文体用品产业3D技术动向与发展趋势（上）

文/恩里克·杰姆斯（美） 译/王庄林

文体用品产业3D技术动向与发展趋势（上）

文/恩里克·杰姆斯（美） 译/王庄林

在电影《十二生肖》中有一个场景，主演成龙戴着白手套，通过抚摸国宝兽首将数据扫描到电脑，与此同时，另一端接收到数据信息的机器就可将一模一样的兽首制造出来。电影中引发众多观众极大兴趣与好奇的高端机器，就是3d打印机。

在大部分人心中，3d打印是十分前沿的技术，只存在于高新科技领域，但其实3d打印并不新奇，从飞机、建筑等重工业制造到牙齿矫正器、人体器官定制，特别是文体用品的个性化定制，诸如文具、玩具、运动服、运动鞋袜、乐器以及各种球拍与球具等。3d打印制造的文体产品早已渗透到发达国家相关产业、顶级会展与人们的日常生活中。

一、颠覆传统的时尚技术

这是文体用品前所未有最广阔的市场。在未来不管是你的个性笔筒，还是有你半身浮雕的手机外壳，抑或是你和爱人拥有的世界上独一无二的戒指，都有可能是通过3D打印机打印出来的。甚至不用等到未来，就可以实现。

3D打印是颠覆传统文体用品设计与生产的创新技术，它将复杂的文体用品结构绘制在虚拟的物体或人体模型上，实现了常规材料无法完成的概念，并创造出更多的细节。同时，可以把跨学科的知识运用到文体用品设计中，通过3D打印技术将灵感变成现实。

Ping公司推出3D打印推杆。虽然使用3D打印机打印各种玩具很方便，不过用3D来直接打印受力强度较大的体育用品就比较勉强，因为许多体育用品在使用过程中要承受相当大的冲击力，这对3D打印的产品显然是很大的考验。但是，美国高尔夫产品制造商Ping公司最近采用特殊金属材料3D打印出了可以正常打高尔夫球的球杆，并将其准备推向市场。Ping公司的工程总监PaulWood指出：高尔夫球球杆的传统工艺是采用很多或度环节的铸造过程；而3D打印却简单，只需CAD文件→3D打印机→成品，其过程是非常简单的。Wood说，“典型的金属3D打印机逐层打印焊接的方式会产生很棒的金属结构属性与焊接效果。其产品可以得到强度更高的微观结构……通过材料试验已经证明其比铸造的产品强度更高。”因此，Ping已经着手3D打印G25iron球杆，并让很多签约球员进行广泛的测试。“由于它良好的质量，很多球员无法分辨3D打印产品和铸造产品之间的区别。”Wood继续介绍说，同样的技术可以用于各种各样的高尔夫球杆零件，比如中空磁头、混合杆、把手等。因此未来的用户可以带着非常具体的要求让公司为其定制，比如说9.9°的球杆，尽管一般是10.5°的球杆。此外，3D打印的生产过程也证明，与传统工艺相比，它更容易和更快。因为3D技术只要20个小时就能打印出一个推杆来。而传统铸造方法必须先要制作模具，然后再通过铸造工艺，生产周期很容易就会拉长到6个星期。至于价格，这些专用的3D打印高尔夫球杆的价格在8000美元到10,000美元之间，主要是因为3D金属打印仍然比较昂贵。不过在这个价格上，您可以指定任何一种您喜欢的金属来制作球杆。

SOLS开发3D打印新型运动鞋。传统工艺生产的运动鞋每一双都不完美，所以欧洲SOLS公司采用3D打印让它们更时尚、更舒适、更有运动时穿着的完美性能。SOLS的3D打印模式是这样的：先采集一系列脚部照片，并借此生成3D打印的模型，从而为你量身订制适合自己的鞋垫、护膝、护踝与鞋子。从制作到发货，大约需要一个星期。SOLS还在开发3D打印ADAPTIV运动鞋，它能利用机器人及生物力学知识，根据人的每个动作进行调整。这款3D打印鞋还配有LED智能内芯的鞋子，它还能自动膨胀或缩小，检测运动情况。当你在球场上跳跃时，鞋子会自动膨胀，防止受伤。在消费对象与市场拓展方面，SOLS不仅面向体育爱好者开发3D打印新型运动鞋，还利用3D打印技术为物理治疗师、足病医生、矫形医生的病人生产矫形健身健美用品的，SOLS认为自己代表了鞋业的未来。“这对我来说是一个全新的领域，但设计、时尚、运动这三者是存在紧密而有趣的关系的。SOLS能帮助人们改善生活或者满足人们的某种需求，也许在职业体育方面还会树立标杆。但它还可以用更加休闲的方式融入到我们的生活中，比方慢跑。”SOLS公司发言人彼得·阿尼曼说。SOLS是由Kegan Schouwenburg和Joel Wishkovsky在2013年创建。如今在第二轮融资1110万美元后，达拉斯小牛队的总裁兼CEO特尔曼·尤塞尼将加盟SOLS的董事会。在新一轮融资推动中，使得SOLS今后将其3D打印体育用品业务全面扩展到体育用品行业，这对一家做矫形鞋垫与鞋子的初创公司来说，是一次堪称完美的机遇。SOLS还看好运动者可穿戴技术的未来，并预见运动中可穿戴技术将在体育世界大展拳脚。

3D打印备战奥运会。日本SSYS公司最近宣布，该公司将通过Objet350 Connex 多材料3D 打印机，为日本运动员定制运动用品备战2016年巴西里约热内卢的奥运会，并且助力日本筑波大学在运动科学和奥林匹克训练高级研发项目中实现突破。一直以来，筑波大学的运动科学研发积极促进日本的体育发展。其研发团队由该校体育系教授藤井裕久领导，并集中于三个关键领域：运动器材、训练和调节。其中，该团队利用3D打印技术开发的竞技器材成就显著。首先是3D 打印技术帮助日本击剑选手走向了成功。因为击剑的剑柄必须与击剑选手的手相互契合，剑柄形状上细微的差别往往可能会左右击剑比赛的胜负。在3D打印技术出现前，世界上只有一种类型的击剑柄，因此每位击剑选手都必须亲自对剑柄进行再加工，使之与自身相契合并添加防滑表面。同时，如果击剑损坏，运动员就很难找到一个完全一样的替代品。3D打印技术的出现为这一难题带来了突破性的解决方案。在备战2012奥运会期间，筑波大学的研发人员对击剑选手的用剑进行了实体3D扫描，并将多边形数据整合到3DCAD中。Objet350 Connex 3D打印机16微米精度的PolyJet 技术使研发人员能够根据运动员的使用反馈对每柄剑都做出精确调整，并制作出了共计70件迭代原型。藤井裕久教授指出：“因为运动员不是工程师，所以他们只能根据自身实际的使用感觉说出他们的需求。这就需要我们必须在这些感性信息的基础上进行揣摩，做出不同的假设，并开发尽可能多的模式以供选择。有了Objet Connex 多材料3D打印机，我们就可以轻而易举地做到这一点。同时，这款机器的高精确度也让我们能够灵活、迅速地根据运动员的反馈做出准确的调整。”现在，为了备战2016年巴西里约热内卢的奥运会，当前筑波大学与SSYS公司合作正在研究如何将3D打印技术拓展到日本体操运动员的防护设备、标枪运动员的专业用鞋、铁人三项用服、帆船桅杆、羽毛球步法评估系统等多种竞技设备的设计中。“无论什么运动，为运动员定制设备都对确保运动员发挥最佳水平至关重要，”SSYS营销执行副总裁乔恩·科布说道，“Stratasys 3D 打印机与体育运动的结合有着悠久的历史，从设计定制的跑鞋到通过3D 打印技术为自行车和雪上摩托制造最终使用零件，它几乎无所不能。我们技术的准确性以及我们所用材料的耐用性和灵活性，都会使设计师在运动设计理念和实践上得到真正意义的突破。而且。3D 打印技术的快速周转时间，也意味着运动员能够试用多种设计迭代产品，直到器材与设备完全与个人使用习惯完全匹配。”

锐步网售3D打印头套。阿迪达斯旗下品牌锐步新设的文体用品专卖网店3DNew，正在互联网上推销一种穿戴式智能保健头套Checklight。这种以3D打印技术生产的新产品，最适用于橄榄球、冰球、滑雪板、马术等等需要佩戴头盔的体育项目，其名字的意思就是“安全护脑”。这款头套能够记录运动员头部受到的冲击力，并且实时显示最后一次力的大小。它在国际上赢得了优秀产品设计奖。而它正式推向市场，还要多亏了3D打印技术低成本快速成型和易于迭代的特点。据美国体育用品制造商协会（SGMA）的调查数据显示，仅仅在美国每年就有多达380万例脑震荡病例发生在竞技和娱乐体育项目中，我们也就不奇怪为什么体育用品公司会推出专用头戴设备，来监测可能发生的脑部创伤。锐步早在五年前就率先开展了这方面的研究，一直致力于研发一种智能保健型头戴设备，既能监测脑部创伤，又不会影响运动员的赛场表现。当前Checklight已经在锐步专卖网店3DNew出售，单个售价149.98美元。不管你是不是一名运动员，是不是需要锐步的Checklight头套，它是在经过456个测试对象参与了1500个试验项目之后，成品原型又经过1500次跌落测试的检验才完美问世的新产品。

鲁汶3D打印体育用品连锁专卖店。几年前，比利时体育用品零售商鲁汶公司成立了赛跑服务实验室，专门研究3D打印散步鞋和跑步鞋的课题，并获得了152.000欧元的国家赠款。现在，鲁汶公司和Materialise公司合作，将斥资在未来两年内将3D打印跑鞋的零售业务扩展到全欧洲。现在他们在比利时、荷兰，爱尔兰和英国开张了四家3D打印跑鞋专卖分店，明年也会在德国、意大利、法国和西班牙等国进行合资谈判，以设立更多的3D打印跑鞋专卖分店。“我们基本上可以生产鞋了。”鲁汶公司现任3D打印部经理威尔森斯说。“我们已经获得了3D打印跑鞋的诀窍和经过多年开拓市场的经验。但3D打印也扩大了我们更深层营销的观点，比如我们能打印出一个零售价格为200至220欧元的个性化时尚跑鞋，它在更广泛的商业市场上是可行的。特别是个性化时尚跑鞋有关硬质材料的打印，我们的3D技术是没有问题的，但通常跑鞋用的材料是不同的。”这是一个很好的商机。“我们估计，我们在一个国家设立3D打印跑鞋专卖分店就是一个微型工厂，大约聘请5至10个额外的工作人员。”威尔森斯说。自2010年以来，其年度营业额翻了几番至3000万欧元，其利润上升到1250万欧元。

亚马逊3D打印商城。亚马逊推出了3D打印文体用品商城，可以根据商品的大小、颜色、材质甚至设计的形状而做出改变。这个商城服务范围涵盖了一系列的文体产品，包括玩具、办公用品、运动用品及居家健美用品，还有由Mixee、Scupteo和3DLT支持的一些产品等。这个商城的确预示着网络体育商品的未来转变点。这意味着亚马逊这个在英语国家里面最大的网上零售商正在引领一种全新的直观产品趋势，并开辟一个可以从源头改变产品设计及制造方法的道路，从而改变零售方式。亚马逊市场营销部总监Petra Schindler Carter 在新品发布会上说：“这个3D网上商城的开店意味着网络零售改变的开端，通过3D制造创新，从而为顾客提供更真实立体的感受。”通过3D打印，一些一次性体育用品及小型运动商品可以卖得更好。所以从理论上来说，没有什么是顾客买不到的，加上3D技术也还在不断的发展。这个商城还为用户提供了另一种服务，亚马逊设计了一个能供客户个性化设计的3D打印系统。通过这个系统，用户可以自行选择颜色、材质来设计一个专属的物品，设计完成后还能先来个360度全真式预览。当然你可以在一些商品上面加入自己喜欢的元素或改变商品本身，比如厚薄度等等。至于3D打印文体用品商城价格，尽管差异较大，但绝大多数的商品集中在30美元这个范围左右，其它的价格随着材质与大小的不同而发生改变。

阿迪达斯个性化3D设计在线社区。3D打印是一个热门话题，但如果3D打印要想真正成为体育用品的主流，就需要出现能够让用户找到任何日常体育用品的3D模型，然后根据喜好进行修改并下载和打印的地方，一个名为Herzogenaurach的在线平台就是这样的地方。Herzogenaurach是由阿迪达斯的德国总部策划成立的，它试图成为一个可以由用户创建不同体育用品的定制产品（跑鞋，头盔，运动外套，运动徽章等），并与世界分享的日常体育用品个性化3D设计在线社区。阿迪达斯的设计师可以来到Herzogenaurach平台上靠自己的创意设计赚钱。他们可以安全地销售自己的原创产品，而不用担心盗版。其他任何人都无法得到设计的源文件。每款产品在登上Herzogenaurach平台之前都要经过Herzogenaurach设计师团队的认真核实和测试。平台用户只需点击几下就可以自定义利用3D打印出一种个性化的产品。他们可以选择改变产品形状，或将一些文字添加到设计中。据阿迪达斯总部发言人迪斯特·马可披露，该平台预计将直接通过流数据输入用户的3D打印机。只需点击几下鼠标，任何人都可以创造属于自己美丽独特设计的产品。“从来没有两个人是一模一样的，产品也应该是这样。”迪斯特·马可宣称。据马可介绍，阿迪达斯推出体育用品数据流个性化3D打印技术服务的在线社区Kwambio，其平台上的产品共分五大类：设计、时尚、实用、装饰和艺术。目前，用户可以找到超过200多种不同的3D打印产品的技术服务，其中最受网友用户欢迎的是跑鞋、头盔、运动外套与运动徽章等。根据阿迪达斯总部的设想，Herzogenaurach将成为一种创造性的社区，每个人都是创造者。刚上线的前几个月用户可以免费使用，但最终用户还是需要为每次打印支付费用。用户可以对其他人共享的设计点赞，也可以关注自己喜欢的设计师，以及早发现新的有特色的产品。

办公用品3D打印体验中心。澳大利亚办公用品巨头Officeworks最近在墨尔本罗素街门店开设其第一家3D打印体验中心。据该公司技术和商品负责人托比·沃尔森介绍，这家3D体验中心的任务是为商务和私人客户介绍3D打印技术，中心里面配备了丰富的3D打印设备，甚至还包括一个3D扫描亭，可以用来对客户进行全身扫描，并为其打印出最新潮办公摆设用品——微缩人像。“Officeworks很高兴能以这种创新的技术，为消费者提供前所未有的机会，我们相信它将迎合专业人士、企业、学生和科技爱好者共同需求。”沃尔森说。该中心鼓励客户把自己的项目带到这里，进行扫描、或者3D打印；同时他们也可以把数字文件带来直接进行3D打印。不过这个中心里最受欢迎的还是可以扫描真人的3D扫描亭，因为微缩人像是最有象征性的办公摆设用品。Officeworks邀请了50位墨尔本名人为其打印出微缩3D人像，办了一个3D打印迷你墨尔本展。这些被扫描和3D打印的名流包括市长RobertDoyle、教父BobMaguire、电波名人ChrissieSwan、喜剧演员NazeemHussain、设计师DomBagnato、HelenO’Connor和RichardNylon，以及著名厨师FrankCamorra等。Officeworks欢迎当地的市民去3D体验中心扫描和3D打印自己。根据不同的材料，你可以拥有自己的3D打印微缩人像；PLA材质的售价仅为39澳元；而一个高品质的树脂版人像将耗资约119澳元。

个人情趣文体用品3DEA店。现在巴塞罗那街头有一家3DEA用品店，它是西班牙Standard Innovation公司利用先进的3D打印技术，采用塑料、金属与陶瓷等材料来生产个人化的文体情趣用品的。每个男性顾客可以花费250美元，然后能对他们的“关键部位”进行一次3D扫描，之后把得到的扫描文件发送到Standard Innovation公司的设计与生产团队，在那里用3D打印设备进行成型，至于这个文体情趣用品能有什么用，你自已懂得。例如3DEA用品店为足球运动爱好者生产FlyLite护腿板，后部采用镂空交叉的蜂巢状结构，轻量化装备并且具备很好的透气性。这种护腿板与传统的护板相比，重量更轻，却能够更好地吸收冲击力；设计的初衷就是提供“零穿戴”的体验，给球员带来前所未有的穿戴舒适性。该公司的设计师团队采用3D打印技术反复试制护腿板模型，最终确定了最佳的材质和结构。又如3DEA用品店新近推出“笔画文体用品”的营销服务。关键是像画画那样画出立体物品的3D打印画笔“3Doodler”，其机型为“3Doodler 2.0”，尺寸小于常规画笔，与马克笔相当；重量为50g，只有原来的一半左右。这种3D打印画笔使用万能电源，工作条件为110V或240V，可从笔尖挤出加热的树脂（来自玉米可降解的聚乳酸PLA），以其快速冷却形成立体物。可以在店面现场为消费者提供打印笔制作的文具盒、尺具、文件夹以及轮滑、滑板等多种多样的立体物文体用品，生意相当火爆。其实在情趣用品这个领域，类似的自成型工艺已经用了很长的时间了，但是Standard Innovation公司的报告认为，3D打印会很快成为文体用品生产与销售一条龙的主要新途径。虽然现在看来市场还有限，但是设计师的创新和创意已经表达出来了。Standard Innovation公司，已经进行了将近5年的尝试，现在年收入已经超过5000万美元了。（译自美国杂志《事实与生活》2015年8月刊，本文作者为：美国体育用品制造商协会首席顾问、哥伦比亚大学产业经济学教授。未完待续）