產業與經濟
為何歐巴馬強調製造業要留在美國?
談3D列印技術應用與發展

張瑋容╱北美智權報 編輯部

2013.08.01
         

郭台銘前些日子表示,「3D列印產品只是噱頭,好看不好用」!3D列印火熱討論至今,大家對名詞演變、成型技術等多少有瞭解,但究竟3D列印能對產業帶來哪些改變、或影響哪些生活面向,可能至今仍尚未有答案。3D列印的未來發展,大家都持續高度關注著…


3D列印最近真是話題不斷,不僅各單位積極舉辦相關研討會探討技術及其應用與發展,各個展覽在3D列印專區的人潮也特別多,大家都好奇3D列印的成品及堆疊過程。各大媒體的報導也從不缺席,大家一致看好。但前些日子鴻海董事長郭台銘持不同看法,認為3D列印出來的產品只是噱頭,「好看不好用」、「一摔就碎」,「如果真的造成第三次工業革命,那我的『郭』字倒過來寫!」郭台銘指出鴻海 30 年前已使用3D列印技術,但因產品不能大量生產使用而使商業價值薄弱。台灣電子設備協會(TEEIA)於2013年 7月26日在新竹舉辦「製造升級新動力  3D列印技術與市場趨勢研討會」,邀請國立成功大學航太工程研究所教授賴維祥、北美智權公司教育訓練處資深研發創新顧問胡竹林、及實威國際工程部副總彭聖介,針對3D列印的研發應用、專利解析、及產業現況等面向進行演說,首位講者賴維祥教授則認為3D列印市場展望「指日可待」,彭聖介則認為郭台銘講得沒錯,因為郭台銘是站在業界的角度在評估,要造成第三次工業革命恐怕真的沒有那麼容易。

成大教授賴維祥首先以《自造者時代》(Makers)一書作者 Chris Anderson 說過的話為開場:「3D列印不是技術革命,而是社會革命」,說明為何製造業位於微笑曲線(圖一)的最底端,美國總統歐巴馬仍在國情咨文中提出要「確保製造業留在美國」,因為製造業是相對風險比較低的,又能有大量產值。賴維祥認為3D列印指日可待,成大航太系的實作課程於2002年就以3D列印技術做出「新式連翼遙控飛機」,飛機成功起飛並可載重 6 公斤。賴維祥認為,加層製造(Additive Manufacturing, AM)時代來臨,世界對 3D 模型之需求增加,對 AM 之依賴度愈高。而遵循世界市場之趨勢,3D列印的RP(Rapid Prototyping,快速成型)/AM 技術在多種產業界之應用日趨普遍,為產業升級必須之工具。

圖一、1992年由宏碁施振榮先生提出的「微笑曲線」理論

資料來源:http://sme.mpfinance.com

北美智權報先前已報導3D列印專利申請的概況,北美智權教育訓練處資深研發創新顧問胡竹林亦針對3D列印專利解析在會中發表看法(詳見文字連結),建議台灣廠商可從3D列印設備、3D列印材料、工業設計軟體、製程技術研發、客製化服務等角度切入。

對於3D列印的優勢,3D Systems代理商、實威國際工程部副總彭聖介站在業界的角度看 3D列印技術,認為「最大化產能、最小化步驟與時間」(圖二)又能「有效運用列印空間的堆疊與排列方法」為此技術相當吸引人之處。關於3D列印流程(圖三),彭聖介特別強調,3D列印要搭配3D設計軟體,如果買了3D列印機,但仍使用一般2D設計軟體,是無法產出3D列印成品的,因此「內容」及「軟體」對3D列印技術來說仍是重點所在。彭聖介也說到一般人錯誤的觀念,雖然3D列印名為「快速成型」(Rapid Prototyping),但絕對不是一、兩個小時就可做出產品的,除非產品本身非常小、或精密度不夠。之所以稱它快,是因為傳統製程可能要一兩個月,而3D列印只需要幾天,但絕對不是只有幾小時。

圖二、3D列印最大化產能、最小化步驟與時間

資料來源:實威國際   製表:張瑋容

圖三、3D列印流程

資料來源:實威國際     製表:張瑋容

彭聖介也提到3D列印的設計改善方法,分為「幾何改善」及「後處理改善」。幾何改善需注意方向性強度、支撐問題、材料選擇等,而後處理改善則具有簡單快速省力、無毒無害減廢、節省材料成本、不傷表面光度等優點。

表一、3D列印未來發展方向

產品設計打樣

生活化

製造技術改善

生化醫療

* Time to Market
* 降低設計成本
* 保密性
* 多樣少量生產

* 娛樂
* 藝術
* 教學
* 數位模型

* 微機電應用
* 金屬成型
* 物理製程
* 快速製造(Rapid Tooling, RT)

* 骨骼支架
* 植體設計
* 間質幹細胞
* 組織器官

資料來源:實威國際
製表:張瑋容

最後,關於3D列印未來發展方向,彭聖介認為可分為「產品設計打樣」、「生活化」、「製造技術改善」、「生化醫療」(表一)這幾個面向來談,儘管現在3D列印市場產值仍不高,但是未來的發展力道仍不容小覷。

 

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