邁克爾·富勒（Michael Fuller）在***別的賽車比賽做了 10 多年的工程師。在 F1 的工作經(jīng)驗(yàn)讓他想到了一個(gè)潛在的賺錢點(diǎn)子：用 3D 打印做一個(gè)熱交換器，其重量將是現(xiàn)有的一半。熱交換器——一種要么使熱量進(jìn)入設(shè)備的某部，要么使熱量散發(fā)出來的儀器，不僅對于汽車業(yè)來說很重要，對于航空業(yè)、化學(xué)制造業(yè)和制冷業(yè)等無數(shù)其他行業(yè)來說也很有意義。當(dāng)你想要達(dá)到某一速度或把一些東西運(yùn)上太空，關(guān)鍵部件的重量減半可是件大事兒，可見富勒的設(shè)計(jì)可謂是變革性的。這一發(fā)明的市場容量也許會令你大吃一驚：到 2020 年，熱交換器產(chǎn)業(yè)預(yù)計(jì)能有 200 億美元左右的價(jià)值。

對于富勒來說，熱交換器只是個(gè)開始。他把自己的公司 Conflux Technology 視為我們造東西的道路上一個(gè)更大的革新的一部分。他的公司為開拓者們提供圍繞 3D 打印新技術(shù)方面的幫助，這能使大型工程項(xiàng)目中重要部件的組裝不再需要外包給第三世界國家去完成。這樣一來，關(guān)鍵部件和技術(shù)標(biāo)準(zhǔn)都可以就近送達(dá)。他預(yù)見說，制造業(yè)的基礎(chǔ)將會更小、更快、更具活性，性能上是我們現(xiàn)如今的上百倍。

當(dāng)然啦，人們談?wù)?3D 打印的潛能已經(jīng)談了一段時(shí)間了。前些日子富勒也曾說，F(xiàn)1 用 3D 打印這一技術(shù)來做樣機(jī)研究，后來用來生產(chǎn)一些小部件。更進(jìn)一步的制造目前還不太可能，畢竟現(xiàn)在的科技水平還不能夠滿足表面公差和抗張強(qiáng)度的需求。但在過去的 1 年里，他強(qiáng)調(diào)，3D 打印已經(jīng)發(fā)展得足夠成熟了。相關(guān)的企業(yè)要當(dāng)心了。

近期我與他的對話，就是圍繞著他對于制造業(yè)未來的設(shè)想是如何產(chǎn)生來展開的。

你小時(shí)候知道自己長大了想做什么嗎？

我小時(shí)候，父親總帶我和弟弟去卡丁車跑道。沒多久我就意識到，我不會成為下一個(gè)埃爾頓·塞納（Ayrton Senna，譯者注：傳奇賽車手，曾經(jīng)于 1988 年、1990 年、1991 年三度奪取 F1 世界**），但我仍很愛賽車，所以就總跟大家說我要做一個(gè)造賽車的。這樣過了差不多兩年，我父親讓我坐下來并告訴我說，要么行動，要么閉嘴。他幫我打了草稿，并幫我把信寄給了每一位 F1 的老板，信上寫道：“嗨，我叫邁克爾·富勒，現(xiàn)居澳大利亞，今年 12 歲了。如果我想要在 F1 工作，我該做些什么準(zhǔn)備呢？”令我震驚的是，我竟收到了一些回復(fù)。

邁克爾·富勒，Conflux Technology 創(chuàng)始人

13 歲開始，我在當(dāng)?shù)氐囊患屹愜囮?duì)做志愿者。我做些清掃、照看輪胎的工作，并很快決定我不要做技工。這使我決心要成為 F1 **工程師，也讓我明確了我需要在大學(xué)學(xué)什么專業(yè)——當(dāng)然，也讓我在中學(xué)時(shí)要做的選擇簡單了起來。現(xiàn)在看來，那真是**，因?yàn)樵诖蠹叶荚趽u擺不定的時(shí)候，我知道自己在做什么，并且知道是為什么。這種清晰度帶給我一種難以置信的目的性。這讓我能夠忍受學(xué)習(xí)微分學(xué)的痛苦。想法或許有些模糊……但是目標(biāo)一直都是做賽車。

F1 SA07，超級亞久里 F1 車隊(duì)在 2007 年 F1 賽季的賽車（Flickr/nhayashida）

F1 這個(gè)行業(yè)是怎樣的呢？

對賽車業(yè)來說它是尖峰，也是革新的溫床。這意味著事情的變動非常迅速。比如說過去，F(xiàn)1 做剎車散熱管是這么一個(gè)流程：空氣動力學(xué)家會提出一個(gè)概念和模型，把它給到設(shè)計(jì)師，他們會用 CAD 給它塑型。之后模型制作者會制作一個(gè)模型并放進(jìn)風(fēng)洞。工程師對成果進(jìn)行檢驗(yàn)，之后會回到模型設(shè)計(jì)師環(huán)節(jié)，他可能會在模型兩旁各做五次修改來做測試。這意味著模型制作者現(xiàn)在有 10 個(gè)版本要建模，而且這些模型都要被認(rèn)真檢查，確保在**次進(jìn)風(fēng)洞做檢測時(shí)是**無誤的。某種意義上來講，大概比賽之前 4 周，研發(fā)環(huán)節(jié)就得停止，然后說：“好了，我們可以就用那項(xiàng)設(shè)計(jì)了。”這是因?yàn)樘祭w維復(fù)合材料剎車散熱管有 60 多個(gè)部分的工具組件；制造全尺寸的汽車零部件時(shí)，復(fù)雜度是非常高的。所以你可以想象造一輛 F1 賽車的整個(gè)流程有多復(fù)雜了吧。

當(dāng)然，3D 打印機(jī)改變了一切。因?yàn)楝F(xiàn)在你可以直接用電腦做原型設(shè)計(jì)的部分，并且時(shí)不時(shí)地做些改進(jìn)和調(diào)整。用我們剛才說的例子來打比方，這就意味著由于制造業(yè)的生產(chǎn)周期大幅縮短，我們能夠?qū)⒀邪l(fā)階段延續(xù)得更長。我們不再需要在比賽開始 4 周前就停工了，因?yàn)楝F(xiàn)在把它打印出來只要 48 個(gè)小時(shí)。盡管優(yōu)勢對我們來說是顯而易見的，對更年輕一代的工程師而言尤其如此，但它還需要一段時(shí)間做一些改變。讓每個(gè)人都加入進(jìn)來大概需要 4-5 個(gè)月的時(shí)間。這對其他的工程學(xué)科來說已經(jīng)快得不可思議了，但對 F1 來說簡直有冰河世紀(jì)那么長。

你什么時(shí)候想到要做 Conflux Technology 這樣一家公司的？

在我的職業(yè)生涯中，做過相當(dāng)多的發(fā)動機(jī)安裝，負(fù)責(zé)把所有的系統(tǒng)連接起來。從科技角度來講，我想這算是物理層面的系統(tǒng)整合。我感到不足的地方在于熱交換器的性能。因?yàn)橛袩o數(shù)種方法能讓它失效——它們的尺寸、重量、熱效率，以及流量限制造成的功率損耗等等。我一直對發(fā)掘金屬加層制造業(yè)，也就是 3D 打印技術(shù)的潛能很感興趣，你可以把金屬粉末鋪開，然后一層層地熔合。這都是多年前我在 F1 時(shí)嘗試過的，但那時(shí)能夠達(dá)到的尺寸和密度都還沒達(dá)標(biāo)，這個(gè)技術(shù)當(dāng)時(shí)還不夠成熟。

大約一年前，我覺得差不多時(shí)機(jī)成熟了。那時(shí)我冒出了一個(gè)想法，那是一款利用幾何自由度設(shè)計(jì)的熱交換器，只能通過加層制造來實(shí)現(xiàn)。**早上我在沖澡的時(shí)候（也正是我的好點(diǎn)子誕生的時(shí)候），一個(gè)概念突然從我腦海里冒了出來，我意識到我可以把它做出來了。于是我在 CAD 里把幾個(gè)形狀拼在了一起。當(dāng)時(shí)我還咨詢了墨爾本高校里和**制造有關(guān)的學(xué)院，聽說莫納什大學(xué)孵化的科技公司 Amaero 可以提供商業(yè)原型設(shè)計(jì)服務(wù)。所以過去的半年里，在維多利亞州政府補(bǔ)助和我自有資金的扶持下，我們完成了無數(shù)次迭代打印，終于完成了實(shí)用的測試樣機(jī)。

你的設(shè)計(jì)特別在哪里？

熱轉(zhuǎn)換器的意義遠(yuǎn)比表面看起來要深遠(yuǎn)，它們是熱力學(xué)**定律在實(shí)際中的應(yīng)用。有時(shí)候你需要給系統(tǒng)加熱，有的時(shí)候你需要散熱。那該怎么處理熱量的問題呢？這可能是一個(gè)封閉的循環(huán)，液體將正在運(yùn)作中的機(jī)器的熱量帶走，轉(zhuǎn)化為氣體。舉例來說，汽車散熱器就是一個(gè)典型的水 - 汽熱轉(zhuǎn)換器。水被泵壓到發(fā)動機(jī)周圍，帶走了一部分熱量，*終蒸發(fā)到大氣里。我們的皮膚其實(shí)也是一樣，我們吃進(jìn)食物，把食物的化學(xué)勢能轉(zhuǎn)化為動能，為我們的行為（比如呼吸、動作等）提供能量，同時(shí)也有一部分熱量也通過皮膚散發(fā)到大氣里。無論何時(shí)，只要做好身體能量管理，提升效率，就能讓你的行為持續(xù)得更久，力量更大。

不過在過去的 20 年里，工業(yè)的這個(gè)領(lǐng)域里幾乎沒有任何革新。歷史性技術(shù)已經(jīng)發(fā)展到了**水平，損耗性制造技術(shù)，比如蝕刻、彎曲擠壓板、釬焊、熔焊技術(shù)等等已經(jīng)登峰造極，是時(shí)候搞下一代熱交換設(shè)備了。我從歷史上的設(shè)計(jì)中吸取了一些元素，并以全新的幾何構(gòu)型來組合它們。這就造就了一款緊湊型熱換器，高密度、低壓降，同時(shí)熱力轉(zhuǎn)換性能很高。我們剛完成的概念測試表明，我們的熱交換器表現(xiàn)已超越目前世界*佳水平，并且重量減少了 50%，這是相當(dāng)驚人的。

測試階段的熱轉(zhuǎn)換器在工作中

這項(xiàng)技術(shù)可以應(yīng)用在哪些方面？

我們當(dāng)前正處于加層制造業(yè)技術(shù)發(fā)展的黃金時(shí)代。就像我們所說的，3D 印刷設(shè)備變得更快、更大，應(yīng)用更廣。創(chuàng)造一個(gè)產(chǎn)品來顛覆熱交換器行業(yè)并不是我們的主要目的。相反，這是我用來測試去中心化制造假設(shè)的**步，現(xiàn)在也才到達(dá)能用它來制造零部件的地步而已。人們已經(jīng)討論這項(xiàng)技術(shù)多年，然而我們現(xiàn)在才來到技術(shù)發(fā)展曲線上一個(gè)較低的點(diǎn)：它是可能實(shí)現(xiàn)的。現(xiàn)在的問題是，3D 打印能不能被用來制造零部件，如果可以的話，商業(yè)上的可行成本和交貨進(jìn)度會大幅變動，從而真正顛覆現(xiàn)代工業(yè)。

一旦這個(gè)模式被應(yīng)用到其他制造行業(yè)，這將會是**性的變化。讓我舉幾個(gè)例子來說明一下。想象一下，一家工程公司要給一座山開條隧道，在這個(gè)過程中他們要消耗一定數(shù)量的組件。這就意味著這些組件需要在他們預(yù)計(jì)用完的幾個(gè)月前就要下訂單訂購，由此也創(chuàng)造了復(fù)雜到令人難以置信的全球供應(yīng)鏈。有了這項(xiàng)技術(shù)，就不需要再去地球的另一邊采購專家制造的零部件再進(jìn)行裝配了，只要有關(guān)鍵零部件和專業(yè)知識，你就可以在現(xiàn)場或者在附近制造出設(shè)備來。我們將推進(jìn) 3D 打印金屬加層機(jī)器應(yīng)用到這個(gè)階段；與工程公司一同開發(fā)這項(xiàng)工程設(shè)計(jì)，在現(xiàn)場打印就能付諸現(xiàn)實(shí)。這意味著更高的生產(chǎn)率、更快的交貨時(shí)間、更少的供應(yīng)鏈風(fēng)險(xiǎn)，以及更低的環(huán)境及財(cái)務(wù)成本。

這個(gè)過程中遇到過什么困難？

工業(yè)業(yè)內(nèi)人士還沒準(zhǔn)備好做我現(xiàn)在想做的事，就是 3D 打印金屬部件的連續(xù)生產(chǎn)。曾經(jīng)為我制作出我的原型機(jī)的公司 Amaero 在制造階段做得很好，但他們也不打算建立一個(gè)連續(xù)生產(chǎn)的設(shè)備。就跟在 F1 的時(shí)候一樣，在沒有資源的時(shí)候，時(shí)間總是很難熬，令人沮喪。我是一個(gè)不習(xí)慣長時(shí)間等待的人。不過我還是想說，澳大利亞的**生態(tài)系統(tǒng)還是很贊的。

接下來會變得有趣的一步是試點(diǎn)生產(chǎn)廠的融資。我們將為此投資 1100 萬美金。籌到這個(gè)數(shù)字并不難（我很擅長做這方面的預(yù)算），在澳大利亞的前景提升才是更重要的。我想要在澳大利亞完成這件事，是因?yàn)檫@兒非常**。我們有著非常優(yōu)良的工程師和豐富的人才儲備，參與全球競爭毫無壓力。試想一下，從名義上來說，3D 打印機(jī)在中國的售價(jià)和這里一樣，一旦把勞動力這個(gè)因素從成本里扣除，那障礙就只剩下政府監(jiān)管框架和原材料供給了。這就意味著我們可以與中國及其他國家在一個(gè)環(huán)境下競爭。

制造業(yè)的未來何去何從？

我覺得 10 年內(nèi)，更大的去中心化制造業(yè)圖景會初步得到證明，也就是到了應(yīng)用這一步。這將創(chuàng)建一個(gè)完全不同類型的企業(yè)。它意味著供應(yīng)商不再僅通過倉儲提供硬件，他們還會在有執(zhí)照的前提下，通過當(dāng)?shù)卦O(shè)備制造并提供設(shè)計(jì)和 IP。10 年內(nèi)我們就能看到如此規(guī)模。而可擴(kuò)展性是*重要的，它意味著更高的生產(chǎn)率——我指的是，相對于傳統(tǒng)制造技術(shù)，生產(chǎn)率會有成百倍的提升。既然我們見證了它開始生根，我們就能看到這些機(jī)器通過生態(tài)系統(tǒng)服務(wù)應(yīng)用公司在全球范圍擴(kuò)散。一個(gè)新的、協(xié)同合作的高性能集聚型家庭手工業(yè)，將會具有更快的制造反應(yīng)能力，帶來更高的價(jià)值增值能力。全球產(chǎn)業(yè)鏈將會實(shí)現(xiàn)去中心化、大眾化。

從根本上講，科技代表著我們能用更少的東西創(chuàng)造更大的價(jià)值。而這對地球上的每個(gè)人而言都很有意義。

{一位前 F1 工程師想靠 3D 打印改變制造業(yè)，我們和他談了談一位前 F1 工程師想靠 3D 打印改變制造業(yè)，我們和他談了談一位前 F1 工程師想靠 3D 打印改變制造業(yè)，我們和他談了談一位前 F1 工程師想靠 3D 打印改變制造業(yè)，我們和他談了談一位前 F1 工程師想靠 3D 打印改變制造業(yè)，我們和他談了談}摘 好奇心日報(bào)