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驚人! 3D列印模型

科學導演轉業 把科幻變成真實

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生物背景的鄭啟承投入3D列印市場,有著絕對優勢。

電影《侏羅記公園》撼動鄭啟承,原來虛構可以變成可能。「細胞是生命的單位,所有生物皆由細胞構成。」他因此投入生命科學領域,探討生命現象,從研究細胞開始,離開學界,他投入3D繪圖領域、延續專業,開闢3D列印市場,無論生醫領域的大腦、腎臟、分子結構、動物骨骼模型,或是科技產業、工業的產品開發、建築模型及公仔設計,都能「印」出來變成立體,賦予生命前所未有的無限可能。
採訪╱潘姿吟 攝影╱黃競鋒,部分照片受訪者提供


科技演進飛快,不過短短幾個年頭,行動通訊取代家用電話、數位相機淘汰底片相機;現在,印表機已經不只印平面還能印立體,「簡直是科幻小說的情節。」2008年,「貝特設計」老闆鄭啟承搜尋國外資訊時,發現了新鮮事:3D列印(3D printer,three dimensional printer)。
「其實,這叫快速成型技術(RP,Rapid Prototyping的簡稱),很早就有了。」他說,以往較常見於工業用途,「有點類似傳統CNC加工(Computer Numerical Control)。」但3D列印技術可做出更複雜的造型,且能在辦公室輕鬆完成實體模型,「很多科技產業都有這樣的設備,以應付研發過程的需求。」
當時,擔任3D設計師的鄭啟承與合夥人亟欲拓展3D技術、尋找延伸應用的新發展,「甚至購進紙板切割設備,準備投入『紙紮』市場。」但是,礙於兩人對殯葬產業陌生,計劃暫擱。
直到他們見識「虛擬變實體」的神奇機器,投入資金200萬元、跨海購買最新的第4代機器,「根本還不知道客戶在哪裡?」然而,挑戰未知,早從他的大學時代開始。

愛恐龍 當科學導演

「因為對動物有興趣。」他從台大植物系轉動物系(現兩系已合併為生命科學系),畢業後,考上農化所營養科學組(已改名為微生物與生化學研究所)繼續埋首生物學領域,研究維生素E在大鼠身上的代謝,「聽起來很冷門。」他笑說,「高中時,看了電影《侏羅記公園》迷上恐龍。」從此,立志當個科學家。
不過,他在理學院的日子,卻一直不務正業。他說:「動物生理學實驗課程需要解剖。」雖然每年開課,但1個班有4、50人圍成一圈也擠成一堆、不見得人人看得到,基於教學品質不穩定及犧牲無辜生命等理由,「非線性剪輯剛萌芽。」教育界開始試行錄影紀錄、影音示範教學。
「怎麼安排鏡頭、走位、轉場,什麼時候拍特寫?懂電腦、會攝影的人,不見得瞭解生物學。」同儕間,較早接觸電腦的他接下任務;從此,校內有相關需求都找他操刀,「到現在,課堂上還在用!」甚至後來擔任中研院任研究助理,都是看中他無法取代的生命科學影音製作專業。
只是,年過30歲的他,依然領著研究助理薪水,「1個月3萬多。」難免對未來感到茫茫然。
2007年,他離開熟悉的學界,經1位印刷業貴人提拔,「他主要是想發展3D領域,但我不會,他覺得我可以。」於是,技術入股、有了自己的事業「貝特設計」,案源以科技公司、室內設計的3D場景示意圖為主。
隔年,3D列印設備引進,他們跳脫單純繪圖、收設計費的模式,開始拓展業務,「以前,沒這個市場,也不知道在哪裡?」因為,多數人壓根也沒想到平面可以變成立體。
「最熟悉還是學校。」他邊摸索、邊試做,從學界、研究單位的需求出發,以學界標準的蛋白質分子3D檔案,做出大腦、分子結構模型,加上解說:「對各分子活性區域與週邊環境互動作實際模擬,有助於教學與研究。」讓所有人眼睛為之一亮。

生科領域 專業的唯一

專業生科背景的優勢,他竭盡所能創造需求、辦說明會;無論談基因與蛋白質分子關係、蛋白質結構與功能,或透過斷層描掃、磁振造影,透視人體、動物之組織結構,製作形成3D影像,應用於醫學臨床與研究,甚至製作實體模型,幫助手術模擬下刀、人工關節打樣及牙科齒模設計……委製訂單浮現。
經過幾個月作品累積,他建構網頁,「建築模型、科技業產品開發、公仔、藝品等,客戶接著上門。」雖不像科學家為民福祉、創造生命,但卻保留生命美感,未揚棄原先興趣。


動物類

大象模型的3D原作為客戶、蠻原工作室,模型高度8.5公分。



公仔類

提供3D檔案即可彩色輸出、快速成型;圖為客戶楊先生作品「公仔戰隊」,材質為石膏類專利粉末,高度為9~11公分。



建築模型

中研院跨領域大樓3D檔案原作為潘冀聯合建築師事務所,建築體材質為石膏類專利粉末,底座與樹木草皮為模型道具。尺寸:建築物本體 25cm,底座33cm x25cm。



分子模型

訴求台灣唯一的「生物科技3D列印系統」,應用領域包括蛋白質體學 (Proteomics)、生化教學研究、醫學診斷及手術模擬、分子生物學 (Molecular Biology)、細胞學 (Cell Biology)、生理學 (Physiology)、動/植物之形態解剖學 (Morphology & Anatomy of Zoology/Botany) 及免疫學 (Immunology) 等。



腎臟模型

高約11公分,為醫學教學時用品。


◎ 列印流程


1

確認檔案尤其建築類,避免製作過程出狀況,調整大小、顏色和形狀後下列印鈕。



2

機器通過噴嘴,堆疊材料(石膏類專利粉末),經過專利膠水固化,依藍圖一層層疊加,製造出立體產品。



3

完成品。3D列印時間與高度為正比,如圖厚約1公分的廣告道具需堆疊58層,約2~3小時,若是1個哈密瓜約6小時。


致勝關鍵

˙生醫模型製作:生命科學背景出身,專業打造生醫模型,尤其是分子模型,更是全世界唯二;另一位有能力做3D分子模型的專家是美國威斯康新大學教授。
˙舉辦說明會:以前沒3D列印的市場,也不知在哪裡,很多人沒想到平面可以變立體。透過說明會,介紹新知、拓展業務。
˙3D軟體全支援:有人購進設備卻非為主業,客戶檔案若有問題造成列印失敗則無解,他提供市面上3D軟體全面支援,透過檔案前處理、發掘問題點,降低不良率;例如:建築模型等比縮小後,欄杆細如髮絲無法成型,須在前製調整。


可為各類產品外觀、機構設計製作開模前的打樣,降低開模的風險,減少設計失誤率。


行行有本經

˙問多於做:台灣人習慣貨比3家,10個詢問者中只有3~4位成為顧客,因此,必須提供專業解說與展示空間。
˙旺季明顯:通常,展期前為旺季,但企業年度預算取決於景氣好壞,對業績影響很大。
˙保密協議:經常遇到需要簽訂保密協議的狀況,尤其高科技產業、工業研發類或公仔設計師客戶。
˙同業競爭:只要有錢,人人可以買設備,但只要設備氾濫,3D列印就會淪落削價競爭,因此,必須掌握核心優勢,不能永遠只做代工打樣。
˙異業合作:機器可做到手工做不到的完全對稱,卻又無法100%取代手工,因此,與雕模師、原型師、雕刻師關係良好、異業合作,共同滿足客戶的需求。


客戶說法
熟悉軟體 專業度高

許書毓 蠻原工作室負責人
我很早知道有這樣的技術,10多年前多用來做工業設計開發,現在我想嘗試做自己的作品,自然而然從設備代理商開始尋覓。我用的軟體是ZBrush,設備商介紹貝特設計,鄭先生對這個軟體比較熟,這裡的機器很新,鄭先生很努力把技術與服務建立,客戶較多為設計、生醫類模型,跟市場走向較不同,專業度很高,沒什麼該改進的部分,不過以目前技術來說,精細度、色澤度還有待提高,這受制於機器的能力,可能有下一代機器就要再換。


鄭啟承小檔案

年齡:1976年出生,35歲
學歷:1995年就讀台大植物系,隔年轉台大動物系(現兩系已合併為生命科學系),2002年台大農化所營養科學組碩士班畢業(現已改名為微生物與生化學研究所)
經歷:
2002~2007年 台大生化所、中研院生化所教學助教,負責教學影片的拍攝與製作。
2007年 貴人協助,以合夥人之姿進入「貝特設計有限公司」,負責3D相關業務;其間於2009~ 2010年曾為台大人類系專業教師,教授3D繪圖課程及開設3D技術工作坊。
2010年 正式成為「貝特設計有限公司」總經理。

店家資料

貝特設計有限公司
網址:http://www.better-design.com.tw/
E-mail:cheng@better-design.com.tw
地址:新北市永和區仁愛路299巷12號1樓
營業時間:9:00~17:00
收費概況:10公分以下公仔列印費約1萬元(個別模型依難度不同,有計費差異)


營收概況

創業成本:200萬元(主要為設備投資)
去年營運:約100萬元



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