在有關(guān)“新工業(yè)革命”的爭(zhēng)論中，最熱門的概念莫過于“3d打印”。
電影《十二生肖》中演示了這種神奇機(jī)器的魅力：成龍飾演的竊寶大盜，只需把狗頭、雞頭等雕塑的三維模型數(shù)據(jù)掃描輸入電腦，世界另一頭的3d打印機(jī)就能在第一時(shí)間把一模一樣的復(fù)制品迅速打印出來。
通常來說，3d打印是工業(yè)制造領(lǐng)域“快速成型機(jī)”的俗稱，如今卻成了“一項(xiàng)改變世界的新技術(shù)”。3d打印的最初原理，早在100多年前的照相雕塑和地貌成形技術(shù)中就有應(yīng)用。但只是到了20世紀(jì)90年代信息革命之后，數(shù)據(jù)分析大規(guī)模普及，這項(xiàng)技術(shù)才開始逐漸應(yīng)用在工業(yè)領(lǐng)域。
最近幾年，歐美發(fā)達(dá)國(guó)家通過3d打印技術(shù)，成功地“打印”出了手槍、自行車、汽車、電控飛行器等實(shí)物，雖然其質(zhì)地和耐久程度與傳統(tǒng)工藝還有差距，但確實(shí)正在開啟制造業(yè)的新空間。
美國(guó)比較頂尖的3d打印服務(wù)提供商shapeways的首席執(zhí)行官曾表示，他們已經(jīng)“打印”了75萬種產(chǎn)品，使用的材料包括塑料、不銹鋼、銀、陶瓷和玻璃等。同時(shí)，在珠寶制造和模型制作以及時(shí)裝業(yè)、電影業(yè)、建筑業(yè)等10多個(gè)不同的行業(yè)和領(lǐng)域，3d打印正在獲得更廣泛的應(yīng)用。美國(guó)《時(shí)代周刊》甚至將3d打印產(chǎn)業(yè)列為“2012年美國(guó)十大增長(zhǎng)最快的工業(yè)”。
年逾七旬的清華大學(xué)教授顏永年是我國(guó)大型模鍛液壓機(jī)的設(shè)計(jì)者之一。這位傳統(tǒng)機(jī)械制造領(lǐng)域的頂尖級(jí)專家，早在1988年就在美國(guó)感受了3d打印技術(shù)初創(chuàng)時(shí)的“顛覆性”沖擊。
傳統(tǒng)工業(yè)機(jī)床的切、削、割、磨、鉆、銑等加工工藝，都是“減法”制造；而3d打印“反其道而行”，通過計(jì)算機(jī)分層軟件將物體的三維模型進(jìn)行均等切分，還原成二維的“切面”，然后一層一層累積“打印”出來，這是典型的“加法”制造。
顏永年回國(guó)后力推3d打印的新制造理念。清華大學(xué)、西安交通大學(xué)、華中科技大學(xué)與北京隆源自動(dòng)成型系統(tǒng)有限公司一起，以技術(shù)引進(jìn)為主，形成了中國(guó)“三校一企”最早的“3d打印研究陣營(yíng)”。
但3d打印成為“大熱門”卻要等到20多年后了。多年徘徊的關(guān)鍵因素在于，這種新工藝的強(qiáng)度和精度一直難與傳統(tǒng)工藝相比。比如，塑料、陶瓷制品用3d打印還勉強(qiáng)可以，但打印一把金屬錘子就比較困難——把顆粒狀、粉末狀的金屬材料重新粘合在一起，變成完整的物品，強(qiáng)度往往不夠。
不過，最近兩年來的3d打印“熱潮”恰恰爆發(fā)在民用領(lǐng)域。那些“追趕潮流的消費(fèi)者”捧紅了3d打印，他們“打印”物品并不需要工業(yè)級(jí)別的高精度、高強(qiáng)度。
從大眾級(jí)的應(yīng)用入手，本來就是互聯(lián)網(wǎng)時(shí)代的特性決定的，3d打印滿足了崇尚個(gè)性的新一代消費(fèi)者diy(自主制造)的樂趣。當(dāng)人們開始想象在自己的后院就能“打印”出極具個(gè)性化的盤子、碗和茶杯，以這種“特殊方式”款待客人時(shí)，一個(gè)全新的產(chǎn)業(yè)就此誕生。
在美國(guó)，一度上百萬美元的3d打印機(jī)如今降到2000美元。而幾家具有代表性的3d打印公司，股票在兩年內(nèi)成倍地暴漲。
退休之后的顏永年教授再度“創(chuàng)業(yè)”。2012年，他在江蘇昆山成立永年先進(jìn)制造技術(shù)有限公司，專注于3d打印技術(shù)。他要實(shí)現(xiàn)自己多年來的夢(mèng)想。