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3D打印會給中國制造業(yè)帶來什么?
《新工業(yè)革命》的作者彼得·馬什將制造業(yè)的模式分成五個階段:第一階段是少量定制;第二階段是少量標(biāo)準(zhǔn)化生產(chǎn);第三階段是大批量標(biāo)準(zhǔn)化生產(chǎn):第四階段是大批量定制化;第五階段是個性化量產(chǎn)。目前我國的制造業(yè)還處在大批量生產(chǎn)階段,通過大批量生產(chǎn)的方式來降低產(chǎn)品生產(chǎn)成本。隨著更多數(shù)字化技術(shù),如數(shù)控機(jī)床、工業(yè)機(jī)器人、3D 打印等的采用,生產(chǎn)流程更加簡化,對特殊勞動技能的要求降低,個性化生產(chǎn)成本下降,個性化定制更加容易,加上個性化消費(fèi)的興起,將逐漸進(jìn)入到第五階段的個性化量產(chǎn)的初級階段。
個性化量產(chǎn)和16世紀(jì)前的少量定制的生產(chǎn)方式類似,但又存在很大的不同。個性化量產(chǎn)采用了一系列自動化流程,這樣可以大大降低產(chǎn)品的生產(chǎn)成本,提高生產(chǎn)效率,并能保證產(chǎn)品質(zhì)量,是少量定制所采用的純手工生產(chǎn)所無法比擬的。
3D打印機(jī)是個性化量產(chǎn)階段最重要的生產(chǎn)工具。當(dāng)3D打印機(jī)成為生產(chǎn)和日常生活的一部分的時候,就標(biāo)志著個性化量產(chǎn)時代的真正到來,今天很多被大規(guī)模生產(chǎn)的商品以后將被3D打印出來。在那些需要小批量生產(chǎn)且復(fù)雜零部件的行業(yè)這已經(jīng)成為現(xiàn)實(shí),比如牙套,使用注射模具的方式來制造不大現(xiàn)實(shí),這個時候,3D打印就派上用場了。目前每天都有5萬個牙套被3D 打印出來,在世界各地被廣泛使用,每一個牙套都是量身定做的。
當(dāng)前,全球正在興起新一輪數(shù)字化制造浪潮。智能機(jī)器人、人工智能、3D打印是實(shí)現(xiàn)數(shù)字化制造的關(guān)鍵技術(shù)。事實(shí)證明,3D打印正在重塑全球制造業(yè)的格局,并滲透至每一個行業(yè)里。
從傳統(tǒng)的加工制造業(yè)來看,中國與世界先進(jìn)水平還存在一定的差距。但是,當(dāng)前中國在3D打印技術(shù)上與國際先進(jìn)水平差距并不大。如果能引起社會各界足夠的重視,在3D打印這一新領(lǐng)域世界領(lǐng)先,搶占先機(jī),對中國來講將是一個很好的機(jī)遇。那么3D打印對中國的制造業(yè)又會帶來哪些影響呢?
(1)3D打印可以直接生產(chǎn)出復(fù)雜、特殊、個性化產(chǎn)品,有助于攻克技術(shù)難關(guān)。
(2)運(yùn)用3D打印技術(shù)能夠縮短創(chuàng)意轉(zhuǎn)化為產(chǎn)品的時間,開發(fā)人員將能夠?qū)Wa(chǎn)品本身,而無須太多考慮生產(chǎn)的問題。創(chuàng)新速度將大大加快,新產(chǎn)品將能夠以更快的速度進(jìn)入市場。
(3)今后的新產(chǎn)品將融合新材料、納米技術(shù)及印制電子元器件于一體,從而具備各種神奇的新特性。越來越多的新產(chǎn)品將被創(chuàng)造出來,各種新產(chǎn)品將層出不窮的出現(xiàn),將會極大地豐富我們的士去。
(4)3D打印應(yīng)用的趨勢在于個人化,它的優(yōu)勢并不在于顛覆傳統(tǒng)的制造行業(yè),而在于顛覆人們創(chuàng)造東西的能力。擁有了3D打印機(jī),就相當(dāng)于給了每個人一個可以創(chuàng)造事物的工具,這樣的工具能夠極大地提高個人的創(chuàng)造力。未來的趨勢是將創(chuàng)造力從企業(yè)、工廠中釋放出來,將創(chuàng)新的能力交還給每個人,實(shí)現(xiàn)個性化制造。發(fā)明家和產(chǎn)品設(shè)計(jì)師。產(chǎn)品開發(fā)人員將大量涌現(xiàn)。
(5)利用3D打印技術(shù),越來越多的公司將能提供3D打印服務(wù),為用戶提供各式各樣的定制化服務(wù)。
(6)3D打印大大提高了產(chǎn)品的生產(chǎn)效率,極大地降低了產(chǎn)品研發(fā)成本和生產(chǎn)成本,提高產(chǎn)品質(zhì)量與性能,同時也極大地解放了勞動力。
(7)隨著3D打印的普及,個性化定制將成為重要的生產(chǎn)模式。3D打印與現(xiàn)代服務(wù)業(yè)的緊密結(jié)合,將衍生出新的細(xì)分產(chǎn)業(yè)、新的商業(yè)模式,創(chuàng)造出新的經(jīng)濟(jì)增長點(diǎn)。如可以通過購置或者租賃低成本的3D打印設(shè)備,利用電子商務(wù)等平臺提供服務(wù),為消費(fèi)者定制生活用品、工藝禮品等各類中小產(chǎn)品,激發(fā)個性化需求,形成一個新興的文化創(chuàng)意制造產(chǎn)業(yè),并增加社會就業(yè)。
(8)3D打印的推廣應(yīng)用將提升我國的產(chǎn)品開發(fā)水平,加快工業(yè)設(shè)計(jì)的發(fā)展,促進(jìn)中國產(chǎn)業(yè)結(jié)構(gòu)調(diào)整,加快制造業(yè)產(chǎn)業(yè)升級,提升我國創(chuàng)新能力。
盡管3D打印增長迅速,但是相對于整個制造業(yè)來說,其產(chǎn)值仍然是微不足道的。跟傳統(tǒng)制造業(yè)相比,3D打印目前還有許多缺陷,并不能完全替代傳統(tǒng)制造業(yè),在精度、生產(chǎn)效率和成本上與傳統(tǒng)制造技術(shù)還有不少差距。3D打印的大規(guī)模推廣還有待時日。在3D打印機(jī)的快速發(fā)展及應(yīng)用過程中,同時也會給我國制造業(yè)的發(fā)展帶來巨大的挑戰(zhàn)。
(1)時代在進(jìn)步,需求在提升,人們已不再滿足于千篇一律的東西,消費(fèi)日益追求個性與時尚,這對產(chǎn)品設(shè)計(jì)提出了新要求。這對主要從事同質(zhì)化產(chǎn)品生產(chǎn)的中國傳統(tǒng)制造業(yè)提出了挑戰(zhàn)。中國制造業(yè)企業(yè)面臨重重壓力和困難。
(2)3D打印改變了過去大規(guī)模生產(chǎn)的制造模式,所需工人將大幅減少,使得勞動力成本在生產(chǎn)成本中的比重降低,我國勞動力成本的比較優(yōu)勢將被削弱,這將對當(dāng)前以勞動密集型為主的我國制造業(yè)帶來較大沖擊。