科技引領(lǐng)未來：從人工智能看3D打印技術(shù)

      自2012年度至今，3D打印技術(shù)的火爆程度幾乎正以成迅雷不及掩耳之勢席卷全球，其受追捧程度也幾乎向著“白熱化”階段發(fā)展。當前，3D打印的應用正在各個領(lǐng)域蔓延，在知道了這項神奇的技術(shù)可以打印建筑物、汽車、人體器官、骨骼等東西之后，又有國外設計師利用3D打印技術(shù)打印出了自己設計的衣服、鞋子等，如果像這樣利用掃描儀進行掃描之后，再通過CAD或其他3D智能數(shù)字化技術(shù)對掃描數(shù)據(jù)進行加工和修改，最后交給3D打印機進行智能控制并批量化生產(chǎn)，那么今后利用3D打印技術(shù)打印出“人工智能”將或許不再是夢，相信足以讓“你和你的小伙伴們”都驚呆！

　　●“人工智能”真的來了？

　　3D打印作為全球新一輪制造浪潮，正在越來越多的被眾人所關(guān)注和接受。而如今，3D打印技術(shù)也已經(jīng)悄無聲息的融入到了大家的日常生活中，前幾年震撼人心的電影《人工智能》如果你還記得，那么在今天或未來，將3D打印技術(shù)結(jié)合科技智能化的發(fā)展，會讓“人工智能”真的實現(xiàn)也說不定。

　　當很多人還在探討3D打印技術(shù)否取可以代傳統(tǒng)技術(shù)的時候，3D打印已經(jīng)向我們給出了尚佳的答案。如今，包括快速成型、激光燒結(jié)或材料堆積在內(nèi)的3D打印技術(shù)，已經(jīng)在向著智能化的方向發(fā)展：包括3D設計軟件和3D掃描（俗稱3D照相）在內(nèi)的3D智能數(shù)字化，從而成為了今后3D打印的核心。

　　當前，很多3D打印制造商都是利用計算機來生成初始數(shù)字化的3D平面模型，如果今后可以利用3D智能數(shù)字化技術(shù)進行“大批量定制”的話，那么，制造周期將會縮短，效率也會得到很大提升，而與此同時，也將給商家?guī)�來極大的利潤。

　　在經(jīng)過3D智能數(shù)字化之后，只需將所有的一切數(shù)據(jù)發(fā)給3D打印機，再對打印過程進行實時監(jiān)控實現(xiàn)閉環(huán)控制，讓這臺3D打印機具有學習和控制的能力，到時候你就可以來坐等“見證奇跡”的時刻了。試想，如果3D打印可以實現(xiàn)這一切，那么這是否意味著，一直以來人們熱衷的“人工智能”真的來了呢？

　　●3D智能化控制：讓機器制造機器

　　3D打印智能化一旦成熟會有多神奇？試想，你在亞馬遜購買了一臺3D打印機，如果這臺3D打印機還擁有學習可控制的能力，那么用這臺打印機打印出來的東西會不會成為一款智能產(chǎn)品？當然，以上猜想都有可能變?yōu)楝F(xiàn)實，當務之急就是要攻克一道道技術(shù)難題。據(jù)悉，當前3D打印技術(shù)的難點主要集中在設備和功能材料的制備、智能控制問題的解決、激光器/噴嘴等核心元部件的研制等方面。

　　一直以來，材料被認為是局限3D打印發(fā)展的重要因素，但盡管如此，目前的3D打印機已經(jīng)能夠使用各式各樣的新材料了，如液體、粉末、塑料絲、金屬、沙子、紙張、甚至巧克力、人體干細胞等。因此，如果以上材料可以通過3D打印技術(shù)中的噴墨沉積、熔融沉積成形、激光燒結(jié)、立體光刻等工藝，那么，將3D數(shù)字模型變成玩具、零件或廚房用品、建筑、時尚衣服甚至是人體器官等實物，應該是應有盡有無所不能。

      目前，3D打印技術(shù)已經(jīng)在很多基礎(chǔ)研究領(lǐng)域，取得了突破性進展。當然仍有很大的發(fā)展空間，特別是像混合材料打印之類的復雜工藝問題，急需要解決，如果這個工藝技術(shù)得到解決，那么很多常用的多元結(jié)構(gòu)部件就能利用3D打印機一次成型，將不再制造單個（不同材料）零件后再進行組裝，這項突破將會是革命性的。

　　同時，如果以上混合材料打印工藝成功解決，再通過智能感知設備，就可以讓3D打印機來控制制造的行為，并監(jiān)測產(chǎn)品的質(zhì)量和強度，然后實現(xiàn)反饋調(diào)整的閉環(huán)控制，那將意味著這臺3D打印機可以把人工智能從計算機拓展到現(xiàn)實世界，讓機器制造機器的構(gòu)想將得以實現(xiàn)。

　　●3D打印智能化帶來無盡樂趣

　　3D打印這一技術(shù)并非空橫空出世，而是在經(jīng)過了近30年的發(fā)展之后，才在近幾年逐漸得到突破性進展，其高效創(chuàng)新等優(yōu)勢也很好地得到了凸顯。誠然，任何新事物的出現(xiàn)都要遭受世人“不同思想的沖撞”，3D打印也逃不過此一劫。

　　在3D打印幾乎已火遍全球的今天，它帶給人們的不僅僅是驚喜，更多地還是歡樂。當然，也有人對3D打印未來發(fā)展表示擔憂，很多人都在質(zhì)疑或各種的不看好，盡管如此，3D打印已經(jīng)在用事實證明了其大有可觀的前景，并開始改變著周圍人們的生活甚至是思維方式。

　　暫且不說像零件、建材、汽車飛機之類眾所周的應用，3D打印還在更多的領(lǐng)域為人們帶來了無限樂趣。自從3D打印的“大黃鴨”在香港備受港人熱捧之后，近日就有商家用3D打印機打印出了“憤怒的小鳥”送給粉絲，沒錯！就是這個每天會花費掉全球用戶2億分鐘時間的游戲卡通造型，它可愛的形象讓無數(shù)男女老幼樂此不疲。

　　據(jù)了解，這款“憤怒的小鳥”公仔是利用了中望3D軟件進行前端三維建模設計繪制出來的，其靈活的自由曲面混合建模功能，讓設計更精確，還支持直接輸出到“3D打印機”（Print3D）的功能，可方便快捷地與3D打印機交互，快速打印，因此在使用中望3D繪制建模，并后期3D打印非常快速簡便。

　　●3D打印：精確控制是大勢所趨

　　3D打印技術(shù)已然來勢洶洶，其應用到領(lǐng)域之廣幾乎是傳統(tǒng)技術(shù)所無法企及的。眾所周知，傳統(tǒng)制造的過程是將多余的材料去除掉，而保留需要的形狀，這不僅費時費力還讓更多的材料浪費掉，過程麻煩；而3D打印則是一種加層制造（ALM，Additive Layer Manufacturing），通過層層疊加積累出需要的造型，可以精確控制物料，降低成本，真可謂工業(yè)設計領(lǐng)域的精耕細作。

　3D打印技術(shù)最重要的應用之一，就是建筑行業(yè)。近日就有荷蘭設計師在對一臺3D打印機進行了改造之后，成功打印出建材瓷磚，他希望有朝一日3D打印機可以用在磚廠里面，實現(xiàn)大規(guī)模生產(chǎn)。目前該設計師已經(jīng)為他打印的磚找到了兩種應用方法，這對今后建筑建材方面來說，又有了新的選擇。

　　同時，從設計師的角度看，3D打印技術(shù)更容易實現(xiàn)仿生，因為設計師可以在電腦上設計物體，精度更高，可以模擬出傳統(tǒng)制造工藝無法實現(xiàn)的物體，并隨時進行修改。利用3D數(shù)字建模技術(shù)以及“選擇性空間結(jié)構(gòu)（Selective Space Structures）等軟件的幫助下，設計師可以幾何圖案中的任意元素進行精確控制，并且設計師可以隨心所欲地修改設計文件。這不僅改變了人們對加層制造過程中的幾何特征和材料特征，并通過現(xiàn)代建模和制作技術(shù)可以對設計對象實現(xiàn)精準控制，而這時傳統(tǒng)工藝所無法實現(xiàn)的。

　　另外一方面，針對日前國郭臺銘對3D打印技術(shù)的炮轟，康奈爾大學機器人研究專家胡迪·利普森就對此進行了隔空解答：3D打印技術(shù)的精準控制，可以讓手機里面不計其數(shù)的細小部件以及各部分，都能完美耦合，這也正是手機之所以迅速投入市場的主要原因。因此，3D打印技術(shù)在今后科技領(lǐng)域的發(fā)展有著功不可沒的表現(xiàn)。因此，能實現(xiàn)精準加工的3D打印，或?qū)�為今后工業(yè)設計的大趨勢。

　　●3D打印：讓傳統(tǒng)工業(yè)得到變革

　　3D打印被認為是即將改革傳統(tǒng)制造業(yè)的新技術(shù)，并由此引發(fā)了許多人的追捧和探討。從《連線》辭職并創(chuàng)辦了3D Robotics公司的知名空中機器人3D打印商安德森，在他前段時間發(fā)表的新書《創(chuàng)客·新工業(yè)革命》中表示：3D數(shù)字化制造將開啟第三次工業(yè)革命，不僅僅讓傳統(tǒng)工業(yè)得到技術(shù)上的革新，還將讓人們的工作與生活得到徹底的變革。

　　這很容易讓人聯(lián)想：就像機械制造使得傳統(tǒng)手工業(yè)變?yōu)樯莩奁芬粯樱�未來的制造模式也會發(fā)生劇變。日前，在斯德哥爾摩舉辦的藝術(shù)黑客節(jié)（Art Hack Day）上，就有人利用一臺3D打印機一邊播放古典音樂，一邊打印出獨特的古典音樂物品。所以3D打印機能將每一首歌曲都打印成一個獨特的物體，并且讓原本稍縱即逝的聲音變成了永恒的存在，這對于傳統(tǒng)工業(yè)來說真是非常不可思議的！

　　如今，由于3D打印這種新的制造模式已經(jīng)備受矚目，因此3D打印商安德森對3D打印在今后變革中扮演的角色極其看好。未來，隨著越來越多的3D打印機走進普通家庭，越來越多的普通人也開始逐漸體驗到新技術(shù)帶來的改變。

　　很多人都在追問：3D打印是否在未來會取代傳統(tǒng)制造業(yè)？答案是否定的，因為3D打印并非是規(guī)模生產(chǎn)，而只是一種模型的技術(shù)。當然盡管如此，3D打印依然會分食一部分市場，特別是對于中國市場而言，制造業(yè)幾乎是與我們的日常生活息息相關(guān)的，因此，3D打印在未來將一定程度上改變國內(nèi)的制造業(yè)，并且將開創(chuàng)一種全新的商業(yè)模式。

●綜述

　　正所謂“科技引領(lǐng)未來”，此觀點在3D打印發(fā)展的進程中也同樣適用。盡管目前還有很多問題有待解決，但隨著“云”時代的來臨，今后的3D打印會與云計算聯(lián)手來實現(xiàn)更多意想不到的成果：你只需在手機上下載一個App應用，拍照上傳到3D打印機并選擇參數(shù)，位于云端的智能計算服務將根據(jù)重建出的3D模型把產(chǎn)品設計出來，并在云制造集群中搜索到鄰近的打印地點，就有人把商品快遞送貨上門哦！

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