劉永濤
(河南工程學院,河南 鄭州 451191)
當前,3D 打印的概念日益引人關注,國內外普遍認為,3D打印將推動實現新的工業革命。 3D 打印可以大概分為三類:一是大眾消費級,多用于工藝設計、玩具等文化創意領域;二是工業級,主要用于模具、模型等原型制造以及產品直接制造等工業制造領域;三是生物工程級,主要用于打印骨骼、細胞、器官、軟組織等生物醫學領域。 在工業領域,3D 打印技術運用有所突破,美國已應用3D 打印技術制造出了無人飛機;在生物工程領域, 歐美一些國家已經通過3D 打印技術打印出類似骨骼的材料、新型人工耳乃至胚胎干細胞等等。 但是,3D 打印在文化創意領域的運用卻一直被忽視,并沒有起到應有的作用。
雖然3D 打印技術在工業領域和生物工程領域已有明顯進展,但一些關鍵技術和環節還沒有取得突破,并沒有實現成熟的產業化,在世界范圍內仍停留在“高級玩具階段”,但3D 打印技術已經可以滿足文化創意產業創新發展的需要。 由于社會節奏明顯加快,消費者的精神需求日趨特色化,文化創意產品的更新周期越來越短, 歐洲設計更新換代的周期已經縮短至5-6 個月以內。 在這種情形下,3D 打印技術為設計師確定設計方案、制造產品模型以及滿足消費者的個性化產品,提供了空前的便捷條件。
實現3D 打印,離不開立體化、形象化的計算機三維設計模型藍本,可以說,三維數字化技術是3D 打印的基礎和支撐。同樣, 三維數字化技術更是文化創意產業廣泛應用的基礎性、戰略性工具技術,是新一代數字化、虛擬化、智能化設計平臺的基礎,無論是《阿凡達》逼真的3D 特效,還是越來越流行的虛擬博物館、虛擬美術館,三維數字化技術使文化創意產業的產品和服務形態不斷發生革命性的躍升。 我國有13 億人口的巨大消費市場和超過5 億的網民,以三維數字化、網絡信息化和虛擬仿真化的全新方式和現代手段, 必將極大地促進3D 打印在文化創意產業得到廣泛應用。
文化創意產業具有人才聚集、 信息聚集、 資金聚集的特點, 對環境要素等軟資源的依存度高。 3D 打印作為一種新技術,大規模應用還面臨很多挑戰和瓶頸制約,尤其在起步階段,對創新力、產業鏈和整體化配合等都具有較高要求。 河南是一個中部省份,在人才聚集和創新能力上相對較弱,要搶占文化創意和3D 打印制高點,必須要有科學合理的定位,突出自身特色與優勢,實現錯層競爭與差異化發展。 因此,在文化創意領域發展3D 打印,以3D 打印助推文化創意產業發展,是符合省情和產業發展規律的必然要求,對于擴展產業鏈條,實現多產業融合,把握未來發展的制高點具有重要意義。
一是有三維設計的人才和產業基礎。 河南省高校基本上都開設有藝術設計、軟件工程、計算機等專業,省會鄭州聚集了一批設計創意公司; 我省還提出要打造動漫產業大省, 截至2010 年有40 多家動漫企業,年動畫產能已達1 萬多分鐘,動漫衍生產品已有2100 多個品種。 二是有材料方面的基礎。 與3D打印密切相關的工程塑料、光敏樹脂、尼龍材料、石膏材料、鋁材料等,在我省都有產業基礎,河南是“十二五”期間全國重點建設的四個工程塑料基地之一;河南神馬氯堿發展有限責任公司主要產品樹脂粉可加工成光敏樹脂等等。
在國家層面,2011 年,藝術學已經上升為學科門類,設計學成為一級學科,具有工學和藝術學雙重學科屬性的設計學必將有廣闊的發展空間。 要高度重視設計類人才的教育和培養,尤其是創新“三維設計”教學模式和課程體系,以河南大學、河南工業大學、 鄭州輕工業學院等高校及各類設計院所為依托,整合力量,發揮優勢,建設以三維數字化技術為核心的創新平臺。 同時,鼓勵企業整合創意設計、策劃咨詢等環節,設立企業設計中心或獨立的創意設計企業,加大產學研合作,提高人才培養質量。
我國人均GDP 已超過5000 美元,根據國際經驗,當人均GDP 接近或超過5000 美元時,文化消費會出現“井噴”。 3D 打印在文化創意行業的應用非常多、應用速度非常快,可以預測,未來5 年將是3D 打印在文化創意產業領域應用的黃金時期。河南應敏銳地捕捉這一歷史性機遇, 及時出臺鼓勵性措施,扶持3D 打印進入大眾消費級的文化創意產業領域, 如印刷、照相、旅游、文物保護等行業,開辦3D 照相館、3D 打印店等,制作個性化的工藝品、紀念品、玩具以及珠寶首飾等現代藝術品的生產和制造等等, 不斷開辟和占領3D 打印技術在文化創意產業的廣闊市場空間。
河南文物古跡非常豐富,民間藝術歷史悠久,被稱為“中國歷史自然博物館”。 要積極在文物和文化遺產開發保護領域積極應用3D 打印技術, 一是為文物和藝術品建立三維數字檔案,使3D 打印技術可以隨時隨地、高保真地把數字模型再現為實物;二是運用3D 打印技術,積極進行文物和高端藝術品的復制、修復以及衍生品開發;三是3D 打印比傳統手工制模工藝,在精細度、復雜度、制作效率等方面都具有明顯優勢,利于積極挖掘河南民間文化藝術中的特定藝術符號和藝術形象,實現高效、小批量的生產。
3D 打印技術的市場化應用,意味著打印材料的巨大市場。根據打印技術方式的不同,3D 打印所用材料相差很大,主要采用的是工程塑料、光敏樹脂以及粉末類的塑膠粉末、石膏粉末、金屬粉末等。 除了工程塑料以外,目前大多數材料還依靠進口。對于文化創意產業來說, 以工程塑料為主要原料的FDM3D 打印方式操作簡單、材料環保、普遍易得,打印出的產品也接近生活用品,適合市場化和產業化。 因此,河南作為全國四個工程塑料基地之一, 要積極擴大生產規模, 不斷提高市場競爭力;同時,依托鄭州大學、河南科技大學、河南工業大學等院校的高分子材料與工程等相關專業,成立基于3D 打印的材料研發中心,搶占3D 打印材料研發先機。
3D 打印企業以及人才、 資金、 項目等相關要素具有集聚性,且產業聚集后對產業資源和服務具有共享性需求,形成完整的產業鏈條則能夠帶動整個產業集群的發展。 文化創意產業對環境要素的要求較高,同樣具有聚集性。 因此,發展文化創意產業不能遍地開花,要鼓勵文化創意產業向鄭州、洛陽等中心城市聚集,結合產業聚集區建設,有意識地培育和建設以3D 打印技術和文化創意為方向的產業聚集發展, 引進戰略投資者,培育龍頭企業,強化園區建設,推進集群發展。