耗時2,500小時(104天)，一臺兩座三輪、車身完全由3D打印機制作完成的單體式汽車Urbee 2在今年年初問世。Urbee由來自加拿大的Jim Kor和他的Kor Ecologic團(tuán)隊操刀設(shè)計，借助美國3D打印公司Stratasys的打印機制作而成。

據(jù)福布斯中文網(wǎng)報道，Urbee 2車身重1,200磅，采取混合動力系統(tǒng)，城市里完全靠電機驅(qū)動，在高速公路行駛時再啟動裝滿乙醇燃料的內(nèi)燃機，最高時速能實現(xiàn)60-70英里/時。

100年前，世界上第一輛在流水線上生產(chǎn)的轎車——福特Model T誕生。它讓“世界裝上了輪子”，讓普通美國民眾都能買得起車。100年后，汽車行業(yè)陷入了創(chuàng)新難的怪圈，如何變革汽車制造流程拷問著每家汽車公司。

而現(xiàn)在，以3D打印技術(shù)為代表的數(shù)字化制造技術(shù)將為汽車生產(chǎn)模式、生產(chǎn)周期，以及上下游產(chǎn)業(yè)鏈帶來革命性的顛覆。

大幅減少零部件數(shù)量

一輛汽車有成千上萬個零部件，由3D打印的Urbee車身僅用了50個零部件。最早，設(shè)計師都是用手工制作模型，所用材料包括木材、泡沫、塑料、金屬以及玻璃纖維等。但隨著3D打印技術(shù)(也叫做快速成型法)的出現(xiàn)，一個設(shè)計從圖紙到模型只需幾天的時間。

大約四年前，Jim和他的團(tuán)隊帶著Urbee 一代找到美國3D打印生產(chǎn)商Stratasys(這家公司成為了第一把3D打印手槍的打印機供應(yīng)商)和公司旗下數(shù)位制造服務(wù)(RedEye On Demand)。借助于Tebis軟件，Urbee 1粘土模型被成功掃描成了三維CAD文件。運用Stratasys公司的專利技術(shù)FDM(熔融沉積成型)打印出一體成型的車身，車體結(jié)構(gòu)呈半空心蜂窩狀，擁有和傳統(tǒng)汽車同等的強度重量比，但重量卻不到普通汽車的一半。

熔融沉積成型技術(shù)

熔融沉積成型技術(shù)(FDM)到底是怎么運作的?簡單說，就是由電腦操控的噴膠槍將塑料在噴頭處加熱至熔融態(tài)，沿著x-y水平面擠壓液體，并控制噴灑的量使其均勻鋪在工作臺上，材料冷卻后凝固，一層完成后工作臺下降一層，噴膠槍繼續(xù)運作直至最后成型。

Urbee 1的擋泥板、車身鑲板、車窗都是用3D打印機完成。Jim稱噴膠槍擠出的ABS塑料絲像頭發(fā)絲一般細(xì)，打印機能準(zhǔn)確無誤地捕捉到每一個細(xì)節(jié)。

彈性設(shè)計、柔性制造

Jim的戰(zhàn)略是先打印一個1/6的成比例模型，一旦這個“縮小版”的模型打印完成，各個零部件都能完美匹配，他們才決定打印全尺寸模型。RedEye On Demand很快就交付了全尺寸的車身鑲板，Jim再將其焊接在金屬制的底盤模型上。整個車身大部分選用的ABS白色塑料。

為了讓產(chǎn)品實現(xiàn)最佳效果，設(shè)計師們通常會反復(fù)修改、重新設(shè)計。但在傳統(tǒng)制造業(yè)領(lǐng)域，修改意味著成本的上升和交付時間的延遲?？焖俪尚图夹g(shù)允許設(shè)計師犯錯、修改，但不會造成過多的時間成本和材料成本。公司無需容忍有瑕疵的設(shè)計，因為3D打印技術(shù)讓設(shè)計變得更靈活，讓制造變得更具柔性。

目前Jim還沒決定用哪種車身材料，但他透露會融合兩種纖維材料：一種高強度并具有脆性，另一種可塑性強，而且這兩種材料是無污染、100%可回收的。 Stratasys公司的3D打印機支持同時打印兩種不同的材料。

重塑汽車產(chǎn)業(yè)鏈

Jim認(rèn)為數(shù)字制造技術(shù)將重塑未來的工廠：一臺臺3D打印機正大規(guī)模地生產(chǎn)零部件。車身用3D打印出來后，剩余的零部件可以在該地區(qū)進(jìn)行組裝和加工，實現(xiàn)設(shè)計、采購、制造、銷售、回收各個環(huán)節(jié)都集中在生產(chǎn)地，從而有效降低成本。

汽車產(chǎn)業(yè)是全球化的縮影：各個零部件從不同國家和地區(qū)運過來，集中在一個地方進(jìn)行組裝、加工、成型，最后銷往全球。而3D打印技術(shù)將打破傳統(tǒng)的汽車制造模式，不再有全球供應(yīng)鏈，汽車制造將走向地區(qū)化。

同時3D打印技術(shù)也讓小規(guī)模個性化定制汽車成為可能，顛覆了以往汽車制造組織化、規(guī)模化的流水線生產(chǎn)模式。“每輛車都是獨一無二的，這不是說消費者多了幾個可供選擇的個性化功能，而是讓每個人都能設(shè)計一輛彰顯自己個性的汽車。雖然這聽上去不現(xiàn)實，但隨著3D打印成本的降低和技術(shù)日趨精益，3D打印汽車離我們其實并不遙遠(yuǎn)。”Jim在采訪中表述他對3D打印的未來期望。

盡管3D打印技術(shù)縮短了汽車生產(chǎn)的周期，但這并不意味會犧牲汽車“安全性”、“可靠性”、和“抗撞擊性”。Jim說，Urbee 2會按照賽車的安全標(biāo)準(zhǔn)，不使用安全氣囊。熔融沉積技術(shù)能確保打印出來的汽車結(jié)構(gòu)是輕盈且堅固的;采用鉻鉬鋼制作的防滾架，調(diào)整擠壓區(qū)的位置以更好地吸收碰撞時產(chǎn)生的能量。

汽車是資金密集形行業(yè)，Urbee項目的資金從哪里獲得?答案是眾籌。吉姆計劃于今年六月在Indiegogo或Kickstarter上發(fā)起項目募資。“如果資金到位，我們將用一年的時間使Urbee車身內(nèi)外全使用CAD設(shè)計，一年的時間打印以及造車，2015年希望能實現(xiàn)量產(chǎn)。”

Jim在采訪中透露，他正在醞釀一個野心勃勃的計劃，在今年駕駛著Urbee 2從舊金山出發(fā)，跨越美國大陸，行至紐約，而整個旅途僅耗費10加侖的乙醇燃料。