工業4.0的概念等於“互聯網+製造”，工業4.0九大技術支柱包括工業物聯網、雲計算、工業大數據、工業機器人、3D打印、知識工作自動化、工業網絡安全、虛擬現實和人工智能。其中，3D打印以智能數字化和生產自動化的優勢佔據著非常重要的地位。
隨著計算機技術和智能數字化技術的飛速發展，3D打印技術這項結合計算機視覺、計算機圖形學、模式識別與智能系統、複雜系統與自動控制、數據挖掘與機器學習、工程材料學、工程力學、光機電一體化等等的“技術密集型”高科技也迅速成長，並走進大家的視野。
3D打印技術最近一次受到廣大關注，應該是2017年12月20號新聞聯播的宣傳“3D打印技術成功複製雲岡石窟大佛”。對3D打印一頭霧水的朋友們，現在應該可以具體想象這個3D打印作品的畫面了。
而3D打印將怎樣引領新的時代潮流？還是從3D打印的發展變化看起。
一、3D打印設備
電腦越來越小，手機越來越薄，無人機也有了迷你尺寸的，3D打印機的變化也是越來越精小。最早的工業級3D打印機，設定20cm*20cm*20cm的打印空間（最多隻能打這麼大尺寸的物件），要配置UPS、電機、激光器、傳送裝置以及操作電腦等，體積大約是打印空間的10倍左右，這樣的龐然大物居然就只能打印20cm見方的小物件，真的是想想也不可思議。現在很多同種工藝的小型打印機，像SLA設備，同樣的材料，同樣的打印精度，同樣的打印空間，體積居然就豆漿機一般大！市面上還有宣傳的更小的設備，聲稱可以摺疊起來放到兜裡，全部打開之後可以拿手托起，不得不說解決了體積的問題，3D打印機成為可穿戴設備也不是不可能。
二、3D打印材料
材料其實不是新鮮行業了，但是3D打印的材料卻一直被詬病。最開始和最普及的3D打印材料要數FDM的線材了，很多展會上都能看到，材料卷裡的材料絲被傳送到打印頭之後加熱融化成膏狀，再通過細小的打印孔擠壓出來，一點點畫出實物來，但是成品表面不可避免地留下“妊娠紋"，還很難處理掉。隨著工業要求的提高，人們不能滿足於單一的色彩，先是研發黑白灰，再到三原色，現在已經可以全綵製作高飽和度的模型了。不光顏色有突破，質地方面甚至可以混合多種硬度，車輪的硬質輪轂和軟質輪胎，包括輪轂和輪胎的結合處硬度可以自由設定。材料形式有絲材、粉材和液體材料，滿足了不同的場合需求。
三、技術滲透
3D打印的道理人人都懂，但是技術卻是各不相同。從一開始的立體光固化成型到熔融堆積成型，都停留在把一件模型做出來，並不具備功能性。而這項技術不侷限設計，效率高的優勢讓嘗試過的人不可自拔，於是不斷提意見，不斷改進。後來的塑料材質，有的變得更輕、更韌性，直接被穿上了T臺和紅毯，有的材料強度更大更結實，有的高彈可以跳皮筋，有的可以耐高溫耐腐蝕，有的光滑細膩直接拿去鑄造珠寶了。而金屬粉末打印技術更是讓複雜零件從設計到實物，只需一鍵提交，可見3D打印直接生產是真的指日可待。更高級的生物打印，結合小型線圈天線軟骨組織創造了仿生耳朵，可以聽到超越人類所能聽到的無線頻率，我已經能夠想象，未來和手機、電腦、機器人直接交流是什麼畫面了。巧克力打印、煎餅打印、環保材料服裝打印等，3D打印技術已然滲透到我們的衣食領域了。
四、打印精度和速度
打印精度是決定這項技術高級與否的標杆了，再牛的技術做出來的東西很粗糙，那相信大部分人是不會接受的。3D打印技術的發展建立在光學、機電學、電氣學、材料學以及計算機等相對成熟科學的基礎之上，精度越來越高，只是時間的問題。至少從公差1%已經縮小到1‰，當然還能更小更精確。打印的速度也是各家廠商卯足了勁兒要改善的性能點，HP惠普公司已經公佈了速度超快的全綵色打印機，打印速度快到可以和電影《十二生肖》一樣，立等可取，不過我真沒見過。
五、打印的穩定性
一臺設備的穩定性，就像一個小孩子的脾氣，說不好。3D打印機也時長會有做出來的物件偏移了，多了氣泡，少了結構，實物變形，甚至就宕機停止加工，當然，這些現象已經隨著客戶投訴一起慢慢減少了。電腦至今都還會藍屏，但是也並不影響它對我們的價值，對吧？
3D打印技術發明的初衷不得而知，但它用技術解決了重工業領域，航空航天領域實際存在的問題：快速修復零件，並制樣出來。後來各個行業的頂尖精英開始研究，能否使用新的技術解決行業內部的問題，這樣就有了新行業的應用，比如醫療的應用，人體植入鈦合金材料，和術前驗證以及支具支架的生產。競爭劇烈的領域也希望3D打印能帶來更多競爭力，汽車和家電行業通過3D技術快速驗證設計，從傳統工藝的限制裡掙脫了出來，設計出品了更多曲線優美、人性化的產品，快速更新迭代更好的產品當然是最高競爭力。隨著祖國對3D技術的重視，很多中小學校已經開設了3D打印實驗室，3D打印將伴隨著新一代的成長而越來越普及，果然，工業4.0要從教育和娃娃抓起！
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