隨著3D打印技術(shù)的發(fā)展，更多的應(yīng)用也逐步由工業(yè)領(lǐng)域過渡到消費領(lǐng)域，真正迎來了“衣食住行”皆打印的時代。而在消費端，正在實現(xiàn)了批量化生產(chǎn)的應(yīng)用并不多，準(zhǔn)確地說目前只有一個，3D打印鞋。

匹克3D打印鞋“Future Fusion”

按傳統(tǒng)制造方式量產(chǎn)一款新的鞋子，往往要經(jīng)過設(shè)計、試樣、開模、切割、組裝等多道工序。而3D打印鞋可以理解為簡單的2個步驟：設(shè)計+打印，大大減少了鞋的制作工序，同時對人的使用也更少，這對于勞動密集型的鞋類行業(yè)來說，無疑將會大大減少其人力成本，3D打印是未來鞋類市場的新趨勢。

但是這一發(fā)展并不快，甚至可以用緩慢來形容，這一走，就過去了10年。

我們接下來將從3D打印鞋的優(yōu)勢，制作過程，參與企業(yè)等多方面，為大家描述過去10年3D打印鞋的發(fā)展歷史。

我們先來一起看看3D打印鞋的優(yōu)勢：

• 相對于消費者，鞋子的重量輕、回彈力好、透氣性強(qiáng)、可定制化；
• 相對于生產(chǎn)者，縮短上市周期、去庫存管理、用工更少成本更低；
• 相對于設(shè)計師，設(shè)計自由度更大；一體化設(shè)計，流程更少效率高；
• 另外，相對于環(huán)境來說，打印的鞋子更利于回收再利用，更環(huán)保。
  

3D打印目前已經(jīng)可以實現(xiàn)鞋面、鞋底(一般指中低)甚至是整鞋的打印，當(dāng)然也包括鞋墊，主要分為普通鞋墊（比如：武漢“巢履”），矯形鞋墊（深圳“蘭灣足行”），后者屬于定制鞋墊，偏醫(yī)療屬性。

3D打印鞋中底展示

這里我們以常見的3D打印運動鞋為例，看看它是如何設(shè)計制作的。

設(shè)計：網(wǎng)友口中的“洞洞鞋”一般是采用獨特的晶格結(jié)構(gòu)，通過nTopology、Grasshopper、3-matic等設(shè)計軟件創(chuàng)建鞋子的三維模型。這種結(jié)構(gòu)優(yōu)勢比較明顯，可以使鞋子更輕、更堅固，更有效地吸收沖擊力，還可以根據(jù)用戶的需求進(jìn)行個性化定制，同時減少材料使用。

打?。?/strong>材料使用的往往是類似于軟膠的"TPU"材料（包括線材，粉末，樹脂），鞋面的打印多采用FDM熔融沉積技術(shù)，中低有的使用SLS粉末激光燒結(jié)技術(shù)或者DLS/DLP數(shù)字光固化成型。

晶格結(jié)構(gòu)的3D打印鞋底

事實上，3D打印鞋是可以“量腳定制”的，在前面的基礎(chǔ)上，加上一個掃描。首先使用智能手機(jī)掃描自己的腳部，接著掃描數(shù)據(jù)會傳送至平臺，由軟件自動生成鞋子的設(shè)計，最終3D打印出來后再郵寄給顧客。

有哪些企業(yè)參與其中。

在過去的幾年時間里，隨著技術(shù)和打印材料的改進(jìn)，大概從2013年開始，耐克、阿迪達(dá)斯、安踏、李寧和新百倫等運動鞋品牌都先后推出了自己的3D打印鞋。

但是，這大部分鞋子還只是限量版，從幾十雙到幾百雙不等的出售，價格在1000-2000元之間，可以看作是各大運動品牌對3D打印的探索。

但有一家公司例外，從一開始的限量銷售，到后來的10萬雙批量生產(chǎn)，到接下來的100萬雙鞋中底打印，預(yù)示著3D打印運動鞋已經(jīng)到了量產(chǎn)階段。這家公司就是adidas。

• 2015年，推出Futurecraft 3D體驗原型鞋；
• 2016年，推出3D Runner限量出售；
• 2017年，推出Futurecraft 4D，正式走向量產(chǎn)；
• 2018年，推出AlphaEDGE 4D LTD、Y-3 Runner 4D；
• 2021年，推出4DFWD、4DFWD PULSE；
• 2022年，推出ULTRA4D。
  

據(jù)阿迪達(dá)斯透露，截至目前，已經(jīng)3D打印了超過一百萬個中底。據(jù)資源庫了解，目前adidas官網(wǎng)在售的主要是4DFWD及其迭代款，還包括最新上線的ULTRA4D。

4DFWD 低幫運動鞋

事實上，一開始阿迪達(dá)斯是主打的個性化定制鞋。其第一代Future3D的想法是：讓客戶到門店，通過3D掃描儀獲取腳的數(shù)據(jù)，在跑步機(jī)上進(jìn)行跑步測試，從掃描和跑步機(jī)運行中收到的信息制作中底，選擇鞋子款式，最終做出一雙定制的鞋子。

不管是出于數(shù)據(jù)的原始收集需要，還是當(dāng)時3D打印的制作成本過高，7年前阿迪達(dá)斯還只是面向極少的3D打印用戶；直到2017年與Carbon的合作才真正打開了3D打印量產(chǎn)鞋的新時代。

運行中的Carbon3D打印機(jī)

Carbon最開始的CLIP技術(shù)也叫“連續(xù)液體界面制造技術(shù)”或“連續(xù)光固化技術(shù)”較目前其它3D打印技術(shù)，CLIP可提升25至100百的打印速度，而且精度更高，可實現(xiàn)每款鞋底的個人定制，鞋底的每個區(qū)域可以做到不同的軟硬程度。注：國內(nèi)與之對標(biāo)的企業(yè)包括北京清鋒科技，蘇州博理科技。

此時，打印一雙鞋底需要1.5小時，隨后Carbon升級了該技術(shù)，推出新的數(shù)字光合成（DLS）技術(shù)，鞋底的打印只需20分鐘，鞋的制造周期縮短9倍之多。

據(jù)資源庫了解，鞋底的直接制作并非是Carbon或者阿迪達(dá)斯，而是通過代工廠—江蘇太倉的裕克施樂（OECHSLER）來完成。

?？耸返腃arbon 3D打印機(jī)制造集群

這里有120臺Carbon大尺寸、超高速光固化3D打印機(jī)，3D打印生產(chǎn)面積達(dá)1800平方米，年產(chǎn)能達(dá)到200萬件。阿迪達(dá)斯、Carbon、裕克施樂共同的努力，讓3D打印鞋的批量化生產(chǎn)變成了現(xiàn)實。

我們把目光再轉(zhuǎn)回到國內(nèi)，國產(chǎn)運動品牌PEAK匹克。

• 2012年，開始從事相關(guān)研究；
• 2013年，匹克北京設(shè)計研發(fā)中心采購第一臺3D打印設(shè)備：上海聯(lián)泰SLA設(shè)備（型號Z350）；
• 2017年，發(fā)布其首款3D打印跑鞋“FUTURE I”，并在同年6月推出2.0版本，限量999雙；
• 2019年，推出全球首款全3D打印鞋“Future Fusion”，鞋面、鞋底皆3D打印制作；
• 2020年，推出“異獸”Future Evolve，限量299雙，一體成型；
• 2021年，推出匹克聚變Future Fusion 3.0限量199雙；
• 2022年，推出匹克3D-啟源，匹克「普羅米修斯」限量299雙，一體成型；
  

匹克3D-啟源運動鞋

據(jù)公開資料顯示，匹克是最早研發(fā)3D打印鞋的運動品牌，到今天已經(jīng)有10年之久，雖然還未實現(xiàn)批量化生產(chǎn)，但相信已在路上。

據(jù)資源庫了解，匹克2013年通過SLA光固化3D打印機(jī)進(jìn)行鞋子的研發(fā)測試；2017年使用SLS選擇性激光燒結(jié)技術(shù)制作了鞋底；2019年使用FDM/FFF 熔融沉積技術(shù)制作鞋面；2020年通過DLP光固化技術(shù)制造3D打印整鞋。

3D打印鞋面的制作

與匹克合作的3D打印企業(yè)也不少，比如第一代鞋的研發(fā)使用的是上海聯(lián)泰設(shè)備，聚變Future Fusion 3.0鞋面的制作是Raise3D（上海復(fù)志），“異獸”選擇的是Revo塑成科技，“普羅米修斯”的制作是蘇州博理。

博理科技HALS超高速光固化3D打印工廠

除了3D打印設(shè)備廠商的積極參與外，也聚集了多家材料巨頭，包括阿科瑪、贏創(chuàng)、巴斯夫、漢高等。比如，巴斯夫與阿迪達(dá)斯的合作，萬華化學(xué)與匹克的合作等。

事實上，除了傳統(tǒng)鞋類品牌的參與，還有不少的初創(chuàng)企業(yè)專注于個性化定制，比如國外的FUSED Footwear和Prevolve等公司，它們專注于為部分用戶提供一對一的定制生產(chǎn)。雖然不能把鞋做成大眾化，但也是一種可以落地的方向。

之前，國際分析機(jī)構(gòu)SmarTech Analysis發(fā)布了鞋類增材制造的最新研究報告。報告中提到，到2030年，鞋類3D打印市場年收入（包括所有增材制造硬件，材料和應(yīng)用）將接近90億美元，這是3D打印技術(shù)可以開花結(jié)果的大方向。

雖然3D打印造鞋這條路磕磕碰碰走了10年之久，目前離真正的步入平常百姓家還有一段距離，至少從價格上來看，動輒上千的鞋子并不是每個人都能接受。

只有隨著3D打印材料性能的提升，價格的下降；打印效率更高，生產(chǎn)成本更低，這樣才能在未來的某天，我們也可以穿上一雙3D打印鞋子行走在大街小巷。

2021年，GE成功完成10萬件3D打印燃油噴嘴的生產(chǎn)，是3D打印在航空航天批量應(yīng)用的典型案例；2022款雪佛蘭Tahoe為按時交付，5周3D打印6萬個零件，證明了3D打印在汽車領(lǐng)域的批量應(yīng)用；3D打印在隱形牙套的制作中打印牙模，每年累計用戶量有望突破60萬，3D打印在齒科的應(yīng)用越來越廣；惠普公布其多射流熔融MJF技術(shù)累計生產(chǎn)了超過1億個零件，這是3D打印在工業(yè)領(lǐng)域的突破。

3D打印已正式邁入批量化生產(chǎn)之路，雖然很緩慢，但是方向是對的，路再遠(yuǎn)也不怕。準(zhǔn)備好迎接3D打印的“黑燈工廠”，新一輪的產(chǎn)業(yè)升級已經(jīng)到來。

隨著3D打印技術(shù)的發(fā)展，更多的應(yīng)用也逐步由工業(yè)領(lǐng)域過渡到消費領(lǐng)域，真正迎來了“衣食住行”皆打印的時代。而在消費端，正在實現(xiàn)了批量化生產(chǎn)的應(yīng)用并不多，準(zhǔn)確地說目前只有一個，3D打印鞋。

匹克3D打印鞋“Future Fusion”

按傳統(tǒng)制造方式量產(chǎn)一款新的鞋子，往往要經(jīng)過設(shè)計、試樣、開模、切割、組裝等多道工序。而3D打印鞋可以理解為簡單的2個步驟：設(shè)計+打印，大大減少了鞋的制作工序，同時對人的使用也更少，這對于勞動密集型的鞋類行業(yè)來說，無疑將會大大減少其人力成本，3D打印是未來鞋類市場的新趨勢。

但是這一發(fā)展并不快，甚至可以用緩慢來形容，這一走，就過去了10年。

我們接下來將從3D打印鞋的優(yōu)勢，制作過程，參與企業(yè)等多方面，為大家描述過去10年3D打印鞋的發(fā)展歷史。

我們先來一起看看3D打印鞋的優(yōu)勢：

• 相對于消費者，鞋子的重量輕、回彈力好、透氣性強(qiáng)、可定制化；
• 相對于生產(chǎn)者，縮短上市周期、去庫存管理、用工更少成本更低；
• 相對于設(shè)計師，設(shè)計自由度更大；一體化設(shè)計，流程更少效率高；
• 另外，相對于環(huán)境來說，打印的鞋子更利于回收再利用，更環(huán)保。
  

3D打印目前已經(jīng)可以實現(xiàn)鞋面、鞋底(一般指中低)甚至是整鞋的打印，當(dāng)然也包括鞋墊，主要分為普通鞋墊（比如：武漢“巢履”），矯形鞋墊（深圳“蘭灣足行”），后者屬于定制鞋墊，偏醫(yī)療屬性。

3D打印鞋中底展示

這里我們以常見的3D打印運動鞋為例，看看它是如何設(shè)計制作的。

設(shè)計：網(wǎng)友口中的“洞洞鞋”一般是采用獨特的晶格結(jié)構(gòu)，通過nTopology、Grasshopper、3-matic等設(shè)計軟件創(chuàng)建鞋子的三維模型。這種結(jié)構(gòu)優(yōu)勢比較明顯，可以使鞋子更輕、更堅固，更有效地吸收沖擊力，還可以根據(jù)用戶的需求進(jìn)行個性化定制，同時減少材料使用。

打?。?/strong>材料使用的往往是類似于軟膠的"TPU"材料（包括線材，粉末，樹脂），鞋面的打印多采用FDM熔融沉積技術(shù)，中低有的使用SLS粉末激光燒結(jié)技術(shù)或者DLS/DLP數(shù)字光固化成型。

晶格結(jié)構(gòu)的3D打印鞋底

事實上，3D打印鞋是可以“量腳定制”的，在前面的基礎(chǔ)上，加上一個掃描。首先使用智能手機(jī)掃描自己的腳部，接著掃描數(shù)據(jù)會傳送至平臺，由軟件自動生成鞋子的設(shè)計，最終3D打印出來后再郵寄給顧客。

有哪些企業(yè)參與其中。

在過去的幾年時間里，隨著技術(shù)和打印材料的改進(jìn)，大概從2013年開始，耐克、阿迪達(dá)斯、安踏、李寧和新百倫等運動鞋品牌都先后推出了自己的3D打印鞋。

但是，這大部分鞋子還只是限量版，從幾十雙到幾百雙不等的出售，價格在1000-2000元之間，可以看作是各大運動品牌對3D打印的探索。

但有一家公司例外，從一開始的限量銷售，到后來的10萬雙批量生產(chǎn)，到接下來的100萬雙鞋中底打印，預(yù)示著3D打印運動鞋已經(jīng)到了量產(chǎn)階段。這家公司就是adidas。

• 2015年，推出Futurecraft 3D體驗原型鞋；
• 2016年，推出3D Runner限量出售；
• 2017年，推出Futurecraft 4D，正式走向量產(chǎn)；
• 2018年，推出AlphaEDGE 4D LTD、Y-3 Runner 4D；
• 2021年，推出4DFWD、4DFWD PULSE；
• 2022年，推出ULTRA4D。
  

據(jù)阿迪達(dá)斯透露，截至目前，已經(jīng)3D打印了超過一百萬個中底。據(jù)資源庫了解，目前adidas官網(wǎng)在售的主要是4DFWD及其迭代款，還包括最新上線的ULTRA4D。

4DFWD 低幫運動鞋

事實上，一開始阿迪達(dá)斯是主打的個性化定制鞋。其第一代Future3D的想法是：讓客戶到門店，通過3D掃描儀獲取腳的數(shù)據(jù)，在跑步機(jī)上進(jìn)行跑步測試，從掃描和跑步機(jī)運行中收到的信息制作中底，選擇鞋子款式，最終做出一雙定制的鞋子。

不管是出于數(shù)據(jù)的原始收集需要，還是當(dāng)時3D打印的制作成本過高，7年前阿迪達(dá)斯還只是面向極少的3D打印用戶；直到2017年與Carbon的合作才真正打開了3D打印量產(chǎn)鞋的新時代。

運行中的Carbon3D打印機(jī)

Carbon最開始的CLIP技術(shù)也叫“連續(xù)液體界面制造技術(shù)”或“連續(xù)光固化技術(shù)”較目前其它3D打印技術(shù)，CLIP可提升25至100百的打印速度，而且精度更高，可實現(xiàn)每款鞋底的個人定制，鞋底的每個區(qū)域可以做到不同的軟硬程度。注：國內(nèi)與之對標(biāo)的企業(yè)包括北京清鋒科技，蘇州博理科技。

此時，打印一雙鞋底需要1.5小時，隨后Carbon升級了該技術(shù)，推出新的數(shù)字光合成（DLS）技術(shù)，鞋底的打印只需20分鐘，鞋的制造周期縮短9倍之多。

據(jù)資源庫了解，鞋底的直接制作并非是Carbon或者阿迪達(dá)斯，而是通過代工廠—江蘇太倉的裕克施樂（OECHSLER）來完成。

?？耸返腃arbon 3D打印機(jī)制造集群

這里有120臺Carbon大尺寸、超高速光固化3D打印機(jī)，3D打印生產(chǎn)面積達(dá)1800平方米，年產(chǎn)能達(dá)到200萬件。阿迪達(dá)斯、Carbon、裕克施樂共同的努力，讓3D打印鞋的批量化生產(chǎn)變成了現(xiàn)實。

我們把目光再轉(zhuǎn)回到國內(nèi)，國產(chǎn)運動品牌PEAK匹克。

• 2012年，開始從事相關(guān)研究；
• 2013年，匹克北京設(shè)計研發(fā)中心采購第一臺3D打印設(shè)備：上海聯(lián)泰SLA設(shè)備（型號Z350）；
• 2017年，發(fā)布其首款3D打印跑鞋“FUTURE I”，并在同年6月推出2.0版本，限量999雙；
• 2019年，推出全球首款全3D打印鞋“Future Fusion”，鞋面、鞋底皆3D打印制作；
• 2020年，推出“異獸”Future Evolve，限量299雙，一體成型；
• 2021年，推出匹克聚變Future Fusion 3.0限量199雙；
• 2022年，推出匹克3D-啟源，匹克「普羅米修斯」限量299雙，一體成型；
  

匹克3D-啟源運動鞋

據(jù)公開資料顯示，匹克是最早研發(fā)3D打印鞋的運動品牌，到今天已經(jīng)有10年之久，雖然還未實現(xiàn)批量化生產(chǎn)，但相信已在路上。

據(jù)資源庫了解，匹克2013年通過SLA光固化3D打印機(jī)進(jìn)行鞋子的研發(fā)測試；2017年使用SLS選擇性激光燒結(jié)技術(shù)制作了鞋底；2019年使用FDM/FFF 熔融沉積技術(shù)制作鞋面；2020年通過DLP光固化技術(shù)制造3D打印整鞋。

3D打印鞋面的制作

與匹克合作的3D打印企業(yè)也不少，比如第一代鞋的研發(fā)使用的是上海聯(lián)泰設(shè)備，聚變Future Fusion 3.0鞋面的制作是Raise3D（上海復(fù)志），“異獸”選擇的是Revo塑成科技，“普羅米修斯”的制作是蘇州博理。

博理科技HALS超高速光固化3D打印工廠

除了3D打印設(shè)備廠商的積極參與外，也聚集了多家材料巨頭，包括阿科瑪、贏創(chuàng)、巴斯夫、漢高等。比如，巴斯夫與阿迪達(dá)斯的合作，萬華化學(xué)與匹克的合作等。

事實上，除了傳統(tǒng)鞋類品牌的參與，還有不少的初創(chuàng)企業(yè)專注于個性化定制，比如國外的FUSED Footwear和Prevolve等公司，它們專注于為部分用戶提供一對一的定制生產(chǎn)。雖然不能把鞋做成大眾化，但也是一種可以落地的方向。

之前，國際分析機(jī)構(gòu)SmarTech Analysis發(fā)布了鞋類增材制造的最新研究報告。報告中提到，到2030年，鞋類3D打印市場年收入（包括所有增材制造硬件，材料和應(yīng)用）將接近90億美元，這是3D打印技術(shù)可以開花結(jié)果的大方向。

雖然3D打印造鞋這條路磕磕碰碰走了10年之久，目前離真正的步入平常百姓家還有一段距離，至少從價格上來看，動輒上千的鞋子并不是每個人都能接受。

只有隨著3D打印材料性能的提升，價格的下降；打印效率更高，生產(chǎn)成本更低，這樣才能在未來的某天，我們也可以穿上一雙3D打印鞋子行走在大街小巷。

2021年，GE成功完成10萬件3D打印燃油噴嘴的生產(chǎn)，是3D打印在航空航天批量應(yīng)用的典型案例；2022款雪佛蘭Tahoe為按時交付，5周3D打印6萬個零件，證明了3D打印在汽車領(lǐng)域的批量應(yīng)用；3D打印在隱形牙套的制作中打印牙模，每年累計用戶量有望突破60萬，3D打印在齒科的應(yīng)用越來越廣；惠普公布其多射流熔融MJF技術(shù)累計生產(chǎn)了超過1億個零件，這是3D打印在工業(yè)領(lǐng)域的突破。

3D打印已正式邁入批量化生產(chǎn)之路，雖然很緩慢，但是方向是對的，路再遠(yuǎn)也不怕。準(zhǔn)備好迎接3D打印的“黑燈工廠”，新一輪的產(chǎn)業(yè)升級已經(jīng)到來。