什麼!在家就可以自行列印手槍使用!?這是近日在網路上引起廣泛討論的話題,日前一位美國德州25歲法律系學生,將他所繪製可用3D列表機列印出的塑膠手槍藍圖,公開於網路上,引起大量轉載,也引來美國國務院的關切,雖然最後此藍圖已被撤下,但是關於3D列印技術的發展,也成為大家好奇卻也擔憂的焦點。

當然除了上述比較極端的例子外,其實3D列印技術現在也被設計領域用來開發各類產品,像是設計師 François Brument 和 Sonia Laugier 於今年巴黎家具家飾展發表的居住空間《Habitat imprimé》,便全都是由電腦運算結合3D列印技術製造而成,而5 月中旬於紐約舉辦的國際當代家具展(ICFF)也特闢了3D Printing專區及3D Printing工作坊,一同帶領參與者了解至今3D列印技術在設計領域的發展運用。而在這個當下,也讓我們來看看台灣在3D列印技術的開發上,是否具備了與國際競爭的能力?
剛於台北華山文創園區結束的Maker Faire:Taipei,是與世界同步的最大自造者運動(Maker Revolution),許多3D列表機開發商、代理商紛紛藉由此活動,從幕後走到幕前,揭露3D列印時代已正式來臨,並在台灣發生了!
 
首屆「Maker Faire:Taipei」日前於華山舉辦,Maker Faire活動源於美國 DIY 科普季刊《Make》所倡導的動手做觀念,廣邀民眾發揮最大的創意,以雙手完成腦海中的想像,2006年從美國開始舉辦,至今在亞洲已有韓國、日本、深圳、香港等地共襄盛舉,號稱是世界最大的DIY創意盛會。
 


3D列印技術救活3個月大男嬰
 
3D列印產業在未來發展不僅是技術的大躍進,對一般民眾生活更將產生重大的影響,範圍擴及經濟體制、商業模式、學校教育與醫療健康等,許多創新應用也不斷地擴張,透過3D列印技術讓原本只存在腦海中的概念,可以經由3D列表機做快速打樣成型。近期最知名的例子便是美國密西根兒童醫院幫一名患有支氣管軟化症的3個月大嬰兒Kaiba Gionfriddo,利用3D列表機與塑膠粒子製作一支人工氣管,植入胸腔作為呼吸輔助系統,通常罹患支氣管軟化症的病患,大多會在3歲之前痊癒,但如果缺乏照料或器官移植,嚴重者可能會導致死亡,因此經由3D列表機輸出的人工氣管,不但可以幫助Kaiba Gionfriddo順暢呼吸,所使用的特殊材料還會隨著Kaiba Gionfriddo的成長,待氣管發育成熟後,慢慢被身體分解吸收。因此,新的技術與材料若結合得宜將可以為人類帶來重大的醫療貢獻。

美國密西根兒童醫院透過與3D技術人員合作,為男嬰Kaiba Gionfriddo製作出適用的呼吸道夾管,讓因罹患支氣管軟化症而每天幾乎都會呼吸中止的Kaiba Gionfriddo,在術後得以正常呼吸。

  
以3D列表機印出的手槍真的具有射擊功能,且以此零件組裝成槍過程不需30秒,而這些零件也因為體積小不易被安檢檢測出,因此若落入恐怖份子手裡,將成為社會安全問題的隱憂。(Photographs by Defense Distributed)


設計師François Brument 與Sonia Laugier於2013巴黎家具家飾展上發表的作品《Habitat imprimé》,全部都是由3D列表機列印輸出而成。(Photograph by 楊婷詠)

  
3D列印技術將來也很有機會運用到建築領域,現在已有許多建築師與建築事務所展開這類的技術研發。(左圖:ProtoHouse @ Softkill Design / 右圖Canal house @ DUS Architects )

3D列印實力,台灣準備好了嗎
 
而除了一般企業、學術單位針對3D技術的研發外,美國總統歐巴馬最近也公開表示,將投2億美元入3D列印產業的開發計畫,在此計畫中,3D列印技術不僅應用於傳統產業,也將被NASA應用於尖端的太空科技中,而後中國也不甘示弱地表示,「中國3D打印技術產業聯盟」將成立10座創新發展中心,每座成本預估二千萬人民幣(約330萬美元),總投入為約3,300萬美元,布局產業的技術創新與差異化調整,作為「戰略轉型計畫」的重要依據之一。由此可見,3D列印技術是現今產業發展的重點項目,但其實3D列表機並非現今突然出現的設備,其所需要的相關技術與知識也存在台灣島內已久,那麼,號稱工作機具的王國,面對這波的衝擊與趨勢,台灣準備好了嗎?
 
台灣的硬實力無論是生產製造、工作機具、模具設計、積體電路等在世界上皆佔有一席之地,但目前對於3D列印技術的開發與應用卻少有涉略,據筆者截至目前的了解也僅有中光電所開發的MiiCraft(右圖),是台灣少數具有工業規格,且完全自行開發的平民價格3D列表機種。目前世界上兩大3D列表機製造商皆來自美國──3D Systems與Stratasys,且皆生產工業用機器,平均價格上百萬台幣,雖然也有推出「平價」機種,但也要價幾10萬台幣上下,與現行所謂的「低階平價」機種約台幣7萬上下還是有段差距,當然也視機器的定位訂價會有所不同。不諱言,台灣的硬實力要開發這類產品並不難,但研發製程、軟體整合與應用產業策略卻非一時一刻可以完成,愈早投入相關領域的研究開發,便可以愈早累積相關經驗與人才,美國設計行銷與中國生產製造的實力皆勝台灣,他們如此謹慎執行,台灣更應該借鏡。

21世紀是透過開源觀念從事創新工作的世代
 
台灣一向以代工製造為主要經濟來源,代工的好處在於回本時間較短,可以馬上看見收入,因此過去較少著墨於創新、研究與開發,這也造就許多台灣企業對於這方面的陌生與恐懼。有人認為21世紀是3D列表機時代的來臨,但筆者認為3D列表機只是創新工作中的一項工具,一個時代的來臨必須集合許多「共時性」的因素,焦點並不只在3D列表機的技術,應該更宏觀的看待整個事件。就筆者的觀察,21世紀是透過開源、共享的觀念從事創新工作的世代,趁此機會整理出部分共時性因素供各位參考:

1.          網際網路的高普及率與頻寬。(引發雲端應用與Big Data)
2.          網路集資的新經濟效應。(Kickstarter)
3.          全球金流系統成熟。(PayPal、支付寶)
4.          大陸世界工廠。(山寨文化→模組化)
5.          開源共享、自造者活動。(Open Source、Maker Faire)
6.          人性化操控介面的繪圖軟體。(Autodesk 123D)
7.          電腦硬體的高性能。
8.          3D列表機快速成型打樣。
9.          基因工程。(生物材料研發)

共時性的因素並不只上述,重點在於一項應用與創新絕對非單一特定領域,而是環環相扣,因此當台灣在探討國際競爭力的同時,也應該環視周圍因素,共同達到創新、研究與開發的階段。
 
總結3D列表機為台灣製造業帶來的優、劣勢評估,優勢是台灣擁有良好的硬體開發經驗與技術,列印使用的材料研發相關人才也不缺乏;劣勢則是缺乏共時性思維與整合應用的人才,建立起代工思維之外所需要的軟實力。因此未來關於3D列表機的品牌行銷策略,如何改變生硬其印象並融入一般家庭環境使用,操作過程中的使用者經驗流程、跨領域業界合作等,都將是發展重點,假設未來在開發的過程中,開發人員能有多一點的廣度思維,相信台灣在3D列表機的發展史將不會缺席,並佔有重要的一席之地。

緊接著,《3D列印產業未來發展,台灣準備好了嗎?》下篇工業設計師蔡韋德將繼續為我們分析3D列印技術將可運用到哪些範疇,並提出相關開發建議,一起來瞧瞧吧。

編輯/劉宏怡

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