3D打印挑战中国制造 富士康等公司将是明日黄花？

　　科幻电影展现的梦幻未来和现实虽有距离，但3D打印技术其实已经真实渗进现实生活。目前，3D打印市场正经历爆炸式的增长。业内权威研究公司Wohlers数据显示，2012年全球3D打印市场总值22亿美元；产业当初冲破10亿美元大关需时20年，但在其后5年即达到20亿美元，更估计2017年将突破60亿美元。

　　如今，3D打印对于越来越多的人来说，已经不再陌生。在金融危机复苏以来所提倡的制造业复兴过程中，美国人以及越来越多的中国人都已经慢慢接触到了这个仿佛在一夜之间兴起的技术名词。许多媒体甚至将3D打印技术看作是终结以“中国制造”为代表的传统制造业的最新技术。

　　3D打印挑战“中国制造”优势

　　据英国《星期日泰晤士报》网站7月14日报道，对西方有远见的人而言，数字3D打印机有望如此彻底地颠覆传统制造业和供应链，以至于拥护者将它造成的影响与流水线或互联网的出现相提并论。

　　中国的大工厂正考虑将巨型3D打印机用于制造业，在中国，这种技术似乎不会立即构成威胁。

　　中国官员应该从他们的卡尔?马克思必修课上了解到了，掌握生产资料至关重要。

　　经济学家说，其意义是无穷无尽的。没有大工厂。没有卡车车队。没有船。没有供应链。没有关税。几乎没有中间人。订单根据需求量身定做，因此不需要存货和仓库。只要一台打印机、原料、软件和一张设计图。[page]

    3D打印术的使用意味着一场变革，这场变革让像美国达特茅斯学院教授理查德?达韦尼这样头脑清醒的经济学家相信，富士康等公司会成为明日黄花。

　　达韦尼写道：“中国通过将大规模生产模式推向极致，从各成熟经济体那儿攫取了外包制造合同。它不仅聚集了足以创造史无前例的规模效率的需求，还最大限度地降低了一个重要成本：劳动力。”

　　“在分布广、高度灵活的小规模制造业模式下，这些令人畏惧的优势就成了不利条件。”

　　达韦尼在《哈佛商业评论》上主张：“中国不会成为新世纪的输家。它有国内市场可以服务……而其国内市场很庞大。但中国将不得不放弃世界大规模生产强国的地位。”

　　当然中国也没有坐以待毙。它正在积极购买西方的3D打印技术，自己制造轻型机器卖给消费者。工业和信息化部已拨款2000万英镑资助10家研究中心，并成立了40家公司。

　　5月份，北京主办了世界3D打印技术产业大会。中国一贸易组织负责人罗军告诉国家媒体，未来3年国内3D产业将带来约11亿英镑的收入。

　　因此，中国科学、工程和教育领域致力于3D制造业的精神是毋庸置疑的。

　　不过，在中国，这是个完全不同的理念。对中国人来说，这是一种用来制造更多可以卖的东西的工业工具。

　　对沉迷于廉价进口品的西方经济体而言，这或许是变革的手段———甚至可能是非工业化进程的媒介。[page]

    这一理念分歧导致中国某些地区出现了自鸣得意的声调。管理研究员贾晋京说：“西方一些媒体说3D技术有利于西方，可以帮助美国工业复兴，冲击中国世界工厂的地位。”他随后说：“我不支持这种观点。”

　　贾晋京在接受中国《环境与生活》杂志采访时说：“3D打印设备能让单一材质的产品一次成型，不能制造电子系统的零件。因此3D技术不会对中国制造业造成巨大冲击。”

　　在西方，一位十分重要的人物有不同意见。2月份，奥巴马总统宣称3D技术可以“确保下一次制造业革命发生在美国”。

　　其实，令许多人感到意外的是，3D打印技术这个目前炙手可热的“新兴技术”，其实肇始于上世纪80年代。1984年，3DSystem公司的查克?霍尔制造出了世界上第一台3D打印机，比它的初步普及早了近30年。

　　在技术上，3D打印即三维打印，本质上是一种加式制造技术，它通过对材料一层层不断地叠加，使被打印的对象在传统打印机所能够实现的长度和宽度这二维之外，拥有了高度这个第三维。

　　它在建筑设计、工业设计、汽车、航空航天、军事、工程、医疗、生物技术、时尚、服饰、珠宝、教育、地理信息系统、食品和其他诸多领域的应用，极大方便了模型设计，同时使“定制化”的商品的大规模生产成为可能。

　　去年秋天，纽约曼哈顿出现了第一家3D打印店。在这个由著名3D打印公司MakerBot所开设的3D打印零售店中，顾客可以观看3D打印机演示，参加相关培训活动，并根据自己的喜好，定制独一无二的礼品。其实，除了这样的民用3D打印外，许多大型企业也已将3D打印技术嵌入到生产过程中。比如，诺基亚、耐克、宝马和迪士尼都已经在生产过程中使用了这家3D打印公司的技术。

　　而对于这个行业更重要的是，经过了不断的技术革新和普及之后，一台3D打印机的价格，已经从原先的10万美金降到了799美金。这比最低配置的苹果电脑还便宜了200美金。[page]

    广阔的应用前景加上越来越大众化的价格，使得3D技术在沉寂了将近30年之后，乘着制造业复兴的浪潮，进入了华尔街的视野中，也进入了华盛顿的视野中。所以奥巴马政府将3D打印技术作为其重振美国制造业的重要支撑技术之一。

　　然而就像互联网对于华尔街和华盛顿来说绝不仅仅是一项技术一样，3D打印同样也绝不仅仅是一项技术革新。如果说互联网的核心市场价值就是信息的价值和信息分享的价值，那么3D打印的价值，就是定制化的价值。

　　个性化的定制服务，这个在传统大工业生产中被认为与大批量生产背道而驰的理念，在未来3D打印产业中有望得到实现，使得“批量生产”与“个性定制”在未来的3D打印车间里得到完美结合。其对于制造业的革新程度，堪比互联网技术对于计算机领域的革新。

　　有人说，3D打印是中国在现代制造业上唯一与欧美国家肩并肩竞争的领域。的确，3D打印技术在国内已经开始起步，不过主要还是集中在科研机构和企业实验室中，其商业应用尚未开始普及。

　　随着3D打印机的进一步发展，可以想像其发展的速度会十分迅猛。下一步，包括人体器官(原料是细胞)、房子(原料是建筑材料)、机械(原料是金属)等，并且可以按照你想要的一模一样打印出来。

　　只要你在计算机前把要打印的东西的形状等设置好即可未来也许可月球或火星上发射一个3D打印机和建筑材料等，3D打印机即可打印出月球基地，宇航员再上去时就可以居住了；

　　如果生病，某个器官要换掉，无需找匹配的器官源，只要在患者身上取一些干细胞进行培养成为打印原料，然后打印出一个一模一样的器官进行移植，而且没有免疫并发症；

　　再则，打印一台挖掘机，就直接在月球与火星上开采资源，当人类用几年或者几十年的时间做完星际运送后，到达时，所有生活居住与科学研究环境都早已建好。未来的人类向太空移民就只须要先将3D打印机送上去就行了，其他的一切全用打印来完成，一瞬间，用电波将人类也传输上去。

　　前景广阔，因此，它将是一个革命性时代的到来。

　　3D打印到底能否颠覆传统制造业

　　在探讨3D打印是否能颠覆整个传统制造业的话题之前，应该对传统制造业的历史沿革和技术发展有一个最基本的了解，否则，两者就无从比起了。[page]

    发端于18世纪中叶的英国工业革命，标志着人类社会从农耕社会进入到工业化社会。从此之后200多年工业社会的发展，我们看到的是工业化在不断向新的领域扩张的同时，也在不断地细分，最终形成了今天林林总总的工业部门。而汽车工业无疑是工业社会发育最为成熟的分支，它对制造业乃至整个社会带来深刻的影响。汽车工业也因此成为了解工业的理想切入点。

　　明年将是福特流水线诞生100周年。在1914年福特引入流水线之前，美国数百家汽车企业都是以作坊式的制造模式生产汽车，即几个技术熟练的工人从头至尾参与汽车的手工组装。

　　1914年，福特在新落成的海兰公园厂房建立了第一条流水线。流水线不仅通过提高工艺重复性确保了质量的一致性，最关键的是极其显著地提高了生产效率。福特生产的T型车累计销售量高达1500多万辆，其售价也从最初的850美元逐步下降到360美元。这就是典型的工业化生产模式：通过大规模的生产方式，确保产品品质、降低生产成本、提高生产效率。

　　之后，通用汽车在组织架构方面对管理学的发展做出了开创性的贡献，而其多车型以适应不同市场需求的战略在击败福特的同时，也成为经典的市场营销案例。而丰田汽车凭借着精益生产体系，将福特汽车创立的大规模化生产与通用汽车推动的市场细分营销结合在一起，融个性化需求与规模化生产于一条生产线上，得以最终超越通用汽车。

　　精益生产的核心是消除一切不必要的浪费，这一理念将制造业从单纯追求生产效率转向全面节省：节省时间意味着提高效率，减少污染意味着保护环境，节省资源意味着可持续发展等。无疑，制造业将从高能耗、高排放的粗放型生产转向全面节省的精益型生产。

　　遗憾的是，不同国家、不同地区对再工业化核心理念之一的精益生产，在认知和实践上存在着相当大的差异。目前而言，确保品质为前提的生产效率提高或者说时间的节省还是制造业最重视的生产方式，它使得无论是制造售价数万到数百万的汽车，还是生产蝇头微利的牙签，都成为有利可图的生意。还应看到的是，汽车工业的发展过程，实质上是与本行业相关的技术、生产方式、管理等行业知识体系不断优化的过程，也是行业特征不断强化的过程。

　　颠覆还是互补?

　　通常，制造业特别是金属制造业采用的是减法工艺，即通过车、铣、刨、磨、钻等金属切削工艺对被加工件进行减材制造。而3D打印反其道而行之，采用的是加法工艺，即通过不断地进行材料的有序堆积，最终加工出成品。因此，3D打印也被称为增材制造。[page]

    而3D打印与传统加工工艺的差别也就体现在这增减上。而3D打印的特有优势也体现在这加法工艺上。比如说几乎可以百分之百地利用原材料，制造传统工艺无法实现的特殊结构的产品，因节省开模费用而在小批量生产上具有成本优势，在产品研发过程中可以快速制造样机，可以实现分布式制造等。

　　的确，3D打印这些优异的加工特点无疑是传统制造工艺难以实现的。如果一台3D打印机具备这些特点，无疑将会对传统的制造工艺带来强劲的冲击，甚至颠覆性的变化。

　　但是，至今为止，人们常常规避3D打印在规模制造中的经济性这一关键指标。比如说，飞机舷窗样机制作中3D打印的成本是传统开模成本的十分之一，同时省去很长的开模具的时间。但是飞机高昂的研发成本是靠批量摊薄的，这个数字应该远远不止十架，传统加工方式的优势就显现出来。再如饮誉二战的远洋货轮“自由轮”，战时共制造了2751艘。

　　随着工艺和管理水平的提升，“自由轮”的建造时间从最初的244天，缩短到平均42天，最快记录是4天15小时30分钟，这是大规模工业化制造的经典之作。

　　我们还应从整个制造过程看3D打印。当人们从使用的角度看，光伏产品确实是绿色、节能产品，但光伏产品的核心材料——多晶硅的西门子生产法却是高耗能、高污染。

　　同样道理，3D打印只是产品制造中最后的加工环节，前面原材料的生产是否也具有同样节能减排效果呢?还应注意的是3D打印设备与工艺的紧耦合现象，即3D打印设备很难做成通用设备，这在非金属熔融固化工艺中比较突出，要根据不同的打印原料更换相应的打印头，甚至打印机。

　　这种非通用的特点削弱了3D打印的分布式制造色彩，毕竟，并不是所有3D打印的支持者，都有经济实力来购置多台3D打印设备的。如果3D打印不能在足够多的制造领域替代传统的工艺，那么，就要慎言3D打印将颠覆整个传统制造业了。

　　事实上，既然3D打印无法完全替代传统制造工艺，那么，从产业高度看，传统制造技术和3D打印技术就应该是互补技术，只不过在不同的制造领域或者不同的产品制造上，两者在产品制造过程中工艺占比不同罢了。

　　核心还是制作工艺

　　对于已经给定的3D打印机而言，“3D打印之父”Crump的话确实没错，因为当打印机确定后，与之对应的打印工艺也就确定了，在这种情况下，想象力确实最为重要。但是，3D打印要想高速发展，就不能局限于现有的、相对有限的打印工艺和材料，仅靠畅想难以解决3D打印在工艺上和应用领域上的扩展。

　　3D打印像一股风潮，席卷后，谁去谁留，留待市场检验了。