▲目前3D金屬列印技術已經可以打造火箭，用來製造內燃機不是問題，成本與產能才是！

第六篇報導當中，已經提到未來「3D列印+智慧工廠」具備下列三項驚人優勢：

優勢一  材質非常多元、特性充滿變化

優點二  造型無限、修改簡便、一體成形

優點三  材料耗損低、不需要模具、大幅降低成本

本篇將繼續闡述其他四項優勢（總結），讓讀者可以通盤瞭解未來的輕工業趨勢：

優勢四  全數位化研發與生產，加速產品更新頻率

優勢五  品管、易地、小規模、大規模製造更為容易

優勢六  降低庫存、倉儲、缺貨、待料焦慮

優點七  車輛、飛機、船隻、電器、家具…不同產品甚至不同品牌都能「混線生產」

相關系列報導：

▲使用3D金屬列印製造的飛航渦輪噴射引擎（外燃機）

▲Ford性能研發部門使用3D金屬列印機少量生產高性能引擎用進氣歧管

▲在特殊工業用途方面，3D列印可以將數十個零件整合為一個！

智慧工廠  萬能產線  大小通吃

優勢四  全數位化研發與生產，加速產品更新頻率：3D列印其實是個「統稱」，箇中技術依然五花八門，但所有3D列印機都可以稱為「數位製造業」，這是工業4.0的精髓之一。以汽車研發與製造為例，昔日研發一輛車必須經過油土模型與各種實驗模具開發階段，中間還要經過無數次修改才能成為最終定案，電腦只是站在「輔助」而非「主導」地位，且實際成品還要考慮工廠能不能量產，完全突顯論與實際的強烈落差。

然而在數位製造的年代，電腦設計完成後，「只要一個按鍵」成品就會被製造出來，可以立即進行測試與修改，如果不符合標準，傳統模具生產方式必須「砍掉重練」，但數位製造可以輕易進行局部修正與測試，過往經驗值更容易堆加上去，省略龐雜繁複的研發程序，大幅增進研發效率與品質。

當年，Dyson花了五年的時間，測試了5,127個試驗原型，最終才研發出最滿意的「吸力不衰減」無濾網耗材氣旋塔式吸塵器，可以想像這五年大部分的時間都花在「製造與修改5,127個實驗模型」而不是在做實驗！如果談到汽車研發，那絕對是艱辛百倍，研發吸塵器、吹風機、電風扇…都比汽車引擎容易的多，畢竟前者不需要用到艱澀的「熱力學」。

未來數位製造科技實現之後，今日需要三～五年的新車研發時間，未來將縮短在一年以內，否則就會被淘汰並大聲哭喊「如果還有明天」！這對消費者來說只有一個「爽」字可言，但別以為汽車產業將欣欣向榮一片藍天，事實上各車廠最後可能都是灰頭土臉，高效研發對工程師來說乃是「無間地獄」般的試煉，完全沒有休息時間！因為「極快」的相對名詞就是「極為競爭」，稍微偷閒就會被超越，相信所有R＆D人員都能體會。講到這裡，相信CPU、LED、液晶螢幕、手機…等研發工程師一定很想流淚！昔日郵局壟斷小包裹宅配，爽爽過日不會被「奪命連環Call」拼命催；今日網購拼1小時快速到貨，美食生鮮20分鐘到府直送，一堆物流士超速、蛇行、逆向行駛拿命送貨，「快」沒有錯，但太超過反而罪過！如何導正成為良性競爭，這問題值得深思。

優勢五  品管、易地、小規模、大規模製造更為容易：在傳統製造業的思維當中，有句話可以這樣說～有一種懶，叫做老闆覺得你很懶！畢竟「人」的效率高低落差相當大，厲害的員工可以替老闆創造極高的企業價值。但未來，有句話可以這樣說～有一種快，叫做老闆覺得你不夠快！這無關勤勞與否，因為生產線已經不需要大量的人力，那人要做什麼？答案就是規劃、管理、設計、創意…需要動腦筋的事。畢竟靠人力的時代，效率增進三倍並非不可能的事，老闆絕對會給你拍拍手但不保證加薪；但是在未來全自動化生產的年代，效率增進「十倍」並非不可能的事！因為「3D列印+智慧工廠」有一項傳統產業辦不到的特質，那就是「品管、搬遷、分散、集中」更為容易。

3D列印有一個特質，那就是程式無誤、材料無虞、機台一致，不論在先進國家或是落後國家，生產出來的成品都能達到一致的品質，變因相對少。相較下，傳統製造業經常存在鍛造壓力不夠大、真空泵退化、模具耗損與變形、熱處理溫度控制失常、CNC機台年久失修造成精度誤差、原料供應商偷斤減兩、上游供應商偷工減料…等品質疑慮，若牽扯到手工的部分，那變數更大！

使用3D列印技術後，因零件簡化，可大幅減少協力廠商，品管更為可靠。此外工廠不論是要縮編、擴編、拆解、訂單瞬間爆量需要尋求廠外短期生產支援、受到疫情影響需要快速搬遷、接到全新訂單需要修正生產線、面臨轉型必須做全面調整…，以上問題對於傳統產業來說都是鳥事，但是對於智慧工廠來說乃是好事，因為彈性大、容易改變，不但更能適應環境也更容易生存。

基於此，未來設置智慧型工廠「地點」的考量，廉價勞工不再是衡量的基準，土地成本、在地消費水準、可靠且低廉的電能、高速且保密的5G網路、妥善快速的交通建設與物流服務，這才是發展智慧工廠的本錢。台灣目前存在最大的疑慮，其實不是消費、電力、網路、交通等問題，而是長久以來炒房炒地皮的惡習與劣法，導致土地成本「超級高」難以吸引外國廠商來投資！

▲昔日渦輪葉片輕量化必須靠昂貴的鈦合金，使用3D列印技術後可以從結構下手。

▲未來中小型工廠不需要太多人力，工作環境乾淨無震動噪音，而且可以跨領域生產多樣產品。

▲今日消費者很習慣左方的零件，未來則是會進化成右方的樣式，重量可減少30％以上，金屬使用量可減少50％以上，不懂機械製造與應力結構、有鏤空斷裂障礙的人可能會很不習慣！

優勢六   降低庫存、倉儲、缺貨、待料焦慮：在傳統製造業的經營思維當中，生存之道乃是大量生產、以量制價，相對的必須具備一定的原料、零件、半成品、成品庫存，勢必會增加倉儲、管銷、物流等成本，而且任何環節一旦出問題，整個供應鍊就會失衡甚至斷鍊。

然而3D列印科技普及後，大量生產的思維會漸漸轉為「量身客制、受訂生產」等大方向發展，很多大型工廠也會拆解為區域型小規模工廠，並轉型為多功能複合式智慧工廠。此時，如果廠商還在搞大型倉儲、大量庫存、長途貨運…，其成本壓力一定會把企業壓垮！

優點七  車輛、飛機、船隻、電器、家具、不同產品甚至不同品牌都能「混線生產」：重頭戲來了！如果大量使用3D列印技術生產汽車，大幅減少甚至完全不使用模具製造，那麼未來一輛汽車的智慧財產精髓，說穿了就是一堆設計與製造程式、一個高容量的隨身碟。換句話說，只要偷取了程式，就等於偷走了整條產線！然後找一個設備等級相同的智慧工廠合作，即可產出一模一樣的車型，竊取、盜版、修改、複製變的非常容易，甚至可以做到「青出於藍」小改更厲害、贗品超越正品的境地！因此「保密」這件事，在智慧工廠裡乃是與品管一樣重要的事情，5G科技之所以非常重視「資訊保護」可想而知，美國與中國之間的大戰，竊取工業與軍事機密也是導火線之一，未來不會消失只會越演越烈。

一輛車既然就是一堆程式，那麼轉換工廠或是易地生產就會變的非常容易，企業間談結盟、合作、代工也變得更容易更輕鬆。再來想想其他發展空間，在台灣一輛汽車一定要有空調系統，汽車生產線既然要生產與裝配壓縮機與冷凝器，何不順便生產個電冰箱或冷氣機呢？反正不用模具，箱型結構直接3D列印就行。未來的電動車進入自駕領域之後，為了娛樂車上的乘客，大型液晶螢幕與多聲道音響絕對是標準配備，工廠內既然有此現成機件，為何不順便生產電視機、顯示器、平板電腦、筆記型電腦、手機等相關商品。

以上是向下延伸，如果向上呢？一座智慧工廠既然能夠生產汽車，如果空間足夠、設備支援，為何不生產貨車、中巴、卡車、聯結車？甚至可以生產捷運與雙層遊覽車！既然可以生產大型商用車，為何不能生產輕航機、直昇機、漁船、遊艇？目前人造衛星、載運火箭、燃氣渦輪引擎（飛機使用的外燃機）已經可以用3D金屬列印技術製造，未來需要努力的地方就是成形更精進、效能更迅速、價格更便宜，技術方面已經不是問題，目前礙於設備成本太高、生產效率太差，否則，很多傳統工廠、工藝、工頭、工人、工匠、工具…通通都會消失！

▲使用3D金屬列印製造的「橋樑」！3D列印技術都可以用來製造飛機的機翼，造橋當然不是問題。

▲目前對於3D列印最感興趣者並非汽車業，而是醫療業，尤其是牙醫！

▲3D列印機結構並不複雜，難就難在關鍵技術以及生產速度，未來還有很大的進化空間，不只是成品的剛性與強度表現，還有成本與產能，但是在過渡時期，3D列印用於研發輔助以及模具製造相對有利，直接用於成品製造，目前還是不能和傳統製造業相抗衡。

當然，要到達這一天，其實還很久，但問題不在於何時來臨，而是企業與消費者有沒有準備迎接這一天的來臨！最後來談談一個真實案例：大約在2000年的時候，攝影界開始慢慢進入數位相機的年代，初期數位相機的像素不高、品質不好、價格昂貴，當年個人在龍潭TIS賽車場拍各種比賽時，使用的器材依然是底片相機，一日要消耗20～40捲不等的幻燈片，每逢週五比賽前，都會在雜誌社的暗袋內，靠雙手的觸感分裝100呎大底片，技術門檻比起摸麻將只差一點點！寧可付出高昂的底片沖洗費，也不可能將數位相機放在胸前，但短短3年，數位相機完全驅逐傳統135鐵殼底片！

此時很多攝影老前輩，還覺得未來的世界是「低階數位、高階底片」，反正很多攝影工作者還擁有中型相機，常見底片規格為6×4.5～6×9公分，遠大於一般單眼相機的24×36mm，專業攝影者甚至擁有大型相機，底片尺碼達4×5英吋或8×10英吋！想說數位相機再厲害，也不可能追上這麼誇張的解析度。沒錯，當年的數位相機確實辦不到，但後來也不需要辦到，因為「數位相機+Photoshop」就能輕易克服此問題，而且完全不需要暗房，無須長時間沖片等待，以及關在紅燈房間內暗無天日的忍耐！沒錯，差不多又過了3年，中型相機與大型相機都成為「裝置藝術品」，只能來證明個人的資歷以及年紀，但已無關技術，不禁令人唏噓！

今日的3D列印機與無人工廠，分開來看，好像都不怎樣！嗅不出絲毫能掀起革命的氣息。但未來的量產型3D金屬列印機+智慧工廠，其威力就像是「數位相機+影像軟體」那樣可怕！早年還在黑白攝影的年代，美國知名風景攝影師安瑟 亞當斯曾說「許多攝影師辛勤耕耘一年的時間、才創造出一幅好作品」！但現在呢？因數位化高效率的緣故，別說是一年、一月、一天，有時候「一小時沒有創造出一張滿意的作品」都覺得對不起自己！更誇張的是，以往錄影與攝影是二種不同的專業，但今日二者已漸漸合併，不只併在相機（錄影機）裡，且早已結合在手機當中。