3D列印房子長怎樣?管線、臥房、廚房都一應俱全,還能承受7級地震
3D列印房子長怎樣?管線、臥房、廚房都一應俱全,還能承受7級地震
2021.10.24 | 智慧城市

48歲的Pedro García Hernández是來自墨西哥東南部塔巴斯科州(Tabasco)的一名木匠。塔巴斯科州是墨西哥東南部一個被熱帶雨林覆蓋的地區,大約有一半的居民生活在聯合國貧困線以下。

Hernández和妻子Patrona、女兒Yareli一家三口合住一屋,經營著一個小工作間,每月大約能掙2500比索(約合125.17美元),勉強能夠維持生計。他們居住的房屋地板是泥土做的,在塔巴斯科漫長的雨季裡很容易被洪水淹沒;並且,從臥室的牆壁到抽水馬桶和臨時廚房的櫃檯,工作間的灰塵幾乎覆蓋了家裡的所有東西。

不過,幸運的是,這種情況很快就會改變——幾個月後,Hernández和他的家人將搬到墨西哥納卡茹卡地區的一所新房子裡。這是一棟面積46平方米的時髦建築,有兩間臥室、一間廚房、一間浴室,最不尋常的地方在於他是完全由一個3米高的3D列印機建造的

3D列印是一種根據數字文件逐層構建物體的製造工藝,最近迎來了一波爆炸性增長。技術諮詢公司史密瑟斯(Smithers)的發言人表示,疫情肆虐之下,由於3D技術在列印快速檢測試劑盒、防護裝備和呼吸機零部件等物品方面存在得天獨厚的優勢,到2027年,3D列印的整體市場價值預計將達到558億美元。

幾乎任何物體都可以通過3D列印技術製作,甚至連建築也不例外——3D列印可以利用混凝土、泡沫塑料和聚合物來建造一棟完整的建築。 房地產行業也開始順應這一趨勢:建築公司SQ4D今年在紐約長島河頭鎮(Riverhead)掛牌出售了一套3D列印房屋,售價為29.9萬美元。這是在美國正式掛牌出售的第一間3D列印房屋,此前法國、德國和荷蘭等國也有類似的項目。

3D列印的時代已經全面來臨。Hernández的房子是New Story正在建造的500個房子之一,後者是一家來自舊金山的非營利組織,致力於為極端貧困的社區提供住房解決方案。

當New Story於2019年破土動工時,這裡被稱為世界上第一個3D列印房屋社區;兩年之後的今天,新冠疫情大流行的背景下,已有200座房子正在建設或已經完工,其中10座是由ICON公司的「Vulcan II」3D列印機現場打印的。此外,修建道路、足球場、學校、市場和圖書館的計劃也正在進行中。

商業房地產公司仲量聯行(Jones Lang LaSalle,JLL)負責建築研究的Henry D'esposito介紹說,獨棟住宅是測試3D列印建築耐久性的很好的方式,因為它們體積小、高度低且設計構造相似。另一方面,建造3D建築也可以抵禦自然災害:納卡茹卡地區位於地震帶,事實證明已有3D列印建築能夠承受7.4級地震。

雖然這項技術很有前景,但一些投資者仍然保持謹慎態度,他們正在密切關注3D住宅集群的出現。去年全年,3D列印市場整體增長了21%,根據製造平台Hubs的估算,未來五年市場規模將翻一番。

「這確實是一種非常有效和高效的方式,但它只適用於建造特定類型的建築,不適用於更廣泛的商業房地產生態系統」Henry D'esposito說道。「我們不知道這些建築在未來幾十年的表現如何,也不知道它們的長期價值能保持多少。因此,如果你正在考慮投資相關項目,應當充分認識到這些潛在風險。」

用ICON的「Vulcan II」3D列印機建造房屋的過程有點像製作一個巨大的冰淇淋甜筒——將這家公司專有的混凝土混合物「岩漿水泥」(lavacrete)分層澆築到建築上。「如果我們想在有生之年在住房問題上取得突破性進展,就必須在不犧牲質量的前提下盡可能加快建設速度」New Story的首席執行官、四名創始人之一Brett Hagler表示。

3D列印房子4
此住宅使用ICON的「Vulcan II」3D列印機,搭配此公司專有的混凝土混合物「岩漿水泥」(lavacrete)建造。

New Story成立於2015年,當時Hagler去了一趟海地參觀調查,他看到當地很多家庭仍然住在2010年地震後建造的帳篷裡。根據人類家園組織(Habitat for Humanity)的數據,全球有16億人居住在住房不足的區域。

「我們正在尋找盡可能同時降低成本、提高效率的方式。」New Story的創始人之一Alexandria Lafci這麼說,「在不犧牲質量的前提下,3D列印在效率方面有非常顯著的優勢。」

除了高效的建造速度之外,New Story已經與塔巴斯科當地政府官員達成合作,為社區提供水力、電力和污水處理等基礎設施服務。Hernández非常期待入住新房後能拓展自己的木匠業務,但他不是特別關心入住日期,他更關心的是新家對女兒的長期影響,後者正在學習成為一名護士。

Échale已經在墨西哥運營了24年,幫助New Story根據需要為新房子選擇居民,並和每個家庭的女主人簽署所有權協議。Échale的首席執行官Francesco Piazzesi表示:「這是為了保護家庭......,女主人哪怕陷入經濟困難,也會盡她所能為孩子和家人保住房子。」

此前Échale會僱傭當地工人建立自己的社區,因此,把一家美國科技公司的3D列印機引入墨西哥的鄉下地區,無疑是一種重大的轉變。Piazzesi說:「如果你來到納卡茹卡,工作中的3D列印機彷彿是機械戰警電影裡的場景......,這為當地的人們創造了全新的機會。」

ICON已經在美國和墨西哥交付了20多套列印房屋。公司即將推出的項目涵蓋了從社會保障房、救災房再到市價房地產的所有領域,甚至還與美國國家航空航天局(NASA)展開了開發太空建築系統的合作,以便日後在月球、火星等地建立棲息地。

ICON的創始人之一兼首席執行官Jason Ballard表示,公司成立時最大的障礙是說服那些對此保持懷疑態度的人們。

他說:「就在我陪同他們去參觀我們的3D列印房屋項目的時候,建築商和開發商還在不停地向我解釋,為什麼用鋼筋水泥永遠不可能達到我們的這些目標......。而現在,我們面臨最大的挑戰是如何製造更多的3D列印機。」

New Story | "Crazy Until It's Not"

本文經授權轉載自:36氪

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責任編輯:吳佩臻、錢玉紘

關鍵字: #3D列印
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為何台灣製造業在「智慧製造」卡關?AWS白皮書點出問題,提供實踐最佳解
為何台灣製造業在「智慧製造」卡關?AWS白皮書點出問題,提供實踐最佳解
2025.08.13 |

全球製造業正處於前所未有的挑戰中,從勞動力短缺、供應鏈脆弱,到淨零碳排與數位轉型需求的成長,每一項趨勢都正重新定義產業格局。對此,AWS 發布《全球地緣新局時代下的製造戰略:台灣產業韌性與轉型關鍵策略》白皮書,深入剖析製造業在全球地緣政治與市場變化下的挑戰與機會,提供台灣製造業適合的落地策略與最佳實踐方法。

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擔心無法回本、缺乏知識技術,台灣升級「智慧製造」卡關中

台灣製造業在全球供應鏈中扮演重要角色,但同時面臨地緣政治風險、技術門檻高、人才缺口大等多重挑戰。其中在供應鏈韌性方面,壓力更為顯著。根據英國營運持續協會統計,全球近 8 成企業在過去 12 個月曾遭遇供應鏈中斷事件,凸顯全球供應鏈的脆弱,台灣製造業也難以倖免,特別在國際局勢不確定性與在地原料依賴度高的情況下,會進一步放大成本與交期風險。

生成式 AI 應用快速擴展,預計 2025 年台灣企業導入將進入早期大眾階段,並以半導體產業為先導,逐步擴散至其他領域。DIGITIMES 調查顯示,已有 18.1% 的企業採用生成式 AI,並積極用於改善營運效率與產品良率,然而仍有 31.5% 的企業尚未規劃導入,主因包括成本考量、缺乏知識與技術、產業需求不明確,使企業在大規模部署時保持謹慎態度;資誠聯合會計師事務所發布的《2023 臺灣企業轉型現況及需求調查》也顯示,37% 的企業擔心智慧製造投資報酬率過低,30% 缺乏導入知識與技術,27% 不清楚如何實踐,導致智慧製造推動困難。在電子製造業迫切需要專業人才之際,許多產業面臨預算與數據分析能力不足的窘境。

AWS
圖/ AWS

此外,勞動力老化也是台灣製造業的問題。以國發會數據估算,2030 年台灣 50 歲以上就業人口將達 23.8%,導致技術傳承與產線穩定性受衝擊;同時 2050 年淨零碳排目標,迫使製造業必須進行碳盤查與能源優化;加上雖然 9 成企業已啟動數位化,但多數仍停留在營運系統,生產端 IoT 與 AI 應用不足,數據價值未被充分釋放。上述都恐將成台灣製造業升級的阻礙。

全球製造業大變局,智慧製造成關鍵突破口

根據媒體《DIGITIMES》研究,全球智慧製造市場規模將從 2024 年的 3,212 億美元,快速成長至 2033 年的 1 兆 1,583 億美元,年複合成長率高達 13.7%。在社會和全球趨勢的推動下,不只對台灣的製造業帶來新的壓力和挑戰,同時也催生了產業升級需求。

所幸,隨著智慧製造的 4 大技術日益成熟,替台灣製造業帶來更多可能。目前,IoT 透過連接感測器與生產設備,已實現即時監控與資料收集,並支援預測性維護與生產最佳化。世界製造業基金會報告顯示,IoT 已成企業智慧製造的首要投資項目;此外,智慧製造上,AI 現已被廣泛應用於品質檢測、生產流程優化與預測性維護,企業若結合機器學習、深度學習與生成式 AI,即能以數據驅動決策,提升生產靈活性並降低成本。

同時,隨著「數位雙生」的發展,企業可藉其進行「虛擬試錯」與「情境模擬」,在導入新技術前,先模擬其對現有產線的影響,或預測潛在風險與資源耗損,避免浪費;另外,在 AI 大規模應用下,數據隱私、安全風險成為顧慮。「主權 AI」確保企業在可信的基礎架構中進行數據分析與模型訓練,降低數據外流風險,並支援在地資料中心部署,以滿足低延遲、高安全需求。企業若在產業升級中,將智慧製造的 4 大技術整合,即能在自家領域有效推進。

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加速轉型關鍵夥伴登場!AWS 台北區域重磅上線

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