3D和4D打印技術(shù)將對智能工業(yè)化產(chǎn)生怎樣的影響,？

▲簡單的4D打印結(jié)構(gòu),，遇水會自動變形

智能機器人,、無人機、3D打印機這樣的產(chǎn)品正在一步步改變?nèi)藗兊膫鹘y(tǒng)觀念,，“中國制造2025”的時代即將到來,。不過，當我們還在感嘆3D打印給制造業(yè)帶來的新活力時,，4D打印技術(shù)卻已經(jīng)悄悄興起,。在未來的4D打印機時代中，大部分產(chǎn)品不需要借助于工廠進行生產(chǎn),，更多民用4D打印機走進我們的生活,，只需要一臺電腦、一臺打印機,、部分原料,，就可以制作我們需要的產(chǎn)品。

信息時代的發(fā)展已經(jīng)超越人們的認知,，越來越多像智能機器人,、無人機,、3D打印機這樣的產(chǎn)品正在一步步改變?nèi)藗兊膫鹘y(tǒng)觀念，“中國制造2025”的時代即將到來,。在產(chǎn)品制造領(lǐng)域,，當我們還在慶幸于3D打印給人類的產(chǎn)品生產(chǎn)帶來更多活力的時候，4D打印技術(shù)卻已經(jīng)悄悄興起,。4D技術(shù)的獨特之處在于,，能夠提前按照預(yù)先設(shè)定好的模型程序，在三維空間里實現(xiàn)時間維度的變化,，制作出固定形態(tài)的產(chǎn)品,。


4D打印
4D打印的核心關(guān)鍵就是在3D打印的基礎(chǔ)上增加了一個“D”的維度，也就是時間“T”,。我們也可以這樣理解,，3D打印技術(shù)是具有固定形態(tài)的物品，隨著使用時間的推移,，它的形態(tài)具有完整的固定性,，不能發(fā)生形體上的改變，而4D打印可在某種環(huán)境因素（如水,、光,、電）的刺激下發(fā)生變化。也就是說,，4D打印擁有自我變形的能力,，可以省去產(chǎn)品的裝配環(huán)節(jié)。

▲一個更復(fù)雜的4D打印結(jié)構(gòu),，同樣遇水會自動變形

有很多人對4D技術(shù)還感到非常陌生,，其實3D與4D的概念幾乎是同時提出來的，但是大家關(guān)注的焦點幾乎全在3D技術(shù)身上,，忽視了對4D打印技術(shù)的關(guān)注,。其實，無論是從實際的應(yīng)用價值還是未來發(fā)展的前瞻性上,，4D打印都更具有產(chǎn)品升級的革命性,，它能夠引發(fā)整個商業(yè)模式的改變，對整個制造業(yè)產(chǎn)生顛覆式影響,。

4D打印技術(shù)最早是由美國提出的,，但一直沒有引起太多重視，直到2014年10月8日,，美國《外交》雙月刊發(fā)表了一篇名為《準備迎接4D打印革命》的文章,，才讓更多的國家開始關(guān)注4D打印，開始著手在醫(yī)療、軍事,、工業(yè)等領(lǐng)域?qū)嵺`這種新技術(shù),。

4D打印技術(shù)的發(fā)展，無論是對于正在尋求工業(yè)再發(fā)展的歐美發(fā)達國家,，還是正處于產(chǎn)業(yè)結(jié)構(gòu)轉(zhuǎn)型關(guān)鍵時期的中國來說,，都是一次難得的機遇和挑戰(zhàn),。

▲又一個4D打印結(jié)構(gòu),，會在熱水刺激下自組裝

隨著工業(yè)革命的不斷進步，人力資源不再成為工業(yè)生產(chǎn)中的必備要素,，只需要人類進行提前的程序輸入,，就可以使用4D打印機實現(xiàn)零部件的自主生產(chǎn)，它可以應(yīng)用到汽車,、機床等各個工業(yè)化生產(chǎn)過程中,，工業(yè)發(fā)展正在面臨一場以3D、4D打印技術(shù)為核心的新技術(shù)革命,。

同樣,，對于中國來說，也是一個很大的機遇,。這種新技術(shù)剛剛興起,，各個國家和企業(yè)還處于同一起跑線上，可以說這是中國有史以來第一次參與到工業(yè)革命的興起過程中,，我國在3D打印技術(shù)方面并不比歐美國家差,，甚至在某些領(lǐng)域還要優(yōu)于西方國家。

但是,，我國3D打印技術(shù)企業(yè)還在采取傳統(tǒng)企業(yè)的經(jīng)營方式,，依靠購買核心技術(shù)，進行設(shè)備生產(chǎn)和銷售,，導(dǎo)致3D打印在國內(nèi)的產(chǎn)業(yè)化和市場接受度仍然較低,。同時，我國進行3D打印技術(shù)研究生產(chǎn)的機構(gòu)相對較少,，沒有出現(xiàn)明星級企業(yè)和專業(yè)的產(chǎn)品生產(chǎn)集群,，也就導(dǎo)致整體科研水平與國外相比仍有差距。以人力為核心的工業(yè)化生產(chǎn)仍然是現(xiàn)在工業(yè)模式的主流,，新型的產(chǎn)品生產(chǎn)技術(shù)無法打破傳統(tǒng)模式的限制,，也就不能實現(xiàn)大規(guī)模的產(chǎn)業(yè)化生產(chǎn)，產(chǎn)品生產(chǎn)過程中創(chuàng)新的缺失,，也成為阻礙3D打印技術(shù)得到發(fā)展重要因素,。

未來，大部分產(chǎn)品將不再需要通過工廠生產(chǎn)，因為更多民用4D打印機將走進我們的生活 — 只需一臺電腦,、一臺打印機,，以及原材料，我們就能自行制造出想要的物品,。即使是一些精密的復(fù)雜產(chǎn)品,，我們也可以通過物聯(lián)網(wǎng)大數(shù)據(jù)平臺，提出自己的需求,，實現(xiàn)個性化私人訂制,，傳統(tǒng)商業(yè)模式將徹底失去價值，全球市場的發(fā)展模式將進入一個新的階段,。

延伸閱讀：
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《黑科技：4D打印來了,，可在熱刺激下自動變形》
《哈佛開發(fā)出新型水凝膠4D打印結(jié)構(gòu) — 遇水即可自動變形》

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來源：中國機床商務(wù)網(wǎng)