英国3D打印杂志TCT Magazine新推出的音频节目“Innovators on Innovators”里，Hyperganic首席执行官林凯泽与金属和高分子材料工业3D打印领域的全球技术领导者EOS创始人 Hans J. Langer 博士各抒己见，阐述了对3D打印未来发展的看法。

那么Hyperganic与EOS曾有哪些合作项目呢？为什么利用衍生设计打印的事物表现更佳？3D打印如何解锁制造业的摩尔定律并为解决全球性挑战出力？请收听音频揭晓答案。

Lin Kayser (Hyperganic) 为 “Lin”
Hans J. Langer (EOS) 为 “HL”

Lin
我在回想我们的相识——是在2017年德国DLD论坛上，当时你发表了一场精彩的关于在未来我们如何在制造业领域嵌入3D打印技术的演讲。我当时在想：天呐，我必须和他谈谈。于是我踌躇地走向有点惊讶的你，我想此前可能没有人和你谈论过3D打印这个领域。还记得后来我们聊的很好。 

HL
你应该记得一个小时后，负责举办德国DLD论坛的负责人告诉我：不要小看Lin，他是数字化领域的大人物，于是我开始明白你为什么想和我聊聊。我们的初次见面之后，我把你介绍给了EOS美国分部和创新人员，但当时这些会议并没有大的成效。一年后我们在宝马特别论坛上第二次见面并交谈，你告诉我你的创业背景和你在数字化领域深入人心的故事。我立即觉得我们可以有很多合作的可能性。我把你当作一位远见者，我知道我们都对未来是怎么样的有个比较清晰的概念，很荣幸能和你相识并展开合作。 

Lin
有意思的是，我是从2012年从英国公司Bits From Bytes买了一台大型3D打印机开始了解这个领域的。而你在这个领域已经有近30年的经验并且创造了很多东西了。我想我们都同意，未来几十年的变化将会比过去30年更加地迅疾，这是我认为值得关注的。 

HL
回首往事，1985年我在波士顿工作，有个迪拜的电话，是Chuck Hull打来的，他是3D打印的发明人，我的团队当时卖给他我们的第一批扫描仪。我当时才首次听说3D打印这个词。我还保留了他当时的路演视频材料，他当时在融资，但我却在思考3D打印的未来有可能是怎么样的。在1985年，我们买了第一台苹果电脑，当时以微软系统为标配的个人计算机还不存在，而且也没人知道怎么实现计算机和机器之间的协同。 

Lin
有趣的是，在1990年左右，在我开始我的30年创业生涯时，我的第一份工作是在一个刚起步的创业公司，他们尝试使用计算机编程控制大型工业机器，显然您比我更早尝试这些。这是个有趣的巧合。

HL
我在1988年离开了我在General Scanning的职位，因为当时的团队不愿意拓展在3D打印这个领域的业务。我恰巧遇见了我的天使投资人，他是世界上最出名的风投之一。我们陆陆续续创建了十家公司左右，而EOS正是我们协力打造的第一家公司。当时德国的宝马公司决定投资，但他们对能得到的东西不甚满意。当时SLA打印机相关技术还不成熟，单层输出由于计算机的计算效率需要等待2分钟。仅操作数据就得要上一台大型的计算机工作站了，因此当初设计对我们来说不重要。随后我们制造出了采用微软Windows系统的3D打印机，但是在工业制造领域的功能还很有限制性，只能制造出一些很脆弱的模型。

Lin
我觉得人们现在还存在这种偏见，那就是3D打印技术只能创造出一些小玩意，而不是真正的工业产品。当我在2012年买了第一台3D打印机后，我马上就被迷住了。我从事软件行业将近40年了，我总感觉软件行业的发展速度和这个世界其他领域相对缓慢的发展速度起来是那么不真实。所以当我涉猎3D打印领域时，我发现如果我们利用3D打印技术把软件技术范式衍生到制造业，那会是多么惊人的变革。但我不禁问我自己：你在开玩笑吧？一台FDM打印机能做什么呢？所以我开始搜寻全球范围内的工业3D打印行业的发展现状，这令我大开眼界。Hyperganic创立的最初想法就是基于此：为什么不创造一套软件技术系统，赋能3D打印机，变革制造业呢？ 

HL
让我们看看制造业的激光领域，相较于EOS，我想举例我们开创的当今的行业先驱公司Scanlab，一个基于激光技术的数字制造领域的公司，提供给你一些思考。在EOS我们每年大约需要使用1000个扫描头，但是每年一般航运的扫描头有50000个。像富士康这样的公司，他们使用超过10000个系统来制造iPhone。所以，从这个角度，我们可以想象制造业的体量有多大。还是举富士康的例子，当他们拿到苹果公司的订单时，他们每个季度需要使用大约5000台数控机床。 

Lin
是的，人们经常忘记制造业这个行业有多大的市场规模。我们很可喜地看到如今3D打印行业的发展现状。我也为我公司的软件技术能适应于这个行业的应用感到开心。但我们需要看到，目前我们只停留在这项技术的表面，长期来看，我们都同意3D打印技术很可能会对制造业有着颠覆性的影响力。有意思的是，和芯片行业的发展做个对比，芯片业你既要应对越来越复杂的设计，比如用衍生设计代替人工设计，同时也要应对制造过程中的变革。两者在独立发展的同时，也相互启发。这也是如今3D打印领域面临的变革。你怎么看？ 

HL
完全同意。5年前我阅报时看到高通公司作价60亿欧元被出售，他们不曾制造出一块芯片。然后我关注到有一家台湾的芯片制造公司做的很成功，于是我研究了台湾的半导体制造业，很惊讶地发现半导体制造实际上类似于3D打印，都进行逐层打印，所以我告诉我的团队，也许我们要开始关注这个有着6000亿欧元市场的行业了。

我一直很好奇你所说的基于体素的软件技术，作为一个物理学家，我一直比较关注真实的世界是怎么运行的，但是现在在这个数字化世界里，我们要考虑的是如何把它们结合起来。还记得2018年，我们在共同进餐时决定把你的软件驱动到我们的打印机系统中，并为你量身打造了一个用户界面。我清晰地记得在63小时后，我们拥有了一个具备一个数字化设计引擎的新系统，一个数字化3D打印进程引擎和一个数字化3D打印后进程引擎，因为3D打印由很多步骤组成，打印出来的东西也许还不是成品，需要后期再处理。

基于此，我们希望我们每年能打印以亿计量的已经有市场需求的零部件。它将只是一个成本的问题？如何结合我们的技术来创造商业模式？如果我们把这设计引擎与你团队所创造的体素内核结合的话，我们可能距离实现这情况十分接近了。这意味着我们正在创建专注于非常具体应用场景的企业。以每单位5到10美元之间的价格制造一百万或一亿个单位就足以构成重大的颠覆性改变。这是因为，如果我们能够以这种成本水平进行零件的3D打印，那么人们会意识到，其他的制造方式已丧失了领先优势。数字化制造就是这么快。 

Lin
如果你与3D打印领域的许多人交谈，他们不会有这些思考，因为他们偏向于认为3D打印只适合小型精品式的制造。在我退出我的上一家公司并将其出售给Adobe之后，我已经对3D打印这个领域很感兴趣了。我对自己说，我做的下一件事需要有一个巨大的市场和强大的社会影响，不过我当时还不知道这些3D打印机将如何能产生社会影响，因为它们似乎只是有趣的玩具。但我很快意识到，如果你创造一个设计引擎的话，就可以创造出具有接近自然界设计能力的复杂性物体。你可以创造前所未有的东西，你可以创造比我们人类开发的更先进的物体和机器。一旦你拥有了这些，问题就不在于是否使用3D打印，因为这将是制造这些物体的唯一途径。 

最初，我与已经合作了20年了的首席技术官Michael探讨。我问他，”如果我们想使用3D打印机器生产任何物体，我们要怎么做？”他笑着说，”你将不得不存储物体中的每个分子。你将不得不赋予空间中每一个点的物质价值和工艺属性。这在当时似乎是一个完全荒谬的想法。但两天后，他说，”我们已经做了一辈子的图像处理，这将只是三维图像处理技术罢了。” 这就是Hyperganic的创始思想。我们建立了一个引擎，可以构建3D打印机可以输出的每一个粒子，这使得我们可以设计打印机理论上可以打印的任何物体。这是我们的基础。接下来的问题变成了 “谁来设计这些物体？” 而如果我们像过去两千年来一直在做的那样手动设计，就像罗马和埃及工程师所做的那样，整个过程将花费大量的时间。我们在做的是把工程师大脑中的思维过程放到计算机算法中，并将其放大。它是可以无限扩展的。 

这正是半导体行业的情况：微芯片是完全按照算法设计的，没有人画任何东西。微芯片也是在完全自动化的工厂中生产的，这些工厂很复杂，价格也高得令人难以置信，但这使得机器可以默认生产许多不同的设计。这就是我们未来几年3D打印的方向，我很高兴看到您在这方面的贡献。 

HL
从我的角度来看，能够逐个体素创建材料属性真的很令人兴奋，因为当我在研究如粘合剂喷射的3D打印技术时，看到它们被用于在逐层基础上构建物体的过程。这意味着他们无法利用你的软件优势，给每个单独的体素一个特殊的属性。 

在EOS，我们开发和设计了被称为 “数字材料 “的全新材料，无论是聚合物、金属还是陶瓷，都是世界上没有使用过的。令人惊讶的是，在基于激光的制造过程中，你可以创造出自然界中没有的材料特性。例如，我们有一家初创企业创造了一种铝合金，你可以用它来制造一个等同于钢铁强度的部件。我们的设计师非常惊讶地发现这可以使他们设计出各种全新的发动机，从而创造出一个其他方式无法制造的零件。当涉及到火箭发动机的主要设计问题时，一方面，他们希望实现轻量级设计，另一方面，他们希望发动机能承受极端的压力并且拥有耐热性。 

如果我们看一下自然界，自然界没有创造出致密的物体，因为自然界中只有多孔的部分。有这种功能化多孔性的表现，我们用多孔部件做的一些测试显示出比致密部件更高的强度特性。未来的变革只有通过3D打印和Hyperganic才能轻松实现。我认为设计师将开始理解并摆脱由人类进行CAD设计。我们将创造出的物体有可能具有很强的仿生性，甚至可能利用它们保护世界。 

Lin
我们现在可以制造出一个由多种材料构成的部件。想一想这对回收会有什么影响。一旦我们有了这些能力，我们就可以创造出更加节能和实用的物体。物理世界让我疯狂的事情之一是我习惯了软件和计算机硬件的速度。想一下， 我们在十二年前还没有智能手机；20年前，许多人没有使用互联网；三十年前，很少有人得到操作电脑的机会。相较于物理世界，我们周围的其他东西并没有什么变化，我对此感到很沮丧。我认为在我们周围的几乎任何东西都有令人难以置信的改进空间。这就是为什么我相信3D打印是改进之路。 

一方面，我们有制造业的新范式。另一方面，我们有更多的设计自由。在传统方式里，如果我们希望生产一个零件，你就必须生产一台机器来制造这个零件。现在，在3D打印的标准化流程中，你可以在每次生产中进行设计迭代，并对其进行定制。因此，未来几年世界的发展将是惊人的，因为我们将释放人类对物理事物的创新潜力，而现在，这一直被生产过程所束缚。 

HL
我刚刚想到，在2019年我们与来自宝马的工程师进行了一次非常有趣的讨论。而且你可能还记得，他们向我们展示了他们的一些设计师的试验测试。他们雇用了两组不同的设计师来创造一个仿生零件，但这个零件看起来与仿生的形状非常不同，因为设计师在大学里没有被教导如何进行这样的设计。我已经可以想象，如果我们让计算机与设计师对垒，会是怎样的情况。这将就像计算机开始学习下棋时一样。在第一轮中，人类仍有机会击败计算机，但到了最后就不行了。     

同样的情况也会发生在设计界中。大多数人都没有理解我们正在谈论的东西，我认为我们必须把这个信息传播出去。同时，你要有一个合作伙伴，你们可以一起以适当的方式使用设计引擎来生产生成的零件。当你看一下半导体产业，这没有什么不同。台积电刚刚开始在内华达州建造一个不少于800亿美元的工厂，你能想象这个规模吗？而且它在制造方面击败了英特尔，我认为类似的大规模工业生产设施也将在未来为3D打印而存在。 

Lin
这是一个有趣的方面。想想高通、台积电和英特尔之间的区别，英特尔是一家完全集成的公司，他们设计和生产自己的芯片。长期以来，这似乎是最好的选择，因为他们垂直整合。然后还有像高通这样的公司，它是无工厂的设计公司，员工基本上是不制造芯片的设计师。而像台积电这样的公司是不涉猎设计的芯片制造商。 

从长远来看，每个人都可以专注于他们擅长的事情。赫尔曼-豪瑟是个人电脑行业的先驱，他也是我们的投资者之一，因为他相信我们为实物所做的事情就是他为个人电脑和智能手机世界所做的事情。他做了什么？他在20世纪70年代创造了一种新的芯片设计，称为ARM，它为世界上每一个智能手机提供动力，但ARM只做设计。其他生产商都在授权他们的设计并生产它们。这就形成了对最佳设计和最佳生产方法的竞争，这两种竞争相互启发。如果我们能在3D打印上实现这一目标，那么我们也将看到制造业的摩尔定律。这确实是我们的愿景，因为我们有很多紧迫的工程挑战需要在未来几十年内解决。 

HL
是的，我认为当我们分析3D打印所涉及的应用场景潜能时，我总是告诉我们员工不要去碰那些有效的案例，我对这个不感兴趣。一个错误的方法是看一个传统制造的零件，然后问 “我怎么能用3D打印来制造它”。我们应该设计那些无法通过传统方式制造的零件，我们必须看一看我们可以在哪些关键领域应用这些零件，以克服传统制造方法带来的限制。 

Lin
这就是为什么我一直认为，重要的是要考虑到我们想要实现的功能，而不一定是零件本身。许多年来，人们一直在问我：”我怎么能打印一个螺丝？” 我认为这是展示3D打印能力的最糟糕的例子。首先，用传统方法生产一个螺丝真的很容易。其次，在3D打印中你甚至不需要螺丝。螺丝钉的作用是把标准化的零件连接在一起，但在3D打印中，你没有标准化的零件，你也不需要把零件连接在一起，因为它们会被打印成一个统一的物件。因此，这就是为什么我们需要从功能入手，并将其输入像我们这样的人工智能驱动的设计引擎。设计引擎输出的物体令人惊讶，因为即使你没有模仿自然的编程模式，他们仍然看起来是仿生的。自然有最好的设计，生成的物体也会如此。 

HL
我很高兴我们相遇。我没有真正从设计和数字化领域来思考这个问题，因为它们如此不相关。通常情况下，当你来自机器加工方或激光加工方时，你周围的人员都以他们的方式进行非常专业的思考。现在，如果我们希望创造一种可以行驶3000英里的电池电动车，我们可以从功能的角度出发，然后采取3D打印和生成设计的方法来实现它。我认为这是值得一试的。因为解决方案将是前所未有的。 

我了解到，越来越多的人准备开始这类探索，即使他们在探索途中损失一些钱也并无大碍，因为即使只有十分之一的可能性成功，就已经强于我们如今的方式了。感谢旅途中有你，你会说：“你有机器，我有软件，让我们一起创造一些东西”。我很高兴我们正在让很多人思考这个问题。这将改变世界，并有很多乐趣。我也很欣赏我们讨论工作方式时的开放态度。 

Lin
我对未来30年可能发生的事情非常期待。我们虽然才刚刚开始，不过已经争取到了一个良好的开端。况且，我认为我们都对自己目前在航天航空领域中所做的事情感到高兴。当我们在五年后进行下一次这样的对话时，一定会很有趣。 

HL
我很确信航天航空是一个非常有趣的领域，因为它有充足的研发资金也是一个价值好几十亿美元的有潜力的行业。非常感谢你今天与我进行这样的对话。 

Lin
谢谢，Hans，见到你总是很高兴。