也并非一成不变,过几年想换个形象“打”一个版本换上即可。比起现阶段的选装或改装,后者是不是感觉弱爆了?

3D打印对于汽车行业更大的价值在于研发与设计环节


    以上更多立足于用户和终端的角度看3D打印,但其实3D打印对于汽车行业,更大的价值在于研发与设计环节。

  了解整车设计的人都清楚一个重要环节叫“油泥模型”。为什么要弄这么个东西呢?因为即便是电脑显示技术再先进,但实际效果与实物仍是没法比的。而打造这个模型,就如同艺术家做雕塑一样,既见功夫又费时间。更要命的是,一款车从设计到完成,这模型远不止一个。有了3D打印,这活儿就简单多了。


  在样车设计制造阶段,3D打印同样可以大显身手,所有的覆盖件都可能会有多个版本。如果按照传统工艺,同样费时费力,例如内饰到底是环抱好还是飞翼好?屏幕是在上面好还是在下面好?有了3D打印分分钟弄出几个版本来测试。这种感觉的差别,就如同日常工作中的打印和抄录一样,绝对不可同日而语。


  3D打印研发环节的另一价值在于模具的制造。车辆的更新换代为何要间隔数年?除了固有的设计周期以外,还有一个重要原因就是模具——整套模具的更新是相当费时、费力、费成本,没事儿总换可吃不消。有了3D打印,这一切都变得SO EASY。如此一来车辆的更新速度将大幅度提升,而且同平台的衍生车型也会变得越来越多。


  事实上,所有非批量的环节都可以交给3D打印来完成,以大大简化工序,提高效率和成功率。例如概念车,通过3D打印不仅省事儿,而且还能同时推出更多版本来获取市场反馈,提高最后量产版的成功率。还有改装市场、特型车的维修市场等等,3D打印也都有用武之地。


  结语:3D打印相比传统批量制造的价值,与平面打印相比印刷类似——所有单一、个性化的东西都是前者的强项,而批量生产仍然是后者的天下。与此同时,它们之间也并非割裂和替代,而会有更多的互补。


  3D打印在研发设计上的价值,以及在整车个性化选装和改装方面的价值绝不可小觑。它与传统制造模式结合起来,完全有可能在并不算长的时间里,颠覆人们对传统汽车的认知——车型的丰富程度、更新的速度以及造型的个性化,将超乎人们的想象。


  在我们看来,整车的3D打印离我们还有多远已变得不再重要,我们更应该看到的是3D打印对于未来汽车制造的价值和即将带来的变化,不是吗? 


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