3D打印：制造业向智能化不断演进

市委、市政府2013年经济工作实施意见指出，要提升新型工业化主导地位，加速推动科技型企业成长，提高自主创新能力。今年的市两会上，市长马懿所作的政府工作报告中明确提出，增强创新驱动力，以创新型城市建设为抓手，加快实施科技型企业成长路线图、研发中心建设等计划，加快推进未来科技城建设。

当前，郑州发展面临重大历史性机遇，中原经济区郑州都市区建设扬帆起航，郑州航空港经济综合实验区蓝图绘就，新型城镇化如火如荼，新型工业化任重道远，创新是经济社会持续健康快速发展的强大动力。

我们推出此组报道，梳理城市的创新实力、展示全民的创新成果，意在鼓励干劲，满怀信心投身到“三大主体”工作中。
人猿相揖别，是因为古人能够手工制造工具。今人区别于古人，是因为能够使用机器制造工具。人类进化至今，一个崭新的文明标志就是能够用机器制造机器。从狭义上说，当前被赋予无限想象力的3D打印机就是这种能够制造机器的机器。
　　科幻作家科利·多克托罗说过，科幻小说家不擅长预测未来，人们大多是在未来的外衣下描绘现在。那么3D打印技术的未来外衣是什么？
　　“在未来（或是在星际纪年的未来），机器可以制造机器。3D打印机就是第一波新一代智能机器，它们能设计、制造、修理、回收其他机器，甚至能够调整和改进其他机器，包括它们自己。”
　　《3D打印：从想象到现实》的作者胡迪·利普森先生和梅尔芭·库曼女士的定义校正了目前媒体对3D打印技术的过度解读，把梦幻般的3D打印落地到了智能制造。两位作者历时9个月，采访一线的科技工作者，现场考察3D打印实验室和产品设计生产过程，捕捉到了这种智能制造的逻辑轨迹，即控制三篇章：控制物质的形状、控制物质的构成和控制行为，也就是实现物体在结构、材料和活性上的有机统一。
　　手工控制的局限性很大，后来出现了机械控制；得益于信息技术的发展，机械控制搭上了智能的翅膀。于是，人们逐渐可以控制探测器抵达数十万公里外的月球和火星，小小的支架可以准确放到心脏主动脉的末端，激光打印机可以用红黄蓝自动调兑出万紫千红的色彩。如果把3D打印机看作机器的话，人们所追求的就是有效控制它，让它打印出我们所需要的任何物体。从这种意义上讲，3D打印是对人类控制能力极限的挑战和展示。我们与作者一样，不能预测何时才能真正彻底实现这三种控制，然而可以预见的是，这三种控制能力的阶段性实现都足以引发制造业的巨大变革。目前，3D打印的第一篇章基本谱就，已经给传统的模具工业带来冲击，3D打印的牙齿和助听器已经占据80%的市场。那么同样可以设想在不远的将来：
　　“3D打印机可以通过新的方式将原材料加以混合，新型材料就会出现。有了混合材料打印，多元结构的部件将会被同时制造、同时组装出来。在一个较小的范围内，我们将会以纳米级的精度将多种材料嵌入和编排到复杂的微观结构中。”
　　很难想象在第二篇章的控制实现时，制造行业的格局将产生怎样天翻地覆的变化，那就让我们发挥想象力，憧憬3D打印控制能力的最高境界，比如可以打印三明治、打印身体器官、打印智能机器人……
　　“所谓控制行为是指将程序编写进材料，使其具备我们所需要的功能。换句话说，我们不再打印被动的零部件和材料，而是打印能够感知、反应、计算和行为的综合的主动系统。”
　　面对现实，我们还是要收回驰骋的想象。掩卷而思，其实我们不必知道3D打印机是喷墨的还是激光的，3D打印的模式是堆积的、添加的还是增材的，真正需要了解的是人们对物质结构、材料和活性上的智能控制水平，真正需要不懈探索的是充分把握其中的规律，高度实现三者的有机统一。当我们有一天真正能控制万物的内外结构、材料构成和活性系统时，即使没有3D或4D打印机，我们同样可以智能控制别的机器制造出精彩的世界。
　　由此说开，当我们剥去3D打印神话般的外衣，就会发现，3D打印实质上是制造业向智能化不断演进的历程。当前我国制造业正面临转型升级挑战，信息化和工业化的深度融合为这一进程提供了前所未有的机遇。3D打印技术的阶段性成功为我国智能制造业的实践展现了光明的前景，坚定了必胜的信念。我想这就是《3D打印：从想象到现实》一书给我们的最大启示，也是我推荐这本书的理由。