關于跟著電動車一代一起成長的工業4.0、量產型3D金屬打印機、全模塊化汽車技術平臺、智能工廠等系列報道，至此將做個總結并看見異象，結論當然是要預見未來的汽車與汽車產業會變成什么樣。在近期與過去的日子里、依靠模具大量生產的階段中，以量制價、嚴格控管、加強研發、擴大版圖、一條龍化乃是降低成本的基本招數，然而工業4.0之后，無人生產將取代勞力密集，接單生產將取代成品囤積，更重要的是，如果要降低成本，必須讓工廠多角化經營。


別以為多角化智能分為同心、水平、垂直、整體等學術派經營公式，未來成功的智能型工廠，可以同時生產汽車、飛機、游艇、冰箱、電視、音響、游戲機。別以為這是天方夜譚，試想目前量產型3D金屬打印機的價格是40萬美金，此萬能機器就有機會進駐711當你的眼鏡腳折斷了，不必去眼鏡行更換或修理，而是直接去711打印！廚刀壞了也可以比照辦理，但不用修理而是直接更新，當然打印某些特殊東西絕對禁止，比如說武士刀、火箭、大砲。


之前已經做過3D打印科技的優勢分析，未來量產、平價、普及、大規模、科技再進化之后，絕對會對產業造成相當大的沖擊，針對之前的論述，再加上更深更廣的見解，以下乃是3D打印科技的通盤分析，一共有七點，分成二篇報道。優勢一材質非常多元、特性充滿變化常見的3D打印材質概略有下列幾種，其中以塑膠類材質最為廣泛。


大致上有下列幾種選項～PLA聚乳酸、ABS丙烯腈丁二烯苯乙烯、PETG/PETT聚對苯二甲酸乙二醇酯改良或變體（透明）、尼龍、PC（高強度透明）、HIPS高抗沖聚苯乙烯、PVA聚乙烯醇（水溶）、ASA丙烯腈苯乙烯丙烯酸酯、PP聚丙烯（難搞）、POM聚甲醛、PMMA亞克力（透明）、FPE柔性聚酯。軟質熱塑彈性材料有TPE、TPU、TPC，可以用來制作鞋子、椅墊，當然可以量身定做。


非塑膠類的其他材料也是五花八門，金屬類的計有鋁、鈦、銅、鎳、鈷鉻、不銹鋼、用于制造軍事潛水艇的馬氏體時效鋼等合金，鐵因高溫氧化問題，成形后強度差并不適合用在3D打印。其他材料還包括木絲、可生物分解、導電、陶瓷、黏土、夜光、磁性、溫感變色材料、蠟、碳纖維等。還有，某些食材也適用3D打印，相信未來的糕點業也會受到此科技的沖擊。


琳瑯滿目、五花八門的材料，相信小伙伴一定是眼花撩亂，但重點不在于各材質的深度了解，而是要厘清近期與明日造車材質的差異。傳統車輛制造大量仰賴鍍鋅鋼板，防銹仰賴復雜與大規模的烤漆處理。未來應用3D打印技術后，不可能回頭走全車浸泡+高溫固化防銹處理，以及高污染的表面烤漆處理，最好是材質本身就必須具備防銹或發色能力，此時使用塑膠、復合木絲、碳纖維材質打造車身外觀乃是優質選項，不但耐銹蝕，遇到碰撞時略有彈性不容易破裂或變形。


優點二造型無限、修改簡便、一體成型傳統擠壓成形的車身鈑金架構，造型設計受到很大的限制，而且外觀乃是由引擎蓋、葉子板、車門、車頂、尾門…等數塊鈑件組合而成，鈑金縫隙明顯，對視覺藝術來說其實是拼湊與貼補等不雅特征，如何讓車身外觀看起來是一體成型的模樣，始終是設計師的最高目標之一。然而這樣的愿望在近期量產車上不太可能達成，但是用3D打印方式造車則是相對容易。


雖然說一輛車還是要有車門、行李箱蓋、充電座蓋、天窗等設計，但3D打印技術要隱藏縫隙相對容易，對設計師來說無疑是一項利器。更優異之處，乃是3D打印造型較不受約束，很容易在車體任何部位加上特殊的裝置藝術！此外傳統鈑金在壓制過程當中，太夸張的弧度與折線，不是工序繁復或壓根做不出來，就是鈑件易破裂、良率非常低，此外太大的鈑件還要分段焊接或拼接，因此設計師必須對生產流程與工藝極限非常熟悉。


因此一般鋼制量產車，外型很難搞得像碳纖維超級跑車一樣驚為天人。然而3D打印介入汽車造型設計之后，即便是一般的房車，也可以搞得天花亂墜、胡說八道！此外3D打印可以輕易做出鏤空架構，利于輕量化表現與創意發想，再加上強大的一體成型威力，有效縮減零件數量、減少組裝時間與公差問題、提升產品可靠性與耐用性、維修方面也更為簡便，可大幅降低車輛生產、維修的時間與成本。


3D打印采用全數字化作業，不只創作迅速，亦能針對各種瑕疵迅速修正，此外還能等比例與不等比例放大縮小，設計與修改門檻變得非常低，一如攝影從底片時代進入數字一代，接著又進化為智能手機必備功能，攝影師數量倍增但地位一落千丈，同樣的道理，未來的設計師亦非所謂的專業人士，大學生的作品有可能超越意大利Pininfarina工作室！


等比例、不等比例縮放其實很有趣，修改車身尺寸將變得非常容易，還可以量身制作不同乘客所需要的汽車座椅，普及至家用、辦公用座椅及各種家具通通可以。至于等比例縮放并非沒有意義，關于汽車研發過程的風洞測試、耐久測試、賽道性能測試、各種角度與速度的安全撞擊，通通可以用小一號的模型進行測試，如此一來車廠就不需要一直租借或建構大型風洞、大型測試場、大型振動機臺、標準賽車場、大型撞擊實驗室，可節省寶貴的研發時間與成本。


此外近期確定要大量生產某一樣產品時，模具打樣的成本最高，之后修改的成本當然也不低，至于未來其實還是會有很多產品或是零件必須仰賴模具生產，此時若是利用3D金屬打印機來制造或輔助制造模具，將可大幅降低模具制造與修改的成本和時間。目前全球第一臺量產型3D金屬打印機HPMetalJet，官方表示訂購廠商不侷限成品制造業者，其實很多客戶都是模具制造商或企業相關部門。


優點三材料耗損低、不需要模具、大幅降低成本使用鑄造、鍛造、鉆孔、切削、研磨…等傳統加工方式生產成品，會產生相當大的材料損耗，一般的耗損都在20％以下，但某些特殊產品消耗比例可能高達總用料的40～60％，也就是廢料幾乎等同成品的重量！而且廢料并不能百分百回收再利用，在傳統制造業當中，這始終都是一個無法克服的難題。


但使用3D金屬打印技術，因為不需要大量的機械式加工，所以材料耗損比例非常低，而且不用開模就能大量生產，同時省下模具費用，并能大量減少生產機具與流程，進而大幅縮減廠房規模，有效降低制造業的投資門檻，屆時制造業不只是百家爭鳴的情形，而是萬戶工廠蓬勃發展！這對產業的沖擊怎么可能不大？