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汽車(chē)制造

深度剖析:3D打印汽車(chē)離我們真的不遠(yuǎn)了?

星之球科技 來(lái)源:網(wǎng)易2016-01-06 我要評(píng)論(0 )   

 大家還記得2014國(guó)際制造技術(shù)展上的那臺(tái)Strati嗎?作為全球首款3D打印汽車(chē),Strati在當(dāng)時(shí)可謂是賺足了眼球。隨后便有消息稱(chēng),這款3D打印汽車(chē)將于2016年正式上市銷(xiāo)售。

  大家還記得2014國(guó)際制造技術(shù)展上的那臺(tái)Strati嗎?作為全球首款3D打印汽車(chē),Strati在當(dāng)時(shí)可謂是賺足了眼球。隨后便有消息稱(chēng),這款3D打印汽車(chē)將于2016年正式上市銷(xiāo)售。
 
  推出這款概念車(chē)的美國(guó)Local Motors公司宣稱(chēng):全車(chē)75%的組件靠3D打印,而且采用了純電動(dòng)動(dòng)力,起售價(jià)為5.3萬(wàn)美元……這個(gè)消息不由得讓人回想起當(dāng)年的特斯拉,不也是在全球認(rèn)為“純電動(dòng)還早著呢”的情況下大紅大紫嗎?這是不是意味著,3D打印汽車(chē)真的離我們不遠(yuǎn)了?
    
 
 
  現(xiàn)階段來(lái)看 3D打印“整車(chē)”現(xiàn)實(shí)意義不大
 
  3D打印技術(shù)最大的好處是可以快速成型——以電腦中的數(shù)字模型為依據(jù),通過(guò)可粘合材料,通過(guò)逐層噴射(打印)的方式,將數(shù)字模型兌現(xiàn)為實(shí)物構(gòu)件。理論上汽車(chē)也是由“實(shí)物構(gòu)件”組成的,完全可以靠3D打印來(lái)實(shí)現(xiàn)。不過(guò)現(xiàn)實(shí)情況,并非“理論上”這么簡(jiǎn)單。
 
  汽車(chē)不同于普通“擺件”。作為高速運(yùn)行的交通工具,它對(duì)很多部件的強(qiáng)度都有著特殊要求。從3D打印的原理不難看出,常規(guī)材料“打印”出來(lái)的部件,很難滿(mǎn)足這樣的強(qiáng)度要求。例如車(chē)身,需要在不同部位采用不同強(qiáng)度的鋼材,還要有嚴(yán)格的力學(xué)分散設(shè)計(jì),再加上焊接工藝等林林總總,是一個(gè)很講究的系統(tǒng)工程。還有如懸掛部件,3D打印部件能吃得消嗎?
 
  或許此時(shí)你會(huì)用Strati來(lái)反駁——它的車(chē)身就是用3D打印的!沒(méi)錯(cuò),但你看看Strati的設(shè)計(jì)時(shí)速,——它要在國(guó)內(nèi)肯定會(huì)歸到“老年代步車(chē)”那一類(lèi)了,上不了牌照也拿不到補(bǔ)貼……Strati為啥設(shè)計(jì)得這么慢?顯然不是因?yàn)閯?dòng)力,關(guān)鍵問(wèn)題還是出在車(chē)身材料上——再快,車(chē)身就吃不消了。
 
  還有工藝方面,真正近距離觀察Strati,你會(huì)覺(jué)得它很精致嗎?性能、安全、工藝都跟一輛“老年代步車(chē)”差不多,然后卻要賣(mài)到5.3萬(wàn)美元(在北美相當(dāng)于寶馬X5的價(jià)格)……顯然這種車(chē)現(xiàn)階段看似量產(chǎn),本質(zhì)上仍流于概念,與當(dāng)初的特斯拉完全沒(méi)有可比性。
 
  既如此,Local Motors公司為何急于推出3D打印汽車(chē)?除了想“拔得頭籌”以外,更多的恐怕還是為整個(gè)3D打印行業(yè)造勢(shì)。如此復(fù)雜的汽車(chē)都能“打印”,它在應(yīng)對(duì)其他領(lǐng)域更是不在話下。
 
 
 
  未來(lái)3D打印也不可能成為汽車(chē)制造業(yè)的主導(dǎo)
 
  前面反復(fù)強(qiáng)調(diào)“現(xiàn)階段”,那是不是意味著未來(lái)3D打印就可以用來(lái)制造整車(chē)呢?從理論上說(shuō)是這樣的。3D打印的強(qiáng)度問(wèn)題并非無(wú)法突破的瓶頸——只要打印的材料足夠好,它同樣可以做得“很堅(jiān)強(qiáng)”,如果你用鈦合金去“打印汽車(chē)”,即便土豪也會(huì)覺(jué)得吃不消,因?yàn)槌杀咎吡?。不過(guò)這個(gè)是可以變化的。隨著材料技術(shù)的進(jìn)步,未來(lái)在可接受的成本范圍內(nèi)研發(fā)出適合“打印汽車(chē)”的材料完全有可能。
 
  即便到了那一步,3D打印也不可能成為汽車(chē)制造業(yè)的主導(dǎo)。為什么?這個(gè)可以用我們最常見(jiàn)的“打印”和“印刷”來(lái)類(lèi)比。打印要比印刷誕生時(shí)間晚多了,從質(zhì)量上來(lái)說(shuō)它也完全可以媲美印刷,但為何市面上賣(mài)的書(shū)、報(bào)、雜志都是印刷而非打印的呢?區(qū)別就在于批量——打印更適合做單件或少量,印刷則適合批量,它們的功用有著本質(zhì)性的區(qū)別。3D打印和批量生產(chǎn)的情況其實(shí)也完全一樣。既如此,作為以批量生產(chǎn)為主的汽車(chē)而言,即便是到了遙遠(yuǎn)的未來(lái),也不大可能以3D打印為主導(dǎo)。
 
  3D打印的個(gè)性化價(jià)值不可小覷
 
  看著前面的語(yǔ)調(diào),我們似乎在否定3D打印汽車(chē)?非也。事實(shí)上3D打印對(duì)于汽車(chē)制造行業(yè)來(lái)說(shuō),將會(huì)帶來(lái)一種顛覆性的變化,價(jià)值絕對(duì)不可小覷。
 
  3D打印汽車(chē)相比傳統(tǒng)制造汽車(chē)模式的好處在哪兒?是如Local Motors宣傳的那樣,很快嗎?Strati號(hào)稱(chēng)所有零件打印出來(lái)只需44小時(shí),然后只需4天即可組裝完成。而且按照他們的構(gòu)想,通過(guò)改進(jìn)技術(shù)他們可以爭(zhēng)取做到少于20小時(shí),并確信未來(lái)可以在一個(gè)小時(shí)以?xún)?nèi)完成這些工作。即便如此,如果單就生產(chǎn)而言,這種快與已有的整車(chē)流水線來(lái)說(shuō)并無(wú)太多優(yōu)勢(shì)——一百年前的福特,就可以12小時(shí)一臺(tái)了……那價(jià)值在哪兒?很簡(jiǎn)單:個(gè)性化。如果你想擁有一臺(tái)世界上獨(dú)一無(wú)二的車(chē),如果按照傳統(tǒng)模式,從設(shè)計(jì)圖紙、建模、出樣車(chē)、測(cè)試、調(diào)校,再到整車(chē),沒(méi)個(gè)幾年是不可能的,而且成本也會(huì)高得讓全球首富咂舌。有了3D打印就完全不同——可以按照你的個(gè)性化需求進(jìn)行設(shè)計(jì),然后“打印”出來(lái),前后幾天搞定,價(jià)格只要“5.3萬(wàn)美元”……對(duì)比傳統(tǒng)方式,簡(jiǎn)直就是天方夜譚。
 
  這種需求有沒(méi)有?當(dāng)然有,而且不少。不光普通的民用領(lǐng)域有,在專(zhuān)業(yè)領(lǐng)域(如演藝界、賽車(chē)界等等)的需求更是廣泛。
 
  這種個(gè)性化我們也不必拘泥于整車(chē)。我們可以這樣設(shè)想:車(chē)身構(gòu)架、懸掛、動(dòng)力總成依舊按傳統(tǒng)模式來(lái)以保證性能和安全,然后在真正展現(xiàn)個(gè)性的外形、內(nèi)飾覆蓋件部分,按照個(gè)人需求來(lái)“打印”。這一點(diǎn)實(shí)現(xiàn)起來(lái)要比“整車(chē)打印”更容易,但效果同樣也是顛覆性的。
 
  到那時(shí)“滿(mǎn)大街大眾臉”的景象將不復(fù)存在,汽車(chē)會(huì)如同時(shí)裝一樣五彩斑斕。不僅如此,對(duì)于用戶(hù)而言,一款車(chē)的外形可能也并非一成不變,過(guò)幾年想換個(gè)形象“打”一個(gè)版本換上即可。比起現(xiàn)階段的選裝或改裝,后者是不是感覺(jué)弱爆了?
 
深度剖析:3D打印汽車(chē)離我們真的不遠(yuǎn)了?
 
  3D打印對(duì)于汽車(chē)行業(yè)更大的價(jià)值在于研發(fā)與設(shè)計(jì)環(huán)節(jié)
 
    以上更多立足于用戶(hù)和終端的角度看3D打印,但其實(shí)3D打印對(duì)于汽車(chē)行業(yè),更大的價(jià)值在于研發(fā)與設(shè)計(jì)環(huán)節(jié)。
 
  了解整車(chē)設(shè)計(jì)的人都清楚一個(gè)重要環(huán)節(jié)叫“油泥模型”。為什么要弄這么個(gè)東西呢?因?yàn)榧幢闶请娔X顯示技術(shù)再先進(jìn),但實(shí)際效果與實(shí)物仍是沒(méi)法比的。而打造這個(gè)模型,就如同藝術(shù)家做雕塑一樣,既見(jiàn)功夫又費(fèi)時(shí)間。更要命的是,一款車(chē)從設(shè)計(jì)到完成,這模型遠(yuǎn)不止一個(gè)。有了3D打印,這活兒就簡(jiǎn)單多了。
 
  在樣車(chē)設(shè)計(jì)制造階段,3D打印同樣可以大顯身手,所有的覆蓋件都可能會(huì)有多個(gè)版本。如果按照傳統(tǒng)工藝,同樣費(fèi)時(shí)費(fèi)力,例如內(nèi)飾到底是環(huán)抱好還是飛翼好?屏幕是在上面好還是在下面好?有了3D打印分分鐘弄出幾個(gè)版本來(lái)測(cè)試。這種感覺(jué)的差別,就如同日常工作中的打印和抄錄一樣,絕對(duì)不可同日而語(yǔ)。
 
  3D打印研發(fā)環(huán)節(jié)的另一價(jià)值在于模具的制造。車(chē)輛的更新?lián)Q代為何要間隔數(shù)年?除了固有的設(shè)計(jì)周期以外,還有一個(gè)重要原因就是模具——整套模具的更新是相當(dāng)費(fèi)時(shí)、費(fèi)力、費(fèi)成本,沒(méi)事兒總換可吃不消。有了3D打印,這一切都變得SO EASY。如此一來(lái)車(chē)輛的更新速度將大幅度提升,而且同平臺(tái)的衍生車(chē)型也會(huì)變得越來(lái)越多。
 
  事實(shí)上,所有非批量的環(huán)節(jié)都可以交給3D打印來(lái)完成,以大大簡(jiǎn)化工序,提高效率和成功率。例如概念車(chē),通過(guò)3D打印不僅省事兒,而且還能同時(shí)推出更多版本來(lái)獲取市場(chǎng)反饋,提高最后量產(chǎn)版的成功率。還有改裝市場(chǎng)、特型車(chē)的維修市場(chǎng)等等,3D打印也都有用武之地。
 
  結(jié)語(yǔ):3D打印相比傳統(tǒng)批量制造的價(jià)值,與平面打印相比印刷類(lèi)似——所有單一、個(gè)性化的東西都是前者的強(qiáng)項(xiàng),而批量生產(chǎn)仍然是后者的天下。與此同時(shí),它們之間也并非割裂和替代,而會(huì)有更多的互補(bǔ)。
 
  3D打印在研發(fā)設(shè)計(jì)上的價(jià)值,以及在整車(chē)個(gè)性化選裝和改裝方面的價(jià)值絕不可小覷。它與傳統(tǒng)制造模式結(jié)合起來(lái),完全有可能在并不算長(zhǎng)的時(shí)間里,顛覆人們對(duì)傳統(tǒng)汽車(chē)的認(rèn)知——車(chē)型的豐富程度、更新的速度以及造型的個(gè)性化,將超乎人們的想象。
 
  在我們看來(lái),整車(chē)的3D打印離我們還有多遠(yuǎn)已變得不再重要,我們更應(yīng)該看到的是3D打印對(duì)于未來(lái)汽車(chē)制造的價(jià)值和即將帶來(lái)的變化,不是嗎?

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