彭博商業周刊作者 鄧詠筠、黃捷 | 彭博商業周刊 – 2014年4月30日星期三下午2:44

▶獨立研究機構Canalys估計，未來5年全球3D打印市場每年複式增長率達45.7%
▶「新一代的年青人更喜歡透過3D打印機做出個性化的用品」
「以前學校的設計與科技課，同學設計完之後，往往較多採用2D平面的方法打印，因為要做出立體的製成品，須要花許多時間和工序才能做到，如︰電鑽、打磨。」在筲箕灣東官立中學任教設計與科技科老師尹錦榮說。為了讓學生可親手把平面的設計變成立體的實物，學校於數年前開始試用美國麻省理工大學研發出來的3D打印機；不過，用作打印原料的面粉成本卻不便宜。去年8月，尹老師花了兩萬多港元，從本地3D打印機研發公司彼思科技購入兩台3D打印機，「我們學生現時設計完草圖後，便用3D打印機造出製成品，由手機殼到高達模型的組件都有，十分方便。」
所謂3D 打印技術，香港生產力促進局自動化科技部高級顧問蘇文傑解釋︰「在辦公室用印表機，可以複印出文件或圖片檔案，但都是平面的。3D列印利用XYZ三軸立體噴出物件，由於可以平面升降，透過一層層堆積物料，製造出3D實物。舉例說，我要『打印』一個足球出來，先利用電腦把足球模擬切片成100個2D影像，由於每一層打印的形狀都不同，搭起來便成一個球。層與層之間的距離越小，效果就越精細。」
隨著專利陸續到期，3D打印機市場將迎來高速增長的時代。獨立研究機構Canalys估計，全球3D打印市場（包括打印機銷售、原料等相關服務）今年規模將較去年大幅增加52%至38億美元，並預期未來5年每年複式增長率達45.7%，2018年的規模將增加至162億美元。Canalys高級分析師謝佛德（TimShepherd）表示，3D打印發展正進入新階段，由之前很多技術上的紙上談兵，發展至生產原型產品和所有類型產品概念模型的一種成熟技術，成功製造很多創新、複雜和堅固的產品。一向以來，3D打印機市場的專利主要由美國、德國及以色列的公司擁有，面對這個急速冒起的市場，香港近年亦出現一些自行研發3D打印機的本地龍，搶攻用家市場，從中分一杯羹。
3D 打印的數位製造技術，能夠輕易地把平面的設計「打印」成栩栩如生的實物。這項技術獲英國雜誌《經濟學人》形容為「將引爆第三次工業革命」；美國總統奧巴馬於2013年在國情咨文中更稱，3D打印技術是把美國再次帶來奪回製造業大國地位的重要技術之一。但原來，3D打印技術已有近30年歷史，全球3D打印龍頭企業Stratasys，早在上世紀80年代已研發出當時稱為「快速原型製造」（Rapid Prototyping）技術，主要應用在製作產品原型，即俗稱的樣版。近來「3DPrinting」技術越來越熱門，是因為多項專利技術相繼到期，大大減輕企業研發成本，國際上不同的生產商利用開放後的技術再作研發，推出更新款的3D打印機。
研發3D打印逾10年的蘇文傑指出：「3D打印技術最早出現於1987年，但以往要用原廠機，成本很貴，許多廠商因門檻太高未有採用；後來較為原始的3D列印技術FDM﹙Fused DepositionModeling，熔融沉積法﹚的專利到期後，只要你跟著這項技術，購買材料，也可以組裝一部3D打印機出來。淘寶現時也有賣，一部只須3、4千元。」 FDM技術自2009年到期後，不少企業趁此良機，自行研發3D打印機，令售價大幅下跌。
彼思科技是香港研發3D打印技術的公司，創辦人之一倫沛洪說：「早幾年見到3D打印的技術開始到期，我和一位做工程的朋友看到了很大的商機，於是開始研究技術，著手開發這個3D打印的市場。」有關技術的專利未到期之前都比較貴，研究3D打印技術的人不多，「但事實上有很多工業需要這個技術。他們在最初設計產品時，都需要製作樣板，過去如果要找師傳製作樣版的話，手工費頗高，成本可高達千多港元一個。但如果用3D打印的話，成本可低至十多港元一個。」倫沛洪指出，他們在原有的3D打印機技術上再改良，增加打印的精確度及穩定性，目標客戶是學校及較高端的工業客戶。現在香港已有約30家學校採用彼思科技的3D打印機，筲箕灣東官立中學任教設技與科技科老師尹錦榮便是其中一個客戶，「本來想從美國訂購零件，自己組裝，但一旦機器出現故障需要維修，就很麻煩，要將機器寄回美國修理。難得找到本地的打印機供應商，能上門維修保養，對於我們學校來說是很好的服務。」尹錦榮說。
除了學校及工業客戶，家用客戶亦被視為未來的藍海市場。熙爾科技於兩年前著手研究生產家用打印機的技術。「我們公司本身是做產品設計及發展的，需要將設計拿到打樣板的公司做3D打印，有一次我們見到一家公司有一台很小型的3D打印機，覺得很有趣，隨著3D打印的普及，家用3D打印機的需求會增加，於是便產生研究這類產品的靈感。」熙爾科技董事總經理譚灼雄說，他們花了20個月研究，研發了新雙噴嘴打印頭設計技術，令打印質素更精確，並縮短了打印速度，熙爾更為這項技術申請了專利。
熙爾科技於去年底在香港秋季電子展，展出體積小如一般家用桌上打印機，立即接到超過1000張訂單，買家來自美國、歐洲等不同國家，「雖然現時家用3D打印仍未流行，但我估計未來5至10年，打印機價格越來越便宜，技術更成熟。加上新一代的年青人更喜歡擁有個人風格的物品，只要在網上下載一些產品款式，然後在電腦加上自己設計的元素，便可透過3D打印機做出個性化的用品，例如手機殼、眼鏡框。」譚灼雄說，甚至如果自己家中的用具壞了，也可以用3D打印機立即打印出來。
「15 年前，一台用作打樣版用的3D打印機，索價一百萬港元，現在差不多同樣的打印機，已跌價至1 萬港元以下。」在2003年開始為珠寶、玩具設計等不同行業進行3D打印樣板，先科機械負責人馮兆恒說，公司亦有代理外國3D打印機，但隨著3D打印機的普及，要求打板的訂單有下降的趨勢，而代理3D打印機的利潤亦受壓，所以公司另覓新方向，走向更專業化。「除了工業之外，3D打印及掃瞄已大量應用於牙醫上，如為箍牙的病人做牙模，只需用細小的掃瞄器在口腔掃瞄，然後就可透過3D打印印出牙模，」先科機械開闢了本港的牙醫市場，並會為牙醫提供設備建議及技術指導，不斷引進更適合醫生的專業設備，令公司得以保持業績表現。
3D打印的應用在未來仍具有巨大發展潛力，蘇文傑指出，在生物醫學工程上，3D打印可以幫醫生打印針對個別病人情況的手術用的工具及醫學儀器，例如預先掃瞄3D人體型要求，萬一骨折，便可以打印出一件形狀完全吻合的骨頭，作手術用途。但現時為止，這個技術仍具有一定的限制，他指出：「3D打印出現的東西，不是全部都可以通過個別的安全測試及防水要求，你打印出一件玩具出來，未必通過嚴格的安全驗證；另外，現時不是所有物料都配合到3D打印，例如玻璃、紡織等，這個技術還有待研發。」
蘇文傑續指：「其他專利權技術將陸續到期，如DLP﹙digital lightprocessing，數位投影技術﹚，以往3D打印是逐點打印，DLP好像一部投影機，利用光學投影技術，把要打印的影像投影出來，由點變成面，速度更快。」香港電子業商會榮譽會長陳其鑣教授指，3D打印技術可以與傳統工業相輔相成，創造雙贏，「3D打印做模具時間快，質量不比鋼做出來的差，工廠可以用前者試做產品，如果市場反應理想，再大量生產。」
鄧詠筠、黃捷