创客:未来制造者
2014/12/28 三联生活周刊
光有一个创造性的想法还不够,创客追求的是将梦想化为现实。传统工业生产中,制造一件东西需要不菲的人力、物力和财力,但随着数字生产工具的普及,桌面工厂成为可能。每一个个体,都可以成为一个独立的生产单元。

周景超(左)和王俊等人是国内第一支做并联臂结构3D打印机的团队
桌面工厂
制造一样东西到底需要多大的地方?这个问题可能并不好回答。也许是乡村小路旁的一间小工厂,也许是广东那种随处可见的家庭小作坊,也许像富士康需要占地上千平方米的现代化的靓丽大厂房。但是,你可能很难相信,在燕郊一所不起眼的居民住宅里,周景超和他的两个兄弟,迄今已经制造了300多台机器,而且,还是足够酷炫的机器——3D打印机。
周景超给我开门的时候,眼神里还有一点慌张,从未有记者上门参观过他们的“家庭小作坊”。客厅里只有一个简单的沙发和茶几,三张电脑桌就是三个工作台,墙角散落着一些小纸箱子,那是邮购来的各种零部件,地上凌乱的各种电线,显示着这里不同于一般住家的生活迹象。屋子里真正的主角,是放在茶几上的那台3D打印机,刚刚组装起来,打印针头正在不断蠕动,伴随着轻微的吱吱声,一个立体的五角星正在慢慢成型。
29岁的周景超之前也没想到会成为一个“创客”。他从黑龙江工程学院毕业后,来北京找了一家化工企业做业务,跑遍全国各地去采购。严格说起来,周景超算不上是一迷恋手工的孩子。上学的时候爱鼓捣点儿小东西,但也只是属于正常的理科男范畴,比如会在寝室里用废旧光驱做成激光枪打打气球,最有成就感的就是用废旧的电脑散热风扇,给女友做了一个小台扇。
在动手这方面,他的另外两个小伙伴要高级一点。28岁的吕鑫和他是老乡,都来自黑龙江齐齐哈尔的富拉尔基区,这个区遍布着大大小小的军工厂、钢铁厂和化工厂。吕鑫的家人基本都是工人,有动手做东西的习惯,父亲送给母亲的第一件礼物,就是在工厂里用一个大螺母造出来的自制戒指。上学的时候,吕鑫就在舅舅的带领下,造出了一个会唱歌的音乐盒。每拍一次就换一首歌的那种简易版,但小小的木头壳,要放下所有的元器件,着实让两个人动了一番脑筋。吕鑫学的是法律,毕业后,来北京找了一家事业单位上班。
团队里真正算得上手工迷的是王俊,他戴一副圆圆的小眼镜,不善言辞,憨憨地笑,采访过程中,他总是一个人坐在操作台前摆弄那些零件。在解释一个东西的原理时,语言并不一定是他最好的表达方式,几句话说不清他就埋头做起来,三下五除二,不同的实物摆在面前一对比,原理自然显现。王俊是湖北人,父亲是一名空军机械师,家里的各色工具齐全。王俊记得,家里前后三辆摩托车,都让父亲给拆了个底朝天,自己改装成各种样子。
王俊是周景超的大学同学,毕业后,他回到湖北,在一家航修企业上班,工作是维修战斗机。这个工作听着“高大上”,实际上非常枯燥,每天从早到晚很可能都在拧螺丝,而且一拧要好几年,很多人直到退休,还是在拧螺丝。不过,离开之后,现在王俊才能体会到军工厂那几年的历练有多重要:“同样是拧螺丝,四个角,四个螺丝怎么拧,按什么顺序拧,都大有学问,直接关系到受力点是否均衡,关系到未来的结构是否稳定。”同学爱跟他开玩笑,说他干着一件“干不好就会被判刑”的工作,但他仍然一脸严肃:“每一个螺丝都担负着别人的生命安全啊!不小心丢一个扳手,就直接被开除了。”
2012年,拧了两年螺丝的王俊终于还是忍受不了日常的枯燥,辞职来到北京,投奔了同学周景超。当时,他们在西五环租了个房子,王俊没找工作,而是没事儿就待在家里拆东西,先从拆手机做起,很快就拆到了汽车变速箱。周景超记得,那会儿他总在念叨想去西藏旅游,打算买个海拔高度计,可是,没过几天,王俊就自己动手做了一个。拆解、组装、改装、修理,这些动手鼓捣东西的生活,重新唤起了周景超大学时的梦想——一起“做点东西”。至于做什么,都不知道。
之所以最后选择了3D打印机,是因为一次偶然。2013年,已经辞职的周景超给女友做了一个驱狗器。她女朋友怕狗,在小区散步时常常有狗跑上来,她吓得无处躲藏,又不好当着狗主人的面大声驱赶。但是,狗对一种特殊的声波会自然躲避,周景超就利用这个原理做了个简易的驱狗器,但电线和元器件都裸露在外面,他想找个漂亮又实用的外壳却始终找不到。最后,无奈之下,只好想到能不能用3D打印机自己打一个外壳。他兴冲冲地上网买了一台3D打印机,花了4200块钱。收到货后,王俊不吃不喝,用了一个通宵就组装了起来,结果一试,并不好用。
传统的3D打印机是四角支架结构,虽然支撑更牢固,但这样设计主要是为了雕刻所用,力求稳定,但打印机需要更灵活。王俊一口气说出这台机器的一大堆毛病,他们很快意识到,既然现有的3D打印机不好用,为什么不自己做一台呢?
“为什么不自己做一台呢?”这是创客们普遍挂在嘴边的口头禅,他们开始做东西,并不是对未来有清晰的计划,而只是因为当下的东西不好用。王俊于是开始上网研究3D打印机,混在很多国外的3D打印机爱好者论坛里。后来,他发现早在2011年,德国一位谷歌的工程师就曾遇到和他一样的苦恼,这位工程师对老版本的3D打印机做了大幅修改,将之前的四角支撑改为三角支撑,这种结构叫并联臂,在航空界专门用于飞行模拟器的支撑,稳定且灵活。在此基础上,王俊又做了一些微调,两个月后,一台并联臂结构的3D打印机就诞生了。

周景超和伙伴们一起制作的3D打印机
也是在2013年,3D打印机成了一个热门词,开始有各式各样的产品出现在淘宝平台上。周景超说他们是国内第一支做并联臂结构3D打印机的团队,很快,他们的产品凭借价格优惠和质量稳定,在网上脱颖而出。迄今为止,已经卖出了300多台。生产一台3D打印机,主要分为两部分,一个是由3D打印机打印出来的零部件,主要是一些链接件和支撑件,另外所有零部件都是采购的标准配件。
凭借过去三年在化工企业的采购经验,周景超不仅能快速找到性价比最高的零件,还能合理安排采购和物流的时间。而放在厨房橱柜上面的三台3D打印机,就是他们的生产工具。这三台机器要比普通的3D打印机更粗壮,一天时间就可以打印出一台机器的配件。以现在的订单量,机器还有空在晚上停工休息,遇到客户着急要货时,三台机器就24小时连轴转,周景超常常半夜爬起来把打印好的零部件收走,再设定新的打印任务。
根据特长,他们三人各有分工,周景超负责出去联络合作伙伴,开拓市场,吕鑫负责法律和财务,王俊则是技术负责人。我们聊天的时候,王俊已经默默打印出了一个塑料衣钩。按照他们的设想,未来希望能把自己的3D打印机推向家庭应用,就像当年的PC普及一样,让3D打印机进入寻常百姓家,不仅可以打印衣架和勺子,还可以给孩子打印玩具。有一天,一个上海的买家兴奋地告诉他们“你们就是创客”,周景超才知道这个词儿。在英语中,创客被称为“Maker”,泛指那些勇于把自己的想法变为现实的人。

2013年10月16日,剑桥Matter. IO工作室创始人里德(左)和格雷在办公室里展示他们用3D打印机制作的玩具
从车库到创客
周景超和他的3D打印机,实际上代表着一种全新的制造模式。他们颠覆了传统的工业生产方式,依托互联网时代的数字平台,仅依靠一己之力就完成了从设计到制造的一系列环节。在传统的工业社会中,一个人要想制造一样东西,一般有两种方法:一种是完全的手工制作;另一种就是典型的工业化生产,先是找到设计团队来设计,然后做出模型,对模型进一步修改,定型,再找到一间工厂,开模具,大批量生产。
早在上世纪70年代,随着3D计算机辅助设计的兴起,设计师就能在电脑上看到虚拟的三维立体。但是,要将这些立体用黏土、木头或金属做成一个模型,就需要漫长的时间和不菲的花费。美国著名鞋业公司Timberland要制作一个鞋底模型至少要一周的时间,花费1200美元。针对这种情况,“快速成型”机器很快诞生,它们便是3D打印机的前身。1994年,几名来自麻省理工学院的科研和技术专家发明了一种名为三维打印(Three Dimensional Printing,简称“3DP”)的技术,并申请了专利。采用这种技术,成型速度快,设备价格便宜,操作起来更容易,虽然精度不够高,但做概念产品或模型绰绰有余。
3D打印机的运行原理是建立在数据采集基础之上的。用立体扫描仪将一件物品扫描成像,在电脑中,将其形状转化为一系列数据参数,然后对整个物体进行切片、分层,每一层的厚度只有几十微米,也就是打印针头的直径;之后,打印针头就可以根据输入的参数,将一件物品分割成成千上万个切片,堆积而成最后的形状。
3D打印机的诞生和普及,成为创客一代的催化剂。之前很难实现的“制造”环节,现在有了3D打印机,就变得容易了很多。“3D打印机让生产制造的门槛瞬间降低了,每一个人都可以参与到具体的生产中来,由此形成了遍地开花的桌面工厂。”周景超强调。从这个意义上讲,3D打印机并非简单的酷炫之物,而是成了数字时代最普及的生产工具。“只要觉得什么东西不好看或不好用,那就自己直接造一个出来。”
2007年,第一台开源桌面3D打印机RepRap问世,随后,以消费者为中心的3D打印机开始上市。之前仅存留在实验室里的这一概念开始变为现实,并且在整个科技界迅速推广开来,为那些热衷制造东西的“车库小子”们提供了一个万能的生产机器。几乎每个美国家庭,都会有一间属于男孩们的“车库”,里面摆满了各式各样的手工工具,他们在这里自己动手(DIY)做出各种东西,也培养出一种“将梦想之物变为现实”的生活态度。现在,有了3D打印机,使得这一DIY精神插上了数字化的翅膀。

2007年发布的RepRap“达尔文”3D立体打印机
对创客们来说,动手做东西是一种本能,也是一种刺激他们肾上腺素分泌的竞技。王俊为了琢磨一个零部件的改进,可以不吃不喝不睡,连续干48个小时。每一次新的零部件寄到后,如果不尝试一遍,王俊就睡不着觉。相比完全的制成品,创客们更喜欢半成品,因为这样可以留给他们自己动手的空间。周景超他们卖出的3D打印机,绝大部分都是一堆零件,买家收到货后,可以对照着网上的视频来组装。由此还形成了一种比赛组装速度的竞技,现在这个记录暂时由王俊创造,他将散乱在桌上的上百个3D打印机零部件组装在一起,最短的一次只需要一个小时零几分钟。
除了动手能力,新一波创客运动与传统的车库小子相比,有了更为开放的工业环境和精神追求。《连线》杂志前主编克里斯·安德森总结了“创客运动”的三个共同点——利用数字桌面设计产品;在开源社区中分享、合作;个性化、定制化的桌面生产形式。与3D打印机并列的另一个创客引擎,就是开源社区的出现。
在王俊组装3D打印机演示视频的最后,他特意标出了两个英文名字表示感谢,他们便是最早将并联臂应用在3D打印机上的德国工程师,王俊用这种方式向他们的原始创意致敬。但是,除此之外,并没有专利保护、侵权等现实的关联,因为两位德国工程师早已经把自己的创意完整公布在了开源社区上。在开源社区上,每个人都在无私地奉献着自己的创意,将自己的制作过程和思考上传,其他人可以无偿借鉴,也可以不用支付任何费用将之复制、生产。如果说一定有付出的话,那就是索取者也要同样贡献出自己的创意和制作过程。每一个上传内容的人,都相信从众人的智慧中得到的收获要远远大于自己的付出。

王俊用3D打印机制作的《魔兽世界》游戏里的人物
其实,开源软件已经出现了几十年,它是指那些开放源代码供别人享用的软件。但是,直到最近几年,伴随着开源社区与开源硬件的出现,开源成为一种新的科技潮流。对某一个领域有兴趣的人自发聚集在一个网站上,各自贡献自己在这个领域内的探索进展,同时吸收别人的经验教训。对创客来说,标志性的开源平台就是Arduino,这是由一位意大利老师和西班牙籍芯片工程师,带领他们的学生一起设计的一款电路板。因为学生总是抱怨他们找不到好用的电路板,两个老师就决定做一款最简单易用的电路板,即便不懂电脑编程的人,也可以快速学会利用这款电路板制造出电子产品,当然,他们也可以在此基础上随意改进。依托这款开源硬件,Arduino慢慢成了一个庞大的开源平台,有了开源软件和社区服务。若将制造东西比作烹饪,相当于有一帮五星级酒店的大厨,把基本菜式的做法公布在了网站上,其他厨艺爱好者可以各取所需,也可以添油加醋。
王俊是开源社区上的活跃分子,他每天大部分时间都泡在上面,跟志同道合者探讨如何改进自己的3D打印机。在过去的半年中,平均每个月都会有三次大的改动,小改动更是随时都有,这些都来自于开源社区的贡献。很多买家会把使用过程中的心得体会写下来分享到论坛里。王俊并不担心自己的产品会被同行抄袭,甚至对于半路杀进来的“大公司”,他也胸有成竹。“在开源时代,你无法阻止别人复制你的想法,也无需为了保持一点点领先而拒绝吸取大众的营养。”王俊解释,“开源让每一个创客都没法混日子了,跟随者永远是跟随者,大家拼的不是资本实力,而是工程师的智慧,是技术人员的肉搏战。”
有了开源社区和3D打印机,创客群体在最近两年迅速壮大起来,由此也开始出现一批专门服务于创客的组织。位于北京中关村一栋大厦内的“创客空间”,算得上是国内最早的创客组织之一。负责媒体与市场的魏乔跟我们介绍,2010年,创客空间刚刚成立的时候,多少还有些玩票儿的性质,当时是受硅谷创意市集的影响,在中国引进了创客嘉年华,以做出东西为英雄。我们去的时候是一个周三下午,1000平方米的地方被分割出几个大屋子,类似于工厂车间,切割机、电钻、小型机床等各种工具设备一应俱全,创客们在这里讨论创意,然后很快就聚到工作间里将其制造出来。很快,创客空间找到了一条生存之道,它除了提供空间和硬件服务外,还逐渐成为创客项目的孵化器。

宣国芹正在创客空间鼓捣他的3D打印机
如果说中关村的“车库咖啡”是软件项目的创业聚集地,那么“创客空间”就成为硬件项目的集散场。制造门槛的降低让很多年轻人找到了新的生存方式。宣国芹大学毕业后就没有找工作,他先是来到创客空间做雕刻机,后来又开始做3D打印机,现在成了创客空间的常客。未来想做什么,他也不知道,但最起码他说自己需要天天浸泡在这个环境里,至于收入,他在这里结识的几个朋友会时不时合伙接下一些单位外包的小项目,比如为博物馆制作一些展品模型。“只要有技术,接点小活儿也比上班收入好,关键这样自由,可以让我保持不断的实验和思考。”
那天下午,在创客空间,我还遇到了一个戴眼镜的小男孩,看上去只有十六七岁的样子,在读高二。他不善言谈,给我们演示自己刚刚做成的特斯拉线圈。魏乔告诉我,这孩子现在来创客空间要比去学校的积极性高很多。像创客空间这样的组织在上海和深圳也有不少,创客们还会不定期地组织“马拉松”比赛,看谁能够在48小时内制造出一样东西。单纯有想法已经远远不够,关键是如何把想法转化成实物。
⊙ 本文节选自《三联生活周刊》第818期。
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