【解析】未來3D打印技術(shù)對城市空間的影響

3D打印技術(shù)以令人驚嘆的速度發(fā)展起來，3D汽車、3D器官、3D食物等等都將會深刻地影響我們?nèi)粘Ｉ�活。雖然3D打印技術(shù)現(xiàn)在并不完善，但是一旦邁過這個技術(shù)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(fā)展機遇和變化，最突出的表現(xiàn)一定是反映在城市空間上。下面南極熊和大家一起來分析探討3D打印技術(shù)對未來變革性的基礎(chǔ)上，預測城市空間有可能產(chǎn)生的變化和應對。

1.3D打印的變革性力量  
2014年9月15日，世界上第一輛3D打印汽車面世。這輛汽車名為Strati，是美國亞利桑那州Local Motors公司通過3D打印技術(shù)在為期6天的2014年國際制造技術(shù)展覽會上制造的，打印零部件 和組裝共花費44個小時，遠小于傳統(tǒng)汽車制造所花費的時間。它僅僅只有40個零部件，整體看來外形優(yōu)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打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(yè)產(chǎn)品，航天航空等軍工產(chǎn)業(yè)也開始用3D打印生產(chǎn)零部件，甚至在火星上的NASA自主探測機器人也配備有一臺3D打印機，實現(xiàn)超遠程生產(chǎn)制造修補能力。除了上述高端精準級別的3D打印機之外，民用3D打印機也開始深入我們的日常生活。本人就曾經(jīng)有幸在學校用3D打印機打印了一個建筑模型，雖然很簡單也很粗糙，甚至還有打印出黏滯在上面的材料殘渣，但是看到自己設(shè)計的成果就這樣一點一點地被“打印”出來，感覺實在是難以名狀。當時就覺得3D打印技術(shù)絕對將會和互聯(lián)網(wǎng)的出現(xiàn)一樣，深深改變我們的生活。  

不過，簡單的技術(shù)原理卻蘊含著無與倫比的創(chuàng)造力，它摒棄了傳統(tǒng)制造業(yè)中笨重、繁瑣的模具、車床、鉆頭等等工具，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(jīng)出現(xiàn)了3D打印的建筑，3D打印的食物，3D打印的器官……我們有足夠的理由預見在不遠的未來，3D打印最終會變得優(yōu)質(zhì)廉價，無所不在。3D打印技術(shù)在未來將會得到空前巨大的發(fā)展和利用，技術(shù)水平得以完善，其所生產(chǎn)出的產(chǎn)品可以傳統(tǒng)制造出的產(chǎn)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(jié)構(gòu)產(chǎn)生翻天覆地的變化。我們縱觀歷史可以發(fā)現(xiàn)，每一次技術(shù)革新都會帶來城市自身的變革。農(nóng)業(yè)的出現(xiàn)，城市得以誕生。工業(yè)的發(fā)展，城市得以擴張。如今到了新的一輪技術(shù)革新，數(shù)字化、智能化的革新，城市又將會面臨怎樣的變化呢？

2.3D打印更快更好更便宜  
從根本上來說，城市的每一項變革，其背后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(huán)境適應自身發(fā)展道理是一樣的。人類需要提高生產(chǎn)技術(shù)，改善生活水平，在這種需求下，人們的生產(chǎn)生活方式都發(fā)生變化，新的技術(shù)得以運用，新的生產(chǎn)方式得以組織。于是我們不禁要問，第三次產(chǎn)業(yè)革命，3D打印技術(shù)的出現(xiàn)，人類會產(chǎn)生怎樣的需求？社會的關(guān)系結(jié)構(gòu)又會有什么變化？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(fā)：更快、更好、更便宜！  當今制造業(yè)多是通過工廠和生產(chǎn)線大規(guī)模生產(chǎn)同樣的商品獲得利潤。這種大規(guī)模生產(chǎn)方式之所以較傳統(tǒng)手工業(yè)有利可圖，核心在于規(guī)模經(jīng)濟這一條基本規(guī)律。在規(guī)模經(jīng)濟的作用下，企業(yè)降低了生產(chǎn)產(chǎn)品的成本，如此既降低了產(chǎn)品的價格，也擴大了利潤的空間。但是，這一切都是以犧牲產(chǎn)品的多樣性為代價的。

為了獲取規(guī)模經(jīng)濟收益，企業(yè)在改變產(chǎn)品設(shè)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(guī)模生產(chǎn)的產(chǎn)品遠不夠好。相比起來，這一點傳統(tǒng)的手工生產(chǎn)方式要好得多。不需要考慮規(guī)模經(jīng)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(shè)計，避免了大規(guī)模錯誤引起的損失。  

那么，有沒有可能將兩者結(jié)合，真正地做到更快、更好、更便宜？答案是有的，3D打印技術(shù)的出現(xiàn)為融合兩者提供了一種新的方式。3D打印可以一次性成型，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?shù)臅r間成本，故而可以更快！3D打印不需要提前設(shè)計好的生產(chǎn)線，它有著良好的兼容性，可以生產(chǎn)任何形態(tài)的產(chǎn)品，人們可以自由打印最佳的定制化產(chǎn)品，故而可以更好！3D打印采用的是增材技術(shù)，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(chǎn)方式也極大地降低了開發(fā)成本，故而可以更便宜！   

3.3D打印技術(shù)帶來的變化  
3D打印出的單個產(chǎn)品生產(chǎn)成本與大規(guī)模生產(chǎn)的單個產(chǎn)品成本差別減小將會顛覆傳統(tǒng)的規(guī)模經(jīng)濟理論。大規(guī)模產(chǎn)品生產(chǎn)優(yōu)勢的削弱將會使得中小企業(yè)甚至個體企業(yè)變得更加有競爭力，這樣集約化的生產(chǎn)模式將會向分散式的生產(chǎn)模式發(fā)展。大規(guī)模的工業(yè)廠房將不復存在，代替的是分散各處的3D打印生產(chǎn)線。不僅如此，3D打印技術(shù)解放了人的創(chuàng)造力和想象力，使得新的經(jīng)濟商業(yè)模式成為可能。

一臺計算機和一臺打印機就可以完成商品的制造，生產(chǎn)成本極大地降低，任何人都可以成為生產(chǎn)者。知識經(jīng)濟不再只是一句空話，伴隨著互聯(lián)網(wǎng)的發(fā)展完善，人們可以在任何地點生產(chǎn)商品，知識可以快速地轉(zhuǎn)化為實體，從而獲得價值。  宏觀的來講，3D打印會從三個方面對我們的生產(chǎn)生活帶來巨大變化。  

3.1.生產(chǎn)方式的變革——大規(guī)模生產(chǎn)轉(zhuǎn)向個性化定制  
現(xiàn)在的生產(chǎn)方式是大規(guī)模標準化、用機器生產(chǎn)的方式；新的生產(chǎn)方式，是以互聯(lián)網(wǎng)為支撐的智能化大規(guī)模定制的方式。信息技術(shù)的飛躍使得大量的物質(zhì)流可以轉(zhuǎn)化為信息流，相比較物質(zhì)流，信息流更容易被加工、分享、重組。一項產(chǎn)品既可以從頭設(shè)計，也可以采用別人設(shè)計好的成果，相應的組裝搭配只需要在計算機中完成。人們在家中就可以通過相應的軟件，自己組裝出想要的成品。  

3.2.生產(chǎn)組織方式的變革——分散生產(chǎn)，就地銷售  
我們現(xiàn)在的生產(chǎn)組織方式是“集中生產(chǎn)、全球分銷”，先要蓋廠房，從全世界采集原料，生產(chǎn)后再運送到各地銷售，運輸成本高，交易成本大，浪費資源嚴重。而新的生產(chǎn)組織方式則不一樣，它采用的是“分散生產(chǎn)，就地銷售”，只需要一臺3D打印就能完成大規(guī)模廠房所完成的事情。  

3.3.生活方式的變革——消費即是生產(chǎn)，個性化消費  
3D打印的生產(chǎn)速度遠較傳統(tǒng)生產(chǎn)速度快得多，由于省略了組裝時間和運輸時間，極大地減少了生產(chǎn)的時間成本，從圖紙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(chǎn)滿足這種需要，消費即是生產(chǎn)。更突出的特點還表現(xiàn)在，3D打印避免了大規(guī)模生產(chǎn)線的缺點，提供試錯機會，新產(chǎn)品的研發(fā)也更加迅速可靠，個性化的定制消費將成為主流。   

4.3D打印引發(fā)城市空間的變革
從3D打印的技術(shù)流程上看，直接影響的空間會有設(shè)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、制造空間、物流空間和居住空間。

4.1.辦公空間的變化  
3D打印創(chuàng)新力的核心源自于人們的腦袋。如何有效地組織人們的想法，激發(fā)創(chuàng)造力的產(chǎn)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(tǒng)的生產(chǎn)空間分離，相應的得以純化，專注于信息的獲取、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(huán)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(xiàn)很棒的IDEA。  

除此之外，辦公空間也將會趨于多樣化。互聯(lián)網(wǎng)的快速發(fā)展，無線網(wǎng)絡(luò)的全面覆蓋，人們可以用云端技術(shù)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(fā)展。眾多中小企業(yè)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(lián)系在一起。人們在咖啡廳、茶館、圖書室等等各種各樣的場所中辦公，即時上傳資料于云端，共享給同一個項目組的成員。項目負責人通過相應的管理平臺也可輕易掌握小組成員的進度狀況。  

4.2.制造空間的變化  
規(guī)模效應的減弱使得大工廠式生產(chǎn)模式競爭力減弱，由此會帶來城市工業(yè)區(qū)的破碎重組。大規(guī)模的工業(yè)用地將不復存在，取而代之的是生產(chǎn)空間和城市內(nèi)部活動的深度融合。未來可能一家餐館就是生產(chǎn)用地，3D打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(chǎn)用地，3D打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(chǎn)模式將和互聯(lián)網(wǎng)緊密結(jié)合起來，代替大規(guī)模生產(chǎn)的將極有可能是小規(guī)模、節(jié)點化的云制造模式。舉個例子來說，如果你今晚就需要定制一輛小汽車，云制造將會是一個極好的解決方案。云制造會根據(jù)定制部件打印任務(wù)自動匹配數(shù)千家公司，這些公司生產(chǎn)完部件之后直接運送到家門口。當你第二天早上醒來時，門口已經(jīng)擺放著由眾多零件生產(chǎn)的定制小汽車。云制造有效地整合了分散化的產(chǎn)業(yè)空間，并極大地提升了整體效能。如此可見，未來的制造空間將會無處不在，甚至從更極端的角度來說，便攜式打印機將會使每個人都具備生產(chǎn)能力，制造擺脫了空間的限制。  

4.3.物流空間的變化  
和大規(guī)模工業(yè)區(qū)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(guī)模存儲，因為所有的生產(chǎn)都是定制化的、實時的。新型的生產(chǎn)方式對物流業(yè)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(wù)范圍。就好像人體的血液一樣，不論是原材料還是打印成品，一切都在路上。對于未來物流而言，只有控制端、終端和不斷運作的交通流�？刂贫撕娃k公空間緊密結(jié)合，從整體上掌控所有貨物的實時信息，并能及時反饋及時調(diào)整。終端將會和居住空間緊密結(jié)合，形成一個多功能的社區(qū)中心，并提供良好的用戶體驗。高效的物流和云制造模式將會整合全球的制造能力，并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打印技術(shù)的出現(xiàn)將會再次促進生產(chǎn)和生活的融合。3D打印對場地的負面效應很低，占地面積也不大，因而從根本上具備了融合的可能。不僅如此，3D打印需要靠近消費者，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打印式的建筑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(huán)境的創(chuàng)造者，每一扇門、每一扇窗甚至每一個桌角，都可以按照想象中的場景來安排。同時，家用3D打印機也將會進入每家每戶，使得隨時添加家具成為可能。比如說，你在網(wǎng)上看到有個杯子的設(shè)計非常不錯，那么就只需要在網(wǎng)上支付相應的設(shè)計專利費，就能迅速打印出你想要的那個杯子，十分方便。  

在社區(qū)層面，未來3D打印機將很有可能融合交通樞紐、配送站點、商業(yè)中心成為社區(qū)中心的重要組成部分。人們在網(wǎng)上購買設(shè)計圖紙或者自己設(shè)計產(chǎn)品，上傳給在線3D打印服務(wù)中心。3D打印服務(wù)中心取得訂單，安排打印機進行生產(chǎn)，生產(chǎn)完畢之后就可以迅速運送給用戶。除了生產(chǎn)功能之外，3D打印機還可以像蘋果體驗店一樣，將最新具有創(chuàng)造力的作品進行展出，成為一種體驗式的展覽館，增加了文化服務(wù)的功能。

編輯：南極熊
作者：薛暉，程德月