．分析未來 3D 列印技術對城市空間的影響

3D Printing of Kawasaki City: A Smart City's Interactive Landscape

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來源：南極熊薛暉程德月

3D列印技術以令人驚嘆的速度發展起來，3D汽車、3D器官、3D食物等等，都將會深刻地影響我們日常生活。

雖然3D列印技術現在並不完善，但是一旦邁過這個技術門檻，絕對會給我們的世界帶來巨大的變革。與此對應的，城市也將會迎來新的發展機會和變化，最突出的表現一定是反映在城市空間上。

下面小編和大家一起來分析探討，3D列印技術對未來變革性的基礎上，預測城市空間有可能產生的變化和應對。

1. 3D列印的變革性力量

2014年9月15日，世界上第一輛3D列印汽車面世。這輛汽車名為Strati，是美國亞利桑那州Local Motors公司，透過3D列印技術，在為期6天的2014年國際製造技術展覽會上製造的，列印零組件和組裝共花費44個小時，遠小於傳統汽車製造所花費的時間。

它僅僅只有40個零組件，整體看來外形優美，極具魅力，Strati的最高時速可達56公里，電池可支持其跑200公里左右。

3D列印近兩年正在快速映入人們的眼簾，應用越來越廣泛，不僅僅是工業產品，航天航太等軍工產業，也開始用3D列印生產零組件，甚至在火星上的NASA自主探測機器人，也配備有一台3D列印機，實現超遠端生產製造修補能力。

除了上述高端精準級別的3D列印機之外，民用3D列印機也開始深入我們的日常生活。

本人就曾經有幸在學校，用3D列印機列印了一個建築模型，雖然很簡單也很粗糙，甚至還有列印出，黏滯在上面的材料殘渣，但是看到自己設計的成果，就這樣一點一點地被「列印」出來，感覺實在是難以名狀。當時就覺得3D列印技術絕對將會和互聯網的出現一樣，深深改變我們的生活。

不過，簡單的技術原理，卻蘊含著無與倫比的創造力，它摒棄了傳統製造業中笨重、繁瑣的模具、車床、鑽頭等等工具，不需要工廠和工人的裝配，只需要輸入藍圖，就可以一次成型，簡單靈活。

如今已經出現了3D列印的建築，3D列印的食物，3D列印的器官……我們有足夠的理由，預見在不遠的未來，3D列印最終會變得優質廉價，無所不在。

3D列印技術在未來，將會得到空前巨大的發展和利用，技術水平得以完善，其所生產出的產品，可以傳統製造出的產品相媲美，覆蓋到人們生活的方方面面。

毫無疑問，如此巨大的變革，將會對城市空間結構，產生翻天覆地的變化。我們縱觀歷史可以發現，每一次技術革新，都會帶來城市自身的變革。農業的出現，城市得以誕生。工業的發展，城市得以擴張。如今到了新的一輪技術革新，數位化、智慧化的革新，城市又將會面臨怎樣的變化呢？

2. 3D列印更快更好更便宜

從根本上來說，城市的每一項變革，其背後的動力根源，都是人類的需求。人類需求的變化，自然而然會帶來城市空間的變化，這和人類改變自然環境，適應自身發展道理是一樣的。

人類需要提高生產技術，改善生活水平，在這種需求下，人們的生產生活方式，都發生變化，新的技術得以運用，新的生產方式得以組織。

於是我們不禁要問，第三次產業革命，3D列印技術的出現，人類會產生怎樣的需求？社會的關係結構又會有什麼變化？只有搞清楚了這點，預測城市空間的變化才是有跡可循的。

對此，本人認為，需求的變化無非從三個方向出發：更快、更好、更便宜！當今製造業多是透過工廠和生產線，大規模生產同樣的商品獲得利潤。這種大規模生產方式，之所以較傳統手工業有利可圖，核心在於規模經濟這一條基本規律。

在規模經濟的作用下，企業降低了生產產品的成本，如此既降低了產品的價格，也擴大了利潤的空間。但是，這一切都是以犧牲產品的多樣性為代價的。

為了獲取規模經濟收益，企業在改變產品設計的時候，必須慎之又慎，每一次小小的升級或變化，都可能導致慘痛的代價。從這個意義上來說，大規模生產的產品遠不夠好。相比起來，這一點傳統的手工生產方式要好得多。

不需要考慮規模經濟效益，工匠可以盡情地嘗試，所損失的無非只是一份材料費，而且可以很快地改善自己的設計，避免了大規模錯誤引起的損失。

那麼，有沒有可能將兩者結合，真正地做到更快、更好、更便宜？答案是有的，3D 列印技術的出現，為融合兩者提供了一種新的方式。3D列印可以一次性成型，減少了零件組裝的時間成本，而且不需要長距離運輸，也減少了運輸的時間成本，故而可以更快！

3D列印不需要提前設計好的生產線，它有著良好的相容性，可以生產任何形態的產品，人們可以自由列印最佳的客製化產品，故而可以更好！3D列印採用的是增材技術，不需要對材料切割，對材料的損耗達到了最小，更靈敏的生產方式也極大地降低了開發成本，故而可以更便宜！

3. 3D列印技術帶來的變化

3D列印出的單個產品生產成本，與大規模生產的單個產品，成本差別減小，將會顛覆傳統的規模經濟理論。

大規模產品生產優勢的削弱，將會使得中小企業，甚至個體企業，變得更加有競爭力，這樣集約化的生產模式，將會向分散式的生產模式發展。大規模的工業廠房將不復存在，代替的是分散各處的3D列印生產線。

不僅如此，3D列印技術解放了人的創造力和想像力，使得新的經濟商業模式成為可能。

一台電腦和一台列印機，就可以完成商品的製造，生產成本極大地降低，任何人都可以成為生產者。知識經濟不再只是一句空話，伴隨著互聯網的發展完善，人們可以在任何地點生產商品，知識可以快速地轉化為實體，從而獲得價值。

宏觀的來講，3D列印會從三個方面對我們的生產生活帶來巨大變化。

3.1.生產方式的變革——大規模生產轉向個性化訂製

現在的生產方式是大規模標準化、用機器生產的方式；新的生產方式，是以互聯網為支撐的智慧化大規模訂製的方式。資訊技術的飛躍，使得大量的物質流，可以轉化為資訊流，相比較物質流，資訊流更容易被加工、分享、重組。

一項產品既可以從頭設計，也可以採用別人設計好的成果，相應的組裝搭配，只需要在電腦中完成。人們在家中就可以透過相應的軟體，自己組裝出想要的成品。

3.2.生產組織方式的變革——分散生產，就地銷售

我們現在的生產組織方式是「集中生產、全球分銷」，先要蓋廠房，從全世界採集原料，生產後再運送到各地銷售，運輸成本高，交易成本大，浪費資源嚴重。

而新的生產組織方式則不一樣，它採用的是「分散生產，就地銷售」，只需要一台3D列印就能完成，大規模廠房所完成的事情。

3.3.生活方式的變革——消費即是生產，個性化消費

3D列印的生產速度，遠較傳統生產速度快得多，由於省略了組裝時間和運輸時間，極大地減少了生產的時間成本，從藍圖到成品，可能只需要不到幾個小時。

換句話說也就是，當人們有了消費的需要，就能立即生產滿足這種需要，消費即是生產。更突出的特點還表現在，3D列印避免了大規模生產線的缺點，提供試錯機會，新產品的研發也更加迅速可靠，個性化的訂製消費將成為主流。

4. 3D列印引發城市空間的變革

從3D列印的技術流程上看，直接影響的空間會有設計空間、裝配空間以及打印空間。把它們對應到城市中來就是辦公空間、製造空間、物流空間和居住空間。

4.1.辦公空間的變化

3D列印創新力的核心源自於人們的腦袋。如何有效地組織人們的想法，激發創造力的產生，將會是未來城市辦公空間，變化的主題之一。

辦公空間將會和傳統的生產空間分離，相應的得以純化，專注於信息的獲取、處理、分享等等。未來的辦公空間，更像是一個交流場所，通過良好環境氛圍的營造，促進人們相互溝通，相互分享，在不斷碰撞的思想火花中，很有可能就會出現很棒的IDEA。

除此之外，辦公空間也將會趨於多樣化。互聯網的快速發展，無線網路的全面覆蓋，人們可以用雲端技術，隨時隨地處理各類文檔、文件，也由此工作場所的自由性，得以巨大發展。

眾多中小企業完全可以省下租賃辦公場地的費用，用一種更加靈活多變的方式，將員工聯繫在一起。人們在咖啡廳、茶館、圖書室等等各種各樣的場所中辦公，即時上傳資料於雲端，共享給同一個項目組的成員。

項目負責人透過相應的管理平台，也可輕易掌握小組成員的進度狀況。

4.2.製造空間的變化

規模效應的減弱，使得大工廠式生產模式競爭力減弱，由此會帶來城市工業區的破碎重組。大規模的工業用地將不復存在，取而代之的是生產空間，和城市內部活動的深度融合。

未來可能一家餐館就是生產用地，3D列印出的食物，可以迅速供給消費者；一家汽車銷售店也可能是生產用地，3D列印的汽車就直接在購買者眼中直接完成。

不僅如此，未來的生產模式將和互聯網緊密結合起來，代替大規模生產的將極有可能是小規模、節點化的雲製造模式。舉個例子來說，如果你今晚就需要訂製一輛小汽車，雲製造將會是一個極好的解決方案。

雲製造會根據訂製組件列印任務，自動匹配數千家公司，這些公司生產完組件之後，直接運送到家門口。當你第二天早上醒來時，門口已經擺放著，由眾多零件生產的訂製小汽車。雲製造有效地整合了分散化的產業空間，並極大地提升了整體效能。

如此可見，未來的製造空間將會無處不在，甚至從更極端的角度來說，便攜式列印機，將會使每個人都具備生產能力，製造擺脫了空間的限制。

4.3.物流空間的變化

和大規模工業區的消亡一樣，城市中的倉儲用地，也會面臨破碎重組的情形。人們不需要對商品進行大規模儲存，因為所有的生產都是訂製化（即客製化）的、即時的。

新型的生產方式對物流業提出了新的要求，更快的反應速度，更安全的配送方式，更深入的服務範圍。就好像人體的血液一樣，不論是原材料還是列印成品，一切都在路上。

對於未來物流而言，只有控制端、終端和不斷運作的交通流。控制端和辦公空間緊密結合，從整體上掌控所有貨物的即時資訊，並能即時反應、即時調整。

終端將會和居住空間緊密結合，形成一個多功能的社區中心，並提供良好的用戶體驗。高效的物流和雲製造模式，將會整合全球的製造能力，並快速地送往全球任何一個消費者的手中。

4.4.居住空間的變化

3D列印技術的出現，將會再次促進生產和生活的融合。3D列印對場地的負面效應很低，佔地面積也不大，因而從根本上具備了融合的可能。不僅如此，3D列印需要靠近消費者，讓消費者隨打隨取，也進一步促進了兩者的融合。

在住房層面，3D列印式的建築給人們，提供了個性化的居住體驗。人們可以真正意義上，做居住環境的創造者，每一扇門、每一扇窗甚至每一個桌角，都可以按照想像中的場景來安排。同時，家用3D列印機也將會進入每家每戶，使得隨時添加傢具成為可能。

比如說，你在網上看到有個杯子的設計非常不錯，那麼就只需要在網上支付相應的設計專利費，就能迅速列印出你想要的那個杯子，十分方便。