Avi Reichental专访：从3D Systems掌舵人到XponentialWorks创始人的指数级技术愿景

Avi Reichental 履历耀眼，曾任 3D Systems 总裁兼 CEO 超十年。2015 年创立风投与咨询公司 XponentialWorks。
 
XponentialWorks 聚焦工业 4.0 全谱系，深耕 3D 打印、机器人、AI 与深度学习。同期，Reichental 亦担任 Nano Dimension、Nexa3D、Techniplas 等多家公司联合创始人兼主席。
 
本周我们有幸对话 Avi Reichental，探讨其职业生涯见证的增材制造版图演变、行业新兴趋势及拥抱数字技术的企业建议。
 

请谈谈您的背景及如何切入增材制造？

2003–2015 年任 3D Systems 总裁兼 CEO，这家真正启动 3D 打印的公司。我深深爱上这行业、其愿景与潜力——离开 3D Systems 后，决定围绕增材制造未来创业。
 
于是创立 XponentialWorks，聚焦增材制造与生成式设计前沿进展。公司致力于打破行业壁垒，融合传感器、AI、深度学习、机器人等指数级技术，推动增材制造在生产应用中真正主流化。
 
过去三年半，我专注于与正确的早期与成熟期公司合作，提供热衷主流增材制造的人才的知识经验。
 
我们的核心命题：如何结合生成式设计与增材制造，兑现 3D 打印的承诺？
 
也是释放自由设计复杂度与优化潜能，用正确设计技术解锁轻量化、拓扑优化等红利，绕过典型阻碍。
 

深耕增材制造多年，您如何看待行业演进？

毫无疑问我们处于指数级时代。技术发展与颠覆的速率与节奏亦呈指数级。
 
或许是有史以来最迷人时期，因为我们同时受益于其他关键技术的汇聚，加速当下可能性边界。
 
举例：2003 年切入 3D 打印时，无无限云算力、普适连接、廉价传感器。
 
3D 打印是 MIT 等名校研究课题，无实用落地。机器人亦因成本性能双重门槛遥不可及。
 
生成式设计连草图都无。更别提增材制造所需的数字化主线工作流完全割裂。切片、准备、定向软件远未成熟。
 
快进 15 年，上述基本解决。工作流顺滑、机器更快、材料力学性能与表现质变。
 
用例与应用真正让增材制造与生成式设计成为技术汇聚交汇点，定义未来工厂。
 
更进一步：不仅用生成式设计优化零件、轻量化，还能组合零件。
 
意味着减少子组件、消除夹具治具潜在人工、简化装配元件数量，从而简化供应链、采购与库存。
 
现在我们有了柔性、免模具、数字化制造新愿景，利于商业、也利于环境与可持续。
 
这愿景将让大小企业在更激烈的全球商业环境中竞争，压缩周期、更快造更好产品、支撑制造业这个不可思议的时期。
 

增材制造中，哪些行业增长机会最大？

是。例如牙科护理与修复，数字化主线已从口内扫描贯穿工作流与规划——不限实验室，延伸至牙科诊所。那里市场已就绪可大规模采用。
 
汽车端，越来越多车企将增材制造从快速原型实验室推向产线。先做制造夹具、治具、装配规规。但随速度、规模、新材料突破，快速延伸至汽车零部件本体。
 
我判断这将加速，理由有三：
 
一、燃油车向电动车过渡期，车型数量或翻倍——各企业竞相推燃油版与电动版。车型爆发倒逼制造柔性与柔性制造方法如增材制造加速采用。
 
二、制造端有法规强制轻量化指标。轻量化是汽车核心驱动力，材料替代层面的“一度轻量化”已基本做尽。
 
所以汽车企业下一步必然拥抱生成式设计与拓扑优化以达指标。这将成为汽车采用 3D 打印的另一催化剂。
 
三、各类非侵入与侵入式医疗器械应用将大规模采用。
 
四、鞋类，始于运动鞋，生成式与增材技术结合可深度优化性能。终将延伸至日常鞋履。这些是未来几年我看好显著采用的领域。
 

AM 有哪些新兴趋势令您兴奋？

有许多有趣趋势涌现。
 
一、速度、工作流与材料创新层面创新密集。
 
二、大量颠覆非由巨头主导，而是更敏捷的初创与年轻公司创造，重塑性能、效用、速度、尺度与规模的认知范式。
 
三、AI、传感器与 3D 打印深度融合汇聚，彻底解锁释放新应用与用例。
 
四、传统制造巨头意识到 2019-2020 年 3D 打印将成主要生产工具，正全力备战。
 
创新速率与节奏丝毫未减。
 
生成式设计与增材制造持续升温。专利申请量上扬。风投向早期增材与生成式公司投入激增。部分早期公司估值已超大型现有巨头。
 
综合来看，从未有比现在更激动人心的时刻身处增材制造。或许除了明年。
 

年轻公司涌入，老牌巨头是否必须让出份额？

 
我认为我们处于“要么创新、要么蒸发”的时期。即要么颠覆、要么被颠覆。
 
大型成熟组织拥有技术、制造、支撑基建的巨额沉淀，须持续支撑既有技术。
 
但面对新玩家有显著劣势：背负大量遗留技术与组织包袱。受限于现有技术体系，更倾向线性增量改进。反之全新公司无包袱，可用全新路径解决同类问题。
 
新公司能吸引无上限风投加速增长，从而跨越式超越巨头。
 
叠加传统巨头依赖的专渠道垄断正被瓦解——不只被年轻公司，也被 HP 等品牌挑战。
 
或如 Carbon，彻底绕过传统渠道，以创新直销订阅制直达市场。
 
这是双城记：巨头守势、按数字或失份额或踏水，新贵以健康双三位数营收增速狂飙。
 
整体市场强劲增长，20–25% CAGR。但巨头增速仅低个位数，很大程度因无法以新贵速率创新颠覆。
 
巨头把持市场准入的传统堡垒也在大小公司的市场颠覆中拆解。综合判断，巨头颠覆机会与年轻公司同等。
 
随着年轻公司获牵引与商业成功，挑战将转为：从早期经验中学习，持续创新推进。
 
我们身处指数级时代，产品有效生命周期与上市策略的思维也必须指数化。
 

谈谈 XponentialWorks 与您正在做的工作。合作对象为哪类公司？

XponentialWorks 打造独特“碰撞器”环境，主要与生成式设计、增材制造、机器学习、AI、机器人等早期公司合作。
 
连接希望接触早期技术、学习像早期公司一样思考行动的中型企业。
 
早期公司则寻找中型企业作为早期用例验证、以技术解决实际问题、获取市场与资源。
 
我们为成熟与早期双向公司提供核心技术、品牌、营销、IP 的世界级服务。
 
我个人在创新实验室大量时间指导这些公司，期冀共同更快达成商业冲击。对大公司，意味着在强生态中抢先拥抱新生成式与增材技术。对年轻公司，意味着更快达成商业牵引与成功。
 
我们发现：各阶段公司协作时，能力与实际应用层面会发生惊人化学反应。
 
XponentialWorks 视角：该环境为早期公司去风险——毕竟统计显示 9/10 早期公司头几年失败。我们专注确保旗下早期公司零失败——实际蒸蒸日上。
 
现拥有 Nexa3D 等公司，正打破速度、价值、成型尺寸、规模与材料的传统壁垒。
 
另一波兰新锐 NXT Factory 两年前加入，消除聚酰胺 PA6 至 PA11、PA12 的速度、尺寸、自动化壁垒。以选区激光烧结实现约 4 倍传统激光烧结机速度，提供注塑替代方案。

当然还有 ParaMatters，我们在生成式设计、拓扑优化、定向优化与仿真自动化工作流上的皇冠明珠。开发出极强设计与制造引擎，将开始塑造面向 AI 中心设计的未来。
 
还有 Apollo Robotics 等极成功公司，从事多传感器环境与无人机的高速数据采集与分析。
 
名单还在延伸。汇聚所有，我们感到无比幸运与兴奋，身处推动指数级技术发展的环境。我们坚信集体力量实现的远超个体极限。
 

如何定义“指数级技术”？

对我来说，指数级技术是指经历从数字化起步、一路到民主化阶段广泛普及、近乎货币化阶段——实质上开始完全替代取代前代技术的完整生命周期。
 
好友 Peter Diamandis 提出“指数级颠覆六阶段”，捕捉技术从线性到指数级跃迁的相位。
 
许多人习惯用摩尔定律视角看指数级技术：每隔几年能力翻倍、成本减半。这也是好视角。
 
我眼中当下的指数级技术包括：AI 与机器学习、传感器、3D 打印、机器人、以及普适连接与云计算的各种显现。
 
也是传感器与民主化机器人、增强现实、虚拟现实、海量廉价算力的汇聚。意味着在金属、热塑性、光固化树脂上工业级强健的增材制造。生成式设计将其推向实现真正优化制造的熟练度与效用层面。
 
指数级技术正开始塑造未来工厂图景。我认为这更契合将驱动经济前行的产品开发周期与生命周期。
 

这些技术对产品开发有何冲击？

今天企业面临巨大压力，压缩产品开发与商业化周期。
 
这在市场端创造显著紧迫感，推动新产品更快上市。发生时，产品效用与货架寿命被重新定义，速度的含义成为上市时间成败的分水岭。
 
企业同时需要柔性制造工作流与系统，降低对刚性模具与漫长采购周期的依赖。系统本质上提供灵活性以实现制造本地化与分布化，简化供应链与库存。
 
所以若企业想在消费消费与技术丰裕时代保持竞争力，我认为生成式设计与增材制造、AI 与机器人构成解决方案的大块拼图。
 
这也是我为何如此兴奋 XponentialWorks 与最激动人心的年轻公司并肩，共同做那块拼图。
 

您多次提及生成式设计及其机遇。企业如何开始拥抱生成式设计，特别是考虑到面向增材制造设计的挑战？

好消息是部分生成式设计工具高度自主自动化。以我们自己的 ParaMatters 为例。只需登录 ParaMatters 官网、注册、上传 CAD 文件，其余全自动。
 

ParaMatters 的 CogniCAD 软件接收文件与输入，10–20 分钟（视文件大小）输出 STL 格式可打印文件，已优化轻量化、面向增材制造设计。
 
当然，您可跑后设计有限元分析，验证 CogniCAD 设计的零件满足所有载荷与性能指标。
 
CogniCAD 还能自动将所有不同零件融合为单一同质装配体。即帮您装配、轻量化、合并。CogniCAD 正成为您的设计 AI——这正是我们对面向增材制造设计的理解。
 

行业加速采用增材制造尚需攻克哪些挑战？

有若干行业级挑战亟待破解。
 
首要是行业亟需更好、普遍理解接受的标准体系。
 
有了标准，企业能比苹果对苹果，在供应商、制造商、用户的综合生态中做智能决策。
 
第二是行业需成熟，用更透明负责任的语言。
 
谈机器性能、材料性能等性能指标，应参考成熟减材与注塑领域的表达、沟通、教育范式，规范增材制造性能特征与能力的市场传播。
 
第三大挑战是学会构建生态与深度协作，打造更强行业。奖池将因某些公司学会更好协作而显著放大。
 
当然不是说竞争消亡。竞争为王。竞争推动我们走到今天。但在某些场景，构建生态与协作能成为加速采用的显著力量放大器。
 

给拟采用增材等数字技术企业的建议？

企业应开始拥抱 3D 打印，但必须渐进。从设计端起步，也可从车间低垂果实——夹具、治具、装配规——切入。
 
我认为此时每家企业至少应将 3D 引入设计与快速原型实验室、工程中心，开始体验快速设计迭代的威力。
 
例如，设计办公室放一台 Nexa3D 打印机，10–15 分钟即可拿到实体件。
 

意味着从数天或一周一迭代，变为每天四五次迭代出实体件。
 
一旦能做到，开发加速、总上市时间大幅压缩、获得竞争优势。在设计端做透，便解锁未来产品长相的可能性，继而过渡到简单制造运营。
 
随企业对技术更舒适，才考虑如何走向量产。搞定设计与原型，便踏上增材制造成为制造工具之路。
 
还要记住：企业不必孤军奋战。有大量导师、顾问、咨询师可助力。当然，也可随时联系 XponentialWorks。
 

十年前消费级 3D 打印炒作曾预言每家很快都会有 3D 打印机。这当然未发生。您如何看消费级泡沫破裂？

好问题。
 
我承认曾是那些大声疾呼、近乎每天相信消费级 3D 打印的人。甚至一度认为正确问题不是人们家里会不会有 3D 打印机，而是会放在哪个房间。
 
回望反思，简短答案是：尚未发生。非因打印机未民主化。已民主化。今天 200 美元以下即买入门 FDM 机。
 
软件发展到更多人无需是设计师也能设计。连接与效用大幅改善。
 
但我们看到：所谓消费级打印机多流向学校、小型工程部门桌面、创客与小企业。没真正进家庭，因材料选择、可用设计与复杂度不具消费友好属性。
 
我肯定在那错了、时机也错了。现在看到：打印机在学校、图书馆、车库、工程师桌面。机器更快更好更便宜。软件更认知化。更多公司开源设计。
 
我感觉迟早会逐步回归消费应用。缺的是真正让它可行且激动人心的消费级杀手级应用。
 
总结：我仍信将迎来更大规模家用期。但时机肯定比首次预测要晚得多。
 

最后想说什么？

我要说：在增材制造 15 年后，我今天比初入行时更兴奋。
 
想到行业未来将更具相关性，令人振奋。增材制造真拥有无限潜力，重塑我们设计、制造甚至沟通的方式。
 
不仅关乎参与者与玩家的潜在价值与财富创造。关乎用 3D 打印以真实方式影响世界、改变我们创造、生产、生活的方式。
 
这就是终极目标：所有 3D 打印参与者与干系人，能成为让我们周围一切因 3D 打印而变得更美好的大图景一部分。
 
了解 XponentialWorks： www.xponentialworks.com/
 

关于 Avi Reichental

Avi Reichental 为 3D 打印与指数级技术汇聚权威专家。2014 年《大众机械》评选“重塑美国梦的 25 位创客”之一，2013 年《财富》列入“50 位顶尖商业领袖”。其 TED 演讲“3D 打印的未来”播放超 300 万次。
 
2015 年创立 XponentialWorks，任创始人、主席、CEO。此前任 3D Systems 总裁兼 CEO。在 3D 打印行业担任多重领导角色：Nano Dimension 主席、Techniplas Digital CEO、Nexa3D 执行主席兼联合创始人、NXT Factory 执行主席、OurCrowd Cognitiv Ventures 基金（AI 初创）普通合伙人、农业科技先锋 Centaur 创始人兼执行主席。