在我常去的汽车修理店的收银处有一个标签，上面写着：“我们可以为你做得又好、又快或者又便宜。请选择其中任意两个。”这句玩笑话真是言简意赅。但是，如果汽车修理店是错的又会怎么样？
在地球的另一边，一家遥远的牙刷厂生产儿童牙刷，售价10美分。这家工厂采用先进的生产设备并且雇用高级技术人员。这听起来不错，像是高品质的配置。工厂每天的牙刷产量在30万把以上，生产速度很快。
难道是汽车修理店错了么？也许你可以把它又好、又快、又便宜地修好，没有必要舍弃其中之一。但也许汽车修理店没有错，我们第一眼所见仅仅是冰山一角。
大规模生产往往涉及隐性成本，还可能延迟交货。如果你从企业全局的角度考虑而不是从消费者的角度考虑，大规模生产成本并不低。将设计概念转化为大规模生产的产品，这一过程也不是特别快。如果你想要的并不是万金油似的各种场合都可以使用的产品，那么大规模生产的产品也不是特别好。
小批量地大规模生产？矛盾！销售给消费者的最终产品价格越低，对企业来说批量销售就越重要。这就是为什么牙刷厂为了收回小批量生产的投资，大批量销售其大规模生产的产品，最小的订购量高达28 000把牙刷。
另一个隐性成本是产品的设计过程。工厂的生产是残忍的，将设计概念转换成可以大规模生产并获得收益的难度与将一部复杂的小说改编成电影差不多。即使是一把简单的塑料牙刷的设计（在计算机上看起来很好），在塑料成型过程中承受工业强度的压力时，结果也难以预测。经济规律同样无情，新的设计理念被迫在产品质量和制造成本之间进行权衡。
工厂和生产线是大规模生产相同产品的理想方式。然而，这样生产的成本并不低，甚至简单的塑料制品大规模生产的背后也存在很多看不到的成本。企业必须雇用技术精湛的技术人员和工程师，准确地将设计转变为实际的产品，校准工厂的机器和监督装配生产线。
想又好又快地生产产品，又想压低制造成本，这是一个困境，核心在于被称为“规模经济”的基本经济规律。规模经济是支持现代工业经济的无形力量，是使大规模生产有利可图的经济规律。
规模经济在降低大规模生产产品消费价格的同时增加了企业利润。然而，为了收回前期在设计和生产中的投资，企业必须出售大量相同的产品，只有这样才能从最初的投资中获益。
大规模生产极大的隐性成本之一是牺牲产品的多样性。为了获取规模经济收益，企业必须经得住改变产品设计的诱惑，除非有大量的市场机会能够确保投资有利可图。每一次设计的改变，每个小小的升级或变化，都会触及底线。
大规模生产不能同时为企业和消费者提供又好、又快并且便宜的产品，那么工匠生产又会怎样呢？熟练的工匠小批量生产定制的产品—无须装配线也不必投资建设所需要的工厂，工匠也不雇用熟练的设计师、工程师和技术员。如果一个设计概念在制成产品后被证实存在致命的缺陷，工匠可能需要承担材料浪费的成本。然而，由于只生产了一个有缺陷的产品，工匠能够快速调整最初的设计，这就避免了扔掉上百个（或者上千个）有缺陷的产品所导致的经济损失。工匠生产的缺点是不具规模。
兼具大规模生产和手工生产的特征
大规模生产具有高效优势，能够增加企业利润、降低消费价格，然而规模经济也对产品的多样化和定制化产生了负面影响。相反，工匠能轻松生产多样化和定制的产品，但是产出量比较小。3D打印技术提供了一条融大规模生产和手工生产于一体的新途径。
当首次发现鸭嘴兽时，探险家们认为这是一个骗局，以为是一个爱开玩笑的人在一只毛茸茸的动物身上粘贴了鸭子嘴、有蹼的脚和袋鼠的育儿袋。3D打印就是制造业的鸭嘴兽，将精准的数字技术、工厂的可重复性和工匠的设计自由结合在一起。
就像工厂里的机器一样，3D打印机也是自动化的。数字设计文件会简洁地接收生产特定产品的指令，然后为3D打印机的各个步骤提供指导。这个过程可以保存下来或通过电子邮件发送到其他任何地方。
就像工匠能生产多种产品一样，3D打印机具备多种用途。一台打印机可以制造出各种各样的产品，并且无须大量的前期投资。在3D打印机上打印1 000个不同的产品与打印1 000个相同的产品，成本是一样的，定制的成本几乎消失。
尽管具有这些优势，3D打印制造业并不具有规模经济。像任何极端的个性特征一样，事实上，3D打印未能提供规模经济是其最大的弱点，但同时也是其最大的优势。对于一个靠大生产规模获取边际利润的企业来说，达到规模经济非常重要。然而，如果一家企业的商业模式是销售少量独特的、不断变化的或者定制的、具有高边际收益的产品，那么3D打印产品（像鸭嘴兽）代表了革命性的
飞跃。
3D打印和设计技术使得设计与制造更灵活，小企业也能获得之前只能由全球性企业掌握的强大工具。财力雄厚的企业配备一台3D打印机和设计软件，就能够提供此前只有大企业内部的设计和工程部门才能提供的高端服务。
在为创作本书进行研究的过程中，我们了解到，3D打印正在之前的制造地区（纽约州北部和部分中西部地区的经济衰退地区）萌芽。那里的企业员工很多是以前解散的地方制造工厂的工人，当在外包生产和工厂自动化双重冲击下失去工作的时候，这些失业的工人面临着一个艰难的选择：是去其他地方寻找工作，还是留下来设法工作？
过去，没有哪一家小企业能够买得起一台工业用3D打印机和一台强大的、能够运行工业设计软件的计算机。这种情况正在改变。我们参观的一家小公司由一个经历了西部制造业辉煌的人建立，我们叫他“迈克”（这不是他的真名，因为他的家庭不想他们的企业被别人认出）。迈克的公司为当地提供工程设计、快速成型和3D打印服务。
为了了解更多，我们拜访了迈克。开车穿过衰退地区是一种发人深省的体验。在去迈克公司的路上，州际高速公路关闭了，手机服务也停了。当地人已经搬走，只留下空荡荡的城镇，整个城镇在日益萎缩的税收基础上勉强维持。
车窗外是风景如画的乡村景观，起伏的丘陵、破旧的红色谷仓和成群的奶牛。两车道公路穿过不断流失人口的小城镇。我们的头脑中不断思考着“留下来的人们如何谋生”等问题。
经过几个小时的车程，我们到达了迈克公司的总部。迈克在门口迎接我们，把我们领进了地下室的车间和设计工作室。在这个半车间半办公室的地方，这家小公司的总部看起来并没有仓储式生产的嘈杂和规模。房间里灯火通明，几台计算机放置在房间角落的桌子上。靠墙放着一张台球桌，像大多数台球桌一样，上面堆了一些盒子和未使用的产品。
迈克于20世纪70年代初高中毕业，他的第一个老板将他培养为一名制图员。今天，很难相信，制造业曾经是一个繁荣的行业，对于年轻人来说是一个前途光明的行业。曾经，一个人通过在当地制造业企业工作就能获得很好的生活条件。
几十年过去了，迈克被解雇了，这家企业将其制造业外包出去，并将专业人员派到国家的其他地方。大约15年前，迈克和他的家人决定继续留在他们的家乡，尽管由于地区经济的不景气，工作很难找。
因为现在迈克的公司能够实现敏捷制造，类似的小型服务公司能够买得起他们自己的设备和软件。我们问迈克能否看看他制造业务的核心—3D打印机。他带领我们走上一段楼梯，期间我们小心翼翼地不断绕过那些围着我们、在我们脚边嗅来嗅去的狗。在他的客厅里，我们看到了墙角趴着一只懒洋洋打瞌睡的猫。在车库里，一台3D打印机正在等待下一项任务，样子比一台豪华冰箱更高一些，也更宽一些。
迈克告诉我们，3D打印机是使他的公司在客户产品开发过程中提供增值服务的关键设备，是设计者和工程师在现实生活中测试设计理念的高效而精准的生产设备。像迈克指出的：“拥有自己的3D打印机是我作为设计工程师实现增值的因素之一。”
迈克解释说他的工作是提供给企业一个“产品不同部分是如何连接在一起的高技能和高精确预测”，拥有一台3D打印机将使它成为可能。当迈克完成产品设计后，他首先用自己的3D打印机测试。设计打印出来以后，需要的话，再修改它。当设计满足他的要求后，他再给客户最终的设计文件。
在我们访问结束时，我们问迈克作为设计工程师，计算机和3D打印机是否改变了他的工作。迈克毫不犹豫地说：“绝对的。消费产品的设计过程以前需要1年，现在只需3个月。3D打印机的作用巨大。现在，我们能够为我们的客户生产越来越多的产品。”
更快：从设计到产品交付的时间缩短了
随着我们的世界加速发展，企业越来越渴望缩短它们从设计到产品交付的时间。产品的生产时间是企业效率的关键衡量指标，即设计与完成最终产品之间的时间越短越好。3D打印机通过使设计师和工程师现场低成本、高效地生产产品原型缩短了产品交付时间。
原型是产品的初稿，它有助于设计师、工程师、营销团队和制造商进行多重检查，看一看设计变成最终产品时的外观、感觉如何。3D打印通常为汽车制造商提供产品快速成型服务。
汽车制造商通过使用3D打印机打印出设计理念，并且把它们提交给项目团队，这就节省了时间，甚至节省了消费者的时间。迈克向我们解释了快速成型的过程：“我们通常为汽车制造商的市场部门提供我们快速成型产品的照片和汽车部件的实物样本。我们给他们几个用3D打印机打印的部件，而这些用CAD模型很难有直观感受。”
我们访问迈克公司时，他正在设计一个新卡车的原型产品。之前原型产品需要一个内部的、专职的设计团队手工完成，而现在这种情况改变了。一些企业将它们的产品设计工作外包，只留下销售和市场部门。企业在国内生产某些汽车部件就比在国外生产成本低。
3D打印原型将慢慢取代手工泡沫或黏土模型。迈克的客户同时采用了这两种方法，他们雇用技工手工制作汽车部件的泡沫模型，同时使用诸如迈克这样的公司3D打印汽车部件的模型。迈克告诉我们，他的客户要求他先扫描泡沫模型，然后捕捉这些数据形成一个详细的设计文件。“今天我们将要携带扫描仪，还要去他们设计卡车的地方。”他说。
然而，在原型制作之前，无论该原型是手工制作的还是3D打印的，先要由市场和技术部门进行卡车设计。经过几次头脑风暴会议，新卡车的规格与产品定位逐渐清晰，销售人员和工程师将信息提交给设计师，由设计师制作几份详细的、逼真的概念草图。“很多决定都是在事情真正发生之前。”迈克说。
图3–2?3D打印机打印出的实际大小的卡车驾驶室—各部件完整
图片来源： Objet Inc.
一旦新的卡车概念草图获得批准，成型过程就开始了。原型为销售和设计团队提供了卡车各部分空间关系的总体感觉。在卡车的驾驶室里，仪表旋钮、车灯和其他部件的原型能够使产品经理体验到：对未来的消费者来说，这辆卡车的外观和感觉如何。卡车发动机的原型能够帮助机械设计师确保发动机是可以维
修的。
以前原型成型是一个周期较长、成本高昂的过程，对于制造商来说，走捷径或者确信产品设计能够实现都是有风险的。“过去，我们的设计做得非常漂亮，但是当它们完成后，我们又会发现其他问题。”迈克说，“举例来说，如果你拥有一辆车，你就需要修理和加油。我们不能简单地在发动机上开一个洞加油，而且人的手也不合适。”
也许有一天，手工泡沫模型将成为历史。现在大多数企业完全跳过泡沫或黏土模型，直接采用3D打印原型。如果一家企业既使用手工也使用3D打印原型，手工原型通常先做出来，然后，像迈克这样的高技能服务供应商，将使用光学扫描仪或坐标扫描仪捕捉它的物理尺寸。
手工原型是一种艺术。“一些老的泡沫原型真的是很美的东西。”迈克说。3D打印原型也是一种艺术，汽车或摩托车彩色的3D打印模型看起来与实际产品无异。3D打印机可以制造复杂的和不常见的形状，使得设计师能够实现梦想、完成新颖的设计。而且，3D打印的速度更快。
更便宜：降低产品开发成本
一些3D打印原型被企业用来展示设计概念，其他的原型被用来测试产品生命周期的其他阶段，以搞清楚如何实现产品部件的批量生产。“测试和调试”的3D打印部件将设计复杂的产品的内在缺陷最小化。尽管我们能更轻松地运用数字技术，但是它并不能代替我们亲自用手掂量实物。
测试和调试的原型可以是工程师在模拟生产过程中使用的一系列没有组装的部件。微软宣布之前绝密的产品概念（混合型平板/笔记本电脑“Surface”）时，全世界都为之震撼，媒体想知道微软在保密的情况下如何成功地开发了这款产品。通常情况下，公司在第一次宣布推出一款全新、前沿的技术产品时，其制造工厂都会流出一些神秘的照片。微软公司的硬件部门在一所大学校园里3D打印了机器原型，确保了产品开发的秘密进行。
测试和调试的第二个目的是确保工厂的机器能够按照设计理念制成实物。在工程产品设计课程中，学生花费几周时间在伟大的设计思想和工厂的现实之间进行取舍。厚厚的教科书详细地描述了在生产线上哪些设计理念行得通、哪些理念行不通，常见的成型机或者切割成型机难以制造中空物品、互锁部分或者具有复杂的内部结构的产品。但是，并不是所有的生产挑战在教科书的指导下都可以
避免。
如果企业很迟才发现新产品的部件组装在一起不合适，那么先期投资就浪费了。3D打印测试和调试原型能够帮助手机产品设计者装配微小的硬件。助听器、汽车方向盘、剃刀、梳子和智能手机等必须具备舒适的手感，或者要非常贴合使用者。虽然设计软件和计算机模拟越来越先进，但即使最好的设计也不一定总是能够完全按照计划生产出实物。
更好：生产出最佳的定制部件
定制的终端产品是3D打印增长最快的应用领域之一，定制的部件不是原型而是真正的产品。如果你登录社区论坛，家里拥有3D打印机的人可以交流想法、交换设计文件，如从门把手到浴帘环这样的标准的可替代部件。一些人用3D打印机打印门把手、齿轮、仿古品，或者手工制作成本极高的停产部件。
因为定制部件并不会从规模经济中受益，所以小规模、有技术的3D打印服务提供商开始寻找新的商机。汽车和摩托车制造商（甚至火星车制造商）都使用3D打印定制部件生产概念车或机器，毕竟价值百万美元的车辆用来试驾，代价太
大了。
3D打印终端产品广泛应用于医疗行业和牙科产业，因为这些行业的产品必须和身体更紧密、精确地结合。最适合患者的牙套和牙冠以前要靠定做，现在越来越多地使用3D打印。对患者耳道或者残留的肢体进行扫描，根据扫描数据就可以将助听器和假肢打印出来。
航空公司在商用飞机中也会使用3D打印定制部件。下一次你乘坐新飞机时，可以看看座位上方可调整的导气管。飞机的导气管是一个需要高度定制、成本高昂且不能获得规模经济的完美案例，与牙刷尤其不同的是，每年新造飞机数量极其有限。
当我们参观位于中西部衰退地区的另一个小型服务提供商时，他给我们看了一个他一直拿着的半透明的、塑料的3D打印产品。这个产品看上去似曾相识，但是难以准确认出来，它和大蒜压榨机大小差不多，由几个带有互锁孔和齿轮的圆环组成。
我们认不出这个外表看起来奇怪的小工具，他的设计师后来启发我们：“这个是3D打印的747飞机的通气孔。”飞机制造商非常渴望减少零件装配，3D打印的通气孔部分能够被单独制造，其中已经包含了一些零件。
按大小对市场进行排列：中国仅占8.5%
确切地说，我们不知道有多少小企业已经被吸引到敏捷制造服务市场中，然而存在大量的市场规模数据。增材制造业顾问和分析师特里·沃勒斯每年都会发布《沃勒斯报告》（Wohlers Report），这个报告的特点是市场和可用的数据，加上一些案例研究，这些案例是从全球范围内销售3D打印机或者提供或购买打印服务的前100家大公司中筛选出来的。《沃勒斯报告》洞察出增材制造业是一个金矿。对管理人员和记者来说，这个报告已经成为产业的非官方“国情咨文”分析评论。
特里·沃勒斯采访世界领先的3D打印公司时，他提出的一个问题就是谁会购买他们的3D打印机或者3D打印服务。他的研究显示消费电子公司是3D打印产品和服务的最大用户，接下来是汽车领域、医疗和牙科产业以及航空制造业。
沃勒斯的市场数据表明：美国的3D打印机大概占全球总量的40%；德国和日本的公司也在积极探索和使用3D打印机，3D打印机数量均占全球总量的10%；在中国，要发现可靠的能够证明中国在使用3D打印机的数据是很困难的事情。根据沃勒斯的数据，尽管中国在大规模生产方面占主导地位，但3D打印机数量仅占全球总量的8.5%。
购买3D打印机或者3D服务的公司往往具有很强的财务实力。然而3D打印产品和服务的市场规模仍旧微小，尤其是与主流制造业产品和服务市场年15万亿美元的销售市场规模相比。特里·沃勒斯认为2011年3D打印市场总规模为17亿美元。如果主流制造业的全球市场相当于一个沙滩球的大小，那么3D打印的全球市场则相当于一个乒乓球的大小。
另外，尽管17亿美元的产业规模对世界经济来说很微小，但这一市场可能并不像最初看起来那么小，像迈克公司那样的与制造业相关的小公司散布于全球制造业。事实上，美国人口普查局的数据显示，约1/2的美国制造业企业的员工少于10人，1/4的企业员工少于5人。虽然目前3D打印每年只有几十亿美元的产业规模，但是可能对未来的发展非常重要，而很多小企业年规模几十亿美元的现状却要延续很多年。
21世纪的空白画布
那些生产3D打印机的企业密切关注着敏捷制造业的新发展。我参观3D打印产业的龙头企业后，收获颇多。从外部来看，3D系统公司的总部与其他中等规模的技术公司一样，拥有700多名员工，从白色的大楼和玻璃的外观也看不出内部具有创造性的能量。
参观3D系统公司，走进等候区，就像走进现代艺术博物馆参观一个有价值的展览。干净的白色墙壁上展示着色彩鲜艳的3D打印物品。在房间的右侧，与游乐园碰碰车大小相近的流线型红色赛车自豪地停在底座上，在左边，展台上摆放着很多3D打印的玩具和机器部件。
在它们附近，摆放着两个3D打印出来的、全功能的、时髦的塑料电吉他。一把吉他是紫色的，另外一把是鲜红色的，由新西兰的奥拉夫·迪亚哥设计。吉他机身的设计是3D打印产品设计的非凡成就，为了减轻吉他的重量并最优化声音质量（并且使外观更时髦），吉他机身被设计成带有弯弯曲曲的切口和奇形怪状的空腔网格结构。
图3–4?3D系统公司打印的电吉他
图片来源：Olaf Diegel, New Zealand
3D系统公司的总部位于美国，它是销售3D打印机最大、历史最悠久的公司之一，可谓3D打印产业的“IBM（国际商业机器公司）”。3D系统公司从20世纪80年代开始销售高端3D打印机，公司的商业战略基于两个目标：第一是制造和销售强大的、高端的工业用3D打印机；第二是履行公司的承诺，通过建立全球端到端的平台帮助人们实现将设计理念转变为实物的想法，即提供“3D打印内容的解决方案”。3D系统公司投巨资于这样一个信念：人们将涌向很容易将数字内容转变为实物的第一个产品。
3D系统公司首席执行官阿贝·雷切托尔将3D打印比作“21世纪的空白画布”。阿贝将3D打印看作伟大的平衡器。“我认为：如果消除摩擦与恐吓，每个人都具有创造力。”他在公司新产品（一个光滑的、闪闪发光的低成本3D打印机，被称作“方块”）发布会上这样告诉记者。“方块”类似于家用高端咖啡机，它也是3D系统公司在家用市场范围的第一次冒险。方块非常漂亮，与其他家用3D打印机产品（比如MakerBot公司生产的颇受欢迎的3D打印机“复制器”）形成了鲜明的对比。
创新是公司的长期传统。在20世纪80年代中期，3D系统公司的创始人查克·赫尔发明了立体光刻，这项印刷技术现在被世界上许多工业级3D打印机使用。在参观过程中，我注意到，在接待处后面放置着一台老式SLA1，它是3D系统公司在工业领域长期以来非凡业绩的象征。它的外观与20世纪60年代老式的大型计算机主机相似，大小与自动售货机相当。SLA1是世界上第一台商业化的3D打印机，它静静地摆在那里，就在一堆老式的1987年的IBM PC机中。
接待处的桌子后面是几面玻璃墙围成的房间，几个人在里面办理公司的业务。透过玻璃墙，可以看到公司的会议室，它非常大，放着看起来非常庄严的深色办公桌。在另一个玻璃墙壁房间，穿着白色工作服的技术人员正在像护士照顾病人一样忙碌着，里面摆放着24台各种形状和大小的3D打印机—3D系统公司完整的打印机生产线的代表。技术人员对每台打印机的性能进行精细调整，并且测试新材料的性能。
3D系统公司客户部负责人拉杰夫·库卡尼解释说：为了带消费者进入这个领域，3D打印需要一个平台，一个跨越整个制造周期的平台，从3D扫描到设计，再到打印。拉杰夫说：“人们习惯使用谷歌，习惯使用微软，习惯使用亚马逊。我们使用这些战略当中最好的元素，并且将它们整合在这个平台上，使人们以同样的方式体验3D打印。”
3D系统公司的平台战略源于软件产业，在这个产业中，公司的市场地位、消费者的体验依赖于其建立和控制软件平台的能力。举个例子，微软凭借开发Windows系统和Office软件占据了办公平台的领导地位。在移动设备领域，苹果的iPad、iPhone以及iPod为消费者提供了直观、便于使用的产品，并且催生了以应用软件（app）的形式销售软件的全新方式。
为了建立它的平台，在过去三年中，3D系统公司在眼花缭乱的购买对象中筛选出了大约24家公司，这些公司代表了设计和生产过程的几个不同方面。一些公司提供设计服务，其他公司生产打印材料、生产打印机或创建内容和工具。例如，简单的界面帮助使用者设计简单的可3D打印的机器人。
拉杰夫继续说：“虽然3D系统公司擅长生产3D打印机，但我们的目标是为每个人带来完整的3D捕捉/创建/生产过程。这些不能仅仅通过为人们提供一台3D打印机实现，而是要通过提供给他们一个平台来实现。”
3D系统公司营销副总裁凯西·刘易斯在低成本3D打印领域具有长远的眼光。在2010年加入3D 系统公司之前，凯西是桌面工厂公司（Desktop Factory）的首席执行官，这家公司是首批定位于家用和办公用3D打印机的公司之一。桌面工厂公司生产的家用3D打印机（与同期大多数工业用3D打印机不同）使用日常卤素灯的聚焦光线（而不是通过激光）打印尼龙。
1986年，当查克·赫尔创建3D系统公司时，并没有预料到之后的几十年里，家用3D打印机市场虽小，但会显著增长。当凯西·刘易斯第一次在电子贸易和工业活动展会上展示“方块”时，她没有想到不仅仅是消费者对此感兴趣，一些小型制造业企业也表现出了兴趣。“起初问我们能否将“方块”用于终端制造的人太多了，简直令人震惊。”凯西说，“我认为有必要在市场上帮助企业打破它们目前的范式，从新型制造业中获益。”
今天，3D系统公司持续追踪几个应用的变化趋势，这些趋势将影响3D打印业务的发展。公司认为，对每个人来说，云计算、大数据分析和强大的智能移动设备将催生新的创意和工作机会。这一切主要涉及为3D打印机寻求更有用的应用软件，使人们的生活更美好、更方便。
“为了解决消费者的问题，你不得不关注应用需求。”凯西说，“这不仅是‘让我们制造更快更好的机器’，而且是‘让我们制造真正能解决目前存在问题的机器’。”
研究杀手级应用程序
今天适用消费者的3D打印技术正处于“牛郎星时期”（Altair phase）。在20世纪70年代，第一代个人计算机（比如牛郎星）其实称不上计算机，只能算是一堆难以组装的配套组件而已，技术熟练的用户需要自己在家里组装。首批出售的几千元的低端打印机中，大多数需要用户耐心地安装，还要进行大量的调试工作，有时还需要进行故障排除。不需要用户自己安装的属于例外情况。
在我采访拉杰夫时，他描述了3D打印机主流应用最大的障碍：缺乏杀手级应用程序，或者非常受欢迎的应用程序。他说：“例如iPad，在iPad投产前，平板电脑市场正苦苦挣扎。它并不是最先进的技术产品，但是因为简单、便捷且易操作，引发了产业革命。如果我们关注应用而不是技术，我们将有更多的机会采用这种技术。”
一个杀手级应用程序，比如电子邮件、脸书和愤怒的小鸟，这些产品或工具创建了新的市场、新的商业模式，而且吸引消费者关注新技术，这些杀手级应用程序将数百万的新消费者吸引到个人计算机、互联网和iPad上来。为了开发自己的杀手级应用程序，3D打印产业需要用户友好的工具和应用平台，或者能够创建新市场和吸引数百万新用户的程序。
在某种程度上，因为缺乏杀手级应用程序，普通的消费者和小企业还没有动力购买家用或办公用的3D打印机。3D打印市场仍旧存在于制造业和工业设计中。如果全球范围内3D打印机和服务的产值相当于乒乓球大小，那么全球消费类3D打印机和服务的产值更小，大概相当于一粒米的大小。
投资顾问莫特利·富尔（Motley Fool）对那些开展消费类3D打印业务的公司的潜力持乐观态度。相反，分析师特里·沃勒斯态度谨慎，他警告说，尽管消费者愿意为漂亮的3D打印产品花高价，但“大多数消费者不会自己购买或操作3D打印机制作产品，他们会去Shapeways、亚马逊或者临街商店购买这些产品。大多数人都不知道、也不关心这些产品是如何生产出来的—与他们现在购买商品的方式没有区别”。
但是有迹象表明，这个行业仍有增长的潜力。3D系统公司年报指出，2010~2011年，中小型个人或专业等级的（非工业等级）3D打印机的销售收入同比增长40%，该行业龙头企业都斥巨资创建用户友好平台和产品来吸引用户。在商业世界外，越来越多的社区生产商购买和配备家用3D打印机，并且与世界各地分享创新设计文件和免费的建议。艺术风格的小型3D打印公司可以通过设计和销售定制的、3D打印的机器部件、珠宝或者艺术品赢利。
未来，那些阻碍日常使用的技术限制和障碍将逐渐消失，关键在于使3D打印技术更有趣、更社会化，当然也更易于使用。这样的方法使人联想到苹果公司早期的消费者战略，几十年前，当个人计算机成为主流时，史蒂夫·乔布斯解释了为什么一般人喜欢使用苹果计算机：“大多数人没有自动变速器是如何工作的概念，但是他们知道怎么开车。你不必先学习物理，理解物体的运动定律，再开车。”如果3D打印行业开发了杀手级应用程序，并且创造出了一个充满活力的、用户友好的、端到端的平台，市场会呈爆炸式增长。
轮胎也可以打印了
据说，科幻小说作家保罗·安德森曾经说：“任何问题，无论多么复杂，当你以正确的方式看它的时候，不会变得更复杂。”预测未来的3D打印产品和服务市场同样是一项艰巨的任务。要为客户提供又好、又快、又便宜的产品或服务的潜在的新商业模式，这种模式很难（不，是不可能）用三言两语解释清楚。
图3–5?一个狭小、安静、堆满3D打印机的房间会成为未来的工厂吗
图片来源：Dynacept
经过一个世纪的发展，今天，世界上大多数工业化国家存在两种不同的商业模式，像两条平行线肩并肩、永远不可能相交：大规模生产和手工生产。那些寻求新的市场机会的公司应当超越那些在一条平行线上或者另一条平行线上的产品或服务。由于大规模生产和手工生产的局限性，过去生产产品或服务的方式变得不切实际或失去盈利能力了。换句话说，机遇存在于商业模式而不再依赖规模
经济。
想象一下，举个例子，如果汽车修理工（对他自己能否又快、又好、又便宜地修好汽车持怀疑态度）决定冒险进入一个新的领域：3D打印轮胎。由于汽车轮胎是一个典型的、大规模生产的产品，这对他来说是一个大胆的商业战略。他将在汽车修理店内油乎乎的弹簧吊架上安装3D打印机，生产高级的、耐用的橡胶
轮胎。
假设他的第一个商业模式是制造和销售3D打印与库存轮胎品牌相同的轮胎。对于熟悉3D打印的人来说，这听起来并不明智。但是让我们假设这位汽车修理工坚持己见，无论如何也要完成他提出的计划。
结果是令人失望的。如果他复制大型轮胎零售商的设计，他的3D打印轮胎会一样普通和没有灵魂，而且造价更高。经历挫折的汽车修理工最终会明白，规模经济是无情的。购买3D打印轮胎将增加消费者的成本（不便宜），现场定制和3D打印轮胎的时间比他从自己的库房中取出大规模生产的四个名牌轮胎的时间还要长（不快）。确实，3D打印轮胎在设计和质量上很出色，但是如果只有质量，企业难以维持下去。
最后临近破产时，这位汽车修理工坐下来开始反思。他修改过的商业模式将不再依赖于大规模生产的效率，相反，他新的3D打印轮胎业务将为那些愿意花更多钱定制设计轮胎的客户提供产品。
较之于向轮胎专家订购一系列的定制轮胎，他的3D打印轮胎更便宜，而且生产周期相对较短。与现场或者库房里那些通用型品牌轮胎相比，他的3D打印轮胎具有不可比拟的优点。
不像一般的轮胎，定制的打印轮胎可以小批量生产。这些定制的轮胎可以设置客户自己名字的花纹，这样在沙漠或者雪地里行驶可以留下个性化的轮胎痕迹。像满足虚荣的车牌市场一样，一些客户将为了自己的标新立异买更贵的轮胎。可以想象营销和品牌推广的可能性，富裕的大学可以出售印有学校钟塔的轮胎给那些忠诚的校友。
因为小城镇的地方市场比较小，上门的客户不多，所以为了持续经营，这位汽车修理工将利用网店向全球市场销售他的产品。客户可以浏览轮胎设计，或者上传他们自己的轮胎设计。为了节省运费，他可以与不同地方的汽车修理工沟通，委托他们在当地打印定制轮胎。
先不提装饰，定制轮胎可以借助3D打印提高产品质量。经过特别设计的3D打印轮胎能够利用计算机算法，根据当地的气候为汽车提供适当的摩擦力。某些车型的车主能够通过定制轮胎改善汽车的外观，并降低发生意外的概率。未来的设计师可能会拿出新颖的轮胎设计方案，以提高轮胎的滚动效率或耐磨性。
确实，要想盈利，这家新一代的轮胎制造商将为3D打印的定制轮胎制定远高于普通轮胎的价格。但是如果有足够的消费者愿意为独创的、品牌的、能够提供最佳性能的轮胎支付高价，销售3D打印轮胎将是很好的商业模式。汽车修理工将收银处老的标签写成：“我们可以为你做得又好、又快或者又便宜。请选择其中任意两个（如果你来这里不是为了购买3D打印定制轮胎）。”
