2023年，高速3D打?。‵DM）成為了炙手可熱的行業(yè)關(guān)鍵詞，各大品牌商紛紛推出了自己的高速3D打印機，拉開了一場新的“軍備競賽”。那么，什么是高速3D打印，它將對行業(yè)帶來哪些影響？近日，資源庫與Raise3D（復(fù)志）的國內(nèi)市場總監(jiān)裴梁超進行了交流，他認(rèn)為“高速FDM并非顛覆者，AI才是?！?br />

裴梁超是3D打印行業(yè)的資深從業(yè)者，自2014年進入該行業(yè)以來，曾擔(dān)任過TCT亞洲展的負責(zé)人，親眼目睹了許多新技術(shù)的崛起和3D打印公司的興衰。需要注意的是，以下觀點并不代表Raise3D公司的立場，作為行業(yè)發(fā)展的見證者，他對3D打印技術(shù)的迭代有著自己的看法。

消費級高速打印時代，都是受益者

首先，我覺得高速打印是一件好事，特別是將高速性能引入到消費級打印機并能夠生產(chǎn)相對穩(wěn)定的產(chǎn)品。其中，Bambu P1P的產(chǎn)品落地給我留下了深刻的印象，我個人是非常佩服的，它推動了高速3D打印時代的到來。

拓竹科技的 Bambu P1P 3D打印機

Bambu和過去Prusa以及Ender3一樣，通過擴大消費級市場規(guī)模，迅速推動了高速打印材料和配件在市場上的開發(fā)進展。使與之相關(guān)配套研發(fā)的邊際成本也將迅速降低。舉個例子，2015年全球3D打印設(shè)備的銷量約為21-22萬臺，單臺機器的售價為5800美元。根據(jù)海關(guān)數(shù)據(jù)，到了2021年出口量達到了287萬臺，平均單價降至250美元。雖然數(shù)據(jù)沒有完全apple to apple（完全一致的比較），但可以大致認(rèn)為整體市場規(guī)模擴大了10-20倍，平均單價也被攤薄了1/10-1/20。

另外從細分市場來看，隨著較高價位消費級產(chǎn)品的涌現(xiàn)，專業(yè)級產(chǎn)品的銷售也得到了提升。Bambu的推出幫助用戶建立了對FDM打印的良好印象，減少了所謂的“退坑率”。這些個人愛好者在工作后也會繼續(xù)使用3D打印機，為商業(yè)級產(chǎn)品的銷售額增長提供了幫助。最后，整個市場的受眾群體也會擴大，這對行業(yè)來說是一個令人欣喜的趨勢。

高速打印這件事，PK的究竟是什么？

最近網(wǎng)絡(luò)上出現(xiàn)了一些橫向比較的測評，但無論最后的結(jié)果如何，用戶往往會因為對品牌的情感而偏向某一方。在我看來，如果我們拋開品牌和先后之爭，理性來看，對于高速3D打印的競爭而言，我認(rèn)為它的本質(zhì)在于廠商在工程技術(shù)方面的對齊競爭，并通過控制成本和顆粒度來爭奪用戶的青睞。

Raise3D HyperFFF的高速PLA打印性能

什么叫工程技術(shù)上的對齊？在這次高速3D打印中，工程技術(shù)上的對齊是指工程技術(shù)與算法的進步相結(jié)合，基于消振算法創(chuàng)新帶領(lǐng)了新的擠出工藝，然后根據(jù)這一工藝來定義材料的選擇；通過實現(xiàn)高通量（在相同時間內(nèi)擠出更多材料），同時確保層間結(jié)合力不會過差。接下來，再確定硬件方面的要求，包括更穩(wěn)定的框架結(jié)構(gòu)、更輕巧的機頭設(shè)計和優(yōu)化的散熱等。

不同價位的產(chǎn)品達成的顆粒度和表現(xiàn)有所差異，商用的專業(yè)級設(shè)備擁有更多的材料選擇和更出色的零件表現(xiàn)，而高價位的工業(yè)級設(shè)備則針對特定需求采用先進技術(shù)，滿足超高速的要求。

相比于高速打印的創(chuàng)新，AI更具顛覆性

如果半年前問我高速打印是不是顛覆性的技術(shù)，我會認(rèn)為它是一項非常具有顛覆性的創(chuàng)新。在商用的專業(yè)級3D打領(lǐng)域，我們已經(jīng)具備了與CNC加工競爭并奪取一部分市場份額的能力，并且隨著工程技術(shù)的不斷進步和對齊的顆粒度不斷加深，包括高通量材料的優(yōu)化，我相信會有更多機會出現(xiàn)。然而，隨著ChatGPT帶來的震撼，我開始意識到AI未來所帶來的顛覆性創(chuàng)新機會會更多。

高速打印的突破是一個局部的突破。去年，Polymaker的羅小帆博士也曾提到這個問題，現(xiàn)有的FDM創(chuàng)新始終是圍繞著單個硬件創(chuàng)新帶來的價值突破，而在材料和工藝技術(shù)方面還沒有形成系統(tǒng)的演進。

人工智能阿爾法圍棋(AlphaGo)

這里以圍棋舉例，單個創(chuàng)新可以看作是圍棋中的定式，即一個小范圍的創(chuàng)新，并且之后會形成一種慣例，固定下來并在此基礎(chǔ)上進行一些形式的演變。高速打印技術(shù)就像柯潔和AlphaGo對弈中出現(xiàn)的阿爾法-柯潔定式一樣。然而，在整體的人工智能算法中，需要形成2000個創(chuàng)新點，然后進行迭代和演進，才能形成一個完整的局。這就像我們現(xiàn)在觀看圍棋比賽時，會參考AI對勝率的預(yù)測一樣。

想象一下AI會計算你的熱場，并對于底板的最早的幾層和最后的打印封邊做出優(yōu)化，以確保最后成型的產(chǎn)品的尺寸精度完全一致，意味著什么。

真正的3D打印AI探索之路，還有多遠？

意義重大，然而路漫漫其修遠。目前來看有幾個方向，一個是通過AI進行數(shù)字建模，可以通過文字或者圖片生成模型的方式進行數(shù)字建模。Blender已經(jīng)開始朝著這個方向發(fā)展，與ChatGPT進行了整合，這使得傳統(tǒng)手工從業(yè)人員或只懂二維繪圖的人能夠快速建立數(shù)字模型。

陸奇將智能制造放在了下一個范式當(dāng)中

另一個方向是利用AI進行數(shù)據(jù)準(zhǔn)備工作，包括基于3D打印的設(shè)計和基于數(shù)字孿生技術(shù)的數(shù)據(jù)準(zhǔn)備。然而，數(shù)字孿生的問題在上個月原百度COO陸奇的文章中已經(jīng)引起了廣泛討論。真實物理世界的變化非常復(fù)雜，數(shù)學(xué)模型的表現(xiàn)能力有限，你很難用一個數(shù)學(xué)函數(shù)來模擬真實的場景的所有變量。例如，天氣溫度和濕度的變化對打印結(jié)果的影響，打印機內(nèi)部熱場對打印效果的影響，底板加熱導(dǎo)致的熱變形等。如果無法通過數(shù)字孿生的方式準(zhǔn)確擬合結(jié)果，那精確的FDM打印將難以實現(xiàn)。

目前國內(nèi)已經(jīng)有一家公司正在開發(fā)基于AI的3D打印算法

除了復(fù)雜的數(shù)字模型和彼此之間的關(guān)系，算力仍是一個重要的挑戰(zhàn)。有了足夠的模型數(shù)據(jù)支持之后，還需要強大的算力來支撐。如果要模擬幾個小時甚至幾十個小時的FDM熔融擠出過程中熔融線的路徑軌跡，并根據(jù)冷卻溫度確定其力學(xué)性能，就需要根據(jù)Gcode計算和優(yōu)化軌跡，自動添加基于仿真的填充，并自動調(diào)整打印速度。這需要巨大的算力和成本支持，這無疑將是一段艱難而漫長的過程。

最后，我認(rèn)為盡管存在挑戰(zhàn)，但未來依然是AI模型的世界，希望國內(nèi)的資本和同行能夠更多地將精力放在未來的發(fā)展上。隨著人工智能技術(shù)的不斷進步和應(yīng)用的廣泛推廣，它將在3D打印領(lǐng)域發(fā)揮重要作用，為工業(yè)制造和創(chuàng)新帶來巨大的機遇。

2023年，高速3D打?。‵DM）成為了炙手可熱的行業(yè)關(guān)鍵詞，各大品牌商紛紛推出了自己的高速3D打印機，拉開了一場新的“軍備競賽”。那么，什么是高速3D打印，它將對行業(yè)帶來哪些影響？近日，資源庫與Raise3D（復(fù)志）的國內(nèi)市場總監(jiān)裴梁超進行了交流，他認(rèn)為“高速FDM并非顛覆者，AI才是?！?br />

裴梁超是3D打印行業(yè)的資深從業(yè)者，自2014年進入該行業(yè)以來，曾擔(dān)任過TCT亞洲展的負責(zé)人，親眼目睹了許多新技術(shù)的崛起和3D打印公司的興衰。需要注意的是，以下觀點并不代表Raise3D公司的立場，作為行業(yè)發(fā)展的見證者，他對3D打印技術(shù)的迭代有著自己的看法。

消費級高速打印時代，都是受益者

首先，我覺得高速打印是一件好事，特別是將高速性能引入到消費級打印機并能夠生產(chǎn)相對穩(wěn)定的產(chǎn)品。其中，Bambu P1P的產(chǎn)品落地給我留下了深刻的印象，我個人是非常佩服的，它推動了高速3D打印時代的到來。

拓竹科技的 Bambu P1P 3D打印機

Bambu和過去Prusa以及Ender3一樣，通過擴大消費級市場規(guī)模，迅速推動了高速打印材料和配件在市場上的開發(fā)進展。使與之相關(guān)配套研發(fā)的邊際成本也將迅速降低。舉個例子，2015年全球3D打印設(shè)備的銷量約為21-22萬臺，單臺機器的售價為5800美元。根據(jù)海關(guān)數(shù)據(jù)，到了2021年出口量達到了287萬臺，平均單價降至250美元。雖然數(shù)據(jù)沒有完全apple to apple（完全一致的比較），但可以大致認(rèn)為整體市場規(guī)模擴大了10-20倍，平均單價也被攤薄了1/10-1/20。

另外從細分市場來看，隨著較高價位消費級產(chǎn)品的涌現(xiàn)，專業(yè)級產(chǎn)品的銷售也得到了提升。Bambu的推出幫助用戶建立了對FDM打印的良好印象，減少了所謂的“退坑率”。這些個人愛好者在工作后也會繼續(xù)使用3D打印機，為商業(yè)級產(chǎn)品的銷售額增長提供了幫助。最后，整個市場的受眾群體也會擴大，這對行業(yè)來說是一個令人欣喜的趨勢。

高速打印這件事，PK的究竟是什么？

最近網(wǎng)絡(luò)上出現(xiàn)了一些橫向比較的測評，但無論最后的結(jié)果如何，用戶往往會因為對品牌的情感而偏向某一方。在我看來，如果我們拋開品牌和先后之爭，理性來看，對于高速3D打印的競爭而言，我認(rèn)為它的本質(zhì)在于廠商在工程技術(shù)方面的對齊競爭，并通過控制成本和顆粒度來爭奪用戶的青睞。

Raise3D HyperFFF的高速PLA打印性能

什么叫工程技術(shù)上的對齊？在這次高速3D打印中，工程技術(shù)上的對齊是指工程技術(shù)與算法的進步相結(jié)合，基于消振算法創(chuàng)新帶領(lǐng)了新的擠出工藝，然后根據(jù)這一工藝來定義材料的選擇；通過實現(xiàn)高通量（在相同時間內(nèi)擠出更多材料），同時確保層間結(jié)合力不會過差。接下來，再確定硬件方面的要求，包括更穩(wěn)定的框架結(jié)構(gòu)、更輕巧的機頭設(shè)計和優(yōu)化的散熱等。

不同價位的產(chǎn)品達成的顆粒度和表現(xiàn)有所差異，商用的專業(yè)級設(shè)備擁有更多的材料選擇和更出色的零件表現(xiàn)，而高價位的工業(yè)級設(shè)備則針對特定需求采用先進技術(shù)，滿足超高速的要求。

相比于高速打印的創(chuàng)新，AI更具顛覆性

如果半年前問我高速打印是不是顛覆性的技術(shù)，我會認(rèn)為它是一項非常具有顛覆性的創(chuàng)新。在商用的專業(yè)級3D打領(lǐng)域，我們已經(jīng)具備了與CNC加工競爭并奪取一部分市場份額的能力，并且隨著工程技術(shù)的不斷進步和對齊的顆粒度不斷加深，包括高通量材料的優(yōu)化，我相信會有更多機會出現(xiàn)。然而，隨著ChatGPT帶來的震撼，我開始意識到AI未來所帶來的顛覆性創(chuàng)新機會會更多。

高速打印的突破是一個局部的突破。去年，Polymaker的羅小帆博士也曾提到這個問題，現(xiàn)有的FDM創(chuàng)新始終是圍繞著單個硬件創(chuàng)新帶來的價值突破，而在材料和工藝技術(shù)方面還沒有形成系統(tǒng)的演進。

人工智能阿爾法圍棋(AlphaGo)

這里以圍棋舉例，單個創(chuàng)新可以看作是圍棋中的定式，即一個小范圍的創(chuàng)新，并且之后會形成一種慣例，固定下來并在此基礎(chǔ)上進行一些形式的演變。高速打印技術(shù)就像柯潔和AlphaGo對弈中出現(xiàn)的阿爾法-柯潔定式一樣。然而，在整體的人工智能算法中，需要形成2000個創(chuàng)新點，然后進行迭代和演進，才能形成一個完整的局。這就像我們現(xiàn)在觀看圍棋比賽時，會參考AI對勝率的預(yù)測一樣。

想象一下AI會計算你的熱場，并對于底板的最早的幾層和最后的打印封邊做出優(yōu)化，以確保最后成型的產(chǎn)品的尺寸精度完全一致，意味著什么。

真正的3D打印AI探索之路，還有多遠？

意義重大，然而路漫漫其修遠。目前來看有幾個方向，一個是通過AI進行數(shù)字建模，可以通過文字或者圖片生成模型的方式進行數(shù)字建模。Blender已經(jīng)開始朝著這個方向發(fā)展，與ChatGPT進行了整合，這使得傳統(tǒng)手工從業(yè)人員或只懂二維繪圖的人能夠快速建立數(shù)字模型。

陸奇將智能制造放在了下一個范式當(dāng)中

另一個方向是利用AI進行數(shù)據(jù)準(zhǔn)備工作，包括基于3D打印的設(shè)計和基于數(shù)字孿生技術(shù)的數(shù)據(jù)準(zhǔn)備。然而，數(shù)字孿生的問題在上個月原百度COO陸奇的文章中已經(jīng)引起了廣泛討論。真實物理世界的變化非常復(fù)雜，數(shù)學(xué)模型的表現(xiàn)能力有限，你很難用一個數(shù)學(xué)函數(shù)來模擬真實的場景的所有變量。例如，天氣溫度和濕度的變化對打印結(jié)果的影響，打印機內(nèi)部熱場對打印效果的影響，底板加熱導(dǎo)致的熱變形等。如果無法通過數(shù)字孿生的方式準(zhǔn)確擬合結(jié)果，那精確的FDM打印將難以實現(xiàn)。

目前國內(nèi)已經(jīng)有一家公司正在開發(fā)基于AI的3D打印算法

除了復(fù)雜的數(shù)字模型和彼此之間的關(guān)系，算力仍是一個重要的挑戰(zhàn)。有了足夠的模型數(shù)據(jù)支持之后，還需要強大的算力來支撐。如果要模擬幾個小時甚至幾十個小時的FDM熔融擠出過程中熔融線的路徑軌跡，并根據(jù)冷卻溫度確定其力學(xué)性能，就需要根據(jù)Gcode計算和優(yōu)化軌跡，自動添加基于仿真的填充，并自動調(diào)整打印速度。這需要巨大的算力和成本支持，這無疑將是一段艱難而漫長的過程。

最后，我認(rèn)為盡管存在挑戰(zhàn)，但未來依然是AI模型的世界，希望國內(nèi)的資本和同行能夠更多地將精力放在未來的發(fā)展上。隨著人工智能技術(shù)的不斷進步和應(yīng)用的廣泛推廣，它將在3D打印領(lǐng)域發(fā)揮重要作用，為工業(yè)制造和創(chuàng)新帶來巨大的機遇。