□ 晏 繪，王 強，徐洪生

(黑龍江工程學院 汽車與交通工程學院，黑龍江 哈爾濱 150050)

1 引言

3D打印(Three-Dimensional printing)，又稱三維打印技術，目前世界上當屬美國在此項技術取得重大突破與成果，同時這種打印技術的思想也是起源于美國。它是一種基于數(shù)字三維模型,利用層疊制造生產方式打印物體的技術,目前主要使用的材料是金屬、塑料粘接材料或特殊粉末等。醫(yī)療、服裝、建筑物、武器制造等多行業(yè)領域都已經(jīng)廣泛應用了3D打印技術。立體光刻造型技術(SLA)、融沉積成型技術(FDM)、選擇性激光燒結(SLS)[1]是當前世界范圍內比較成熟的3D打印技術。

3D打印技術的迅猛發(fā)展已經(jīng)在國內外的工業(yè)制造領域掀起了巨大的浪潮，取得了很大的成就。其打印成本的大幅降低使得很多制造公司開始基于其特性發(fā)展自身的3D打印業(yè)務，而3D打印的制造生產帶來公司成本降低最主要就是體現(xiàn)在物流運輸領域，根據(jù)Wohlers 2018年報告數(shù)據(jù)顯示，3D打印制造在航空航天、消費類產品、交運設備類、醫(yī)療牙科類相較于2017年整體增長了21%。以3D打印機為核心的生產制造工廠勢必距離消費者更近，此舉將會導致全球制造產業(yè)物流運輸量大幅度減少，物流運輸網(wǎng)絡或將面臨戰(zhàn)略性緊縮,物流行業(yè)的傳統(tǒng)模式必然受到一定的影響。因此，物流企業(yè)必須將3D打印技術提升到公司的戰(zhàn)略層進行規(guī)劃[2]。

2 3D打印技術在物流領域的應用

3D打印的快速發(fā)展讓美國UPS公司(全球最大物流商)嗅到了商業(yè)機遇，在3D打印技術里勇敢前進[3]。UPS公司經(jīng)過市場調研，決定在2014年9月選定6家門店開通3D打印服務進行試運營，當門店周邊的客戶需要3D打印服務的時候直接前往門店提出申請就可以享受到優(yōu)質的3D打印服務，客戶可以選擇由公司提供滿意的打印文件或者自己攜帶或郵寄文件到公司進行預約打印?，F(xiàn)如今，從2014年6家門店的試運營已經(jīng)發(fā)展擴大到覆蓋全美超過100個門店可以提供3D打印服務。不同的客戶不同的產品帶來的結果是材料和產品的復雜度等問題，但是根據(jù)運營的情況來看，相對于傳統(tǒng)制造生產，3D打印的時間更短，不管是普通的產品還是復雜的產品，對于3D打印來說，正常都能在24小時之內完成打印。在3D打印里的收獲給UPS公司帶來了質的變革——UPS公司不再是一個簡單的全球運輸企業(yè)，而是變成了一個集制造和運輸為一體的全球工廠。2015年5月UPS公司引進了一個提供3D打印設備的企業(yè)——CloudDDM公司，入駐肯塔基州的全球包裹處理中心，為UPS提供全面專業(yè)的3D打印制造設備。例如，在以前UPS和Hopkins Golf(高爾夫球桿全球知名制造商)的合作：是Hopkins Golf定期將大批量單獨的球桿零件寄送給UPS，當有消費者下訂單時,就由UPS組裝好，然后進行配送。3D技術的引進，此項合作變成在消費者在互聯(lián)網(wǎng)上提交訂單后，UPS終端收到訂單任務，把它們交給CloudDDM 3D打印機完成訂單制造，在打印完成后自動進行組裝，然后直接發(fā)送給消費者，這樣一來將會大大減少零部件庫存和產成品運輸流程。

玩具制造生產市場潛力巨大，我國近年來隨著制造生產領域的快速發(fā)展，已經(jīng)成為了一個玩具制造和出口大國，全球將近五分之四的玩具產品是中國制造。但是隨著對玩具質量的要求的提高，制造生產成本也在越來越高，利潤也降低了。如果基于3D打印技術對玩具市場進行改革[4]，制造成本和倉儲運輸成本都會降低。企業(yè)通過現(xiàn)代信息技術和物流技術使得企業(yè)與消費者在互聯(lián)網(wǎng)上進行對接。企業(yè)將以客戶為生產中心，根據(jù)客戶的需求生產定制的玩具[5]，經(jīng)過與客戶的溝通確定好玩具設計圖紙，然后交付給客戶臨近的玩具企業(yè)3D打印門店進行生產制造，這不僅加快了生產速度，節(jié)省了物流運輸成本，還讓客戶體驗到了獨家定制的樂趣。

3 3D打印對物流產業(yè)的影響

根據(jù)相關信息顯示，3D打印技術的開發(fā)最先受到影響的產業(yè)就是傳統(tǒng)物流產業(yè)[6]，3D技術的普及與快速發(fā)展讓3D技術不再那么高端，不再那么與人距離遙遠，打印成本與材料成本都會降到大眾可接受的范圍內。在人人都可以接觸并使用3D打印技術的社會里，許多日常用品可以在家里打印和制造，不必再購買了，沒有購買需求，就沒有相應的供給需求，即不再需要物流運輸相應的產成品。盡管不能在家制造的一些產品,也可以前往周邊更大規(guī)模的3D打印商店進行打印，這種商品模式下，基本實現(xiàn)了產品的零庫存。傳統(tǒng)物流產業(yè)的核心業(yè)務之一就是庫存，而3D打印技術的出現(xiàn)，勢必給傳統(tǒng)物流企業(yè)的倉儲成本，倉儲布局，倉儲作業(yè)帶來巨大的沖擊，但是這種沖擊也會讓困擾物流企業(yè)多年的問題隨之解決。

隨著3D打印技術的迅猛發(fā)展，越來越多的產品種類，越來越復雜的產品都可以通過3D打印來實行生產制造，3D打印現(xiàn)在已經(jīng)覆蓋了醫(yī)療、服裝、建筑物、武器制造等多種領域，對各行業(yè)都會產生不同程度的影響。對各行業(yè)的影響最終匯集成對物流產業(yè)巨大影響。3D打印的出現(xiàn)，使定制貨品的頻率越來越頻繁，以便更廣泛的進行貨品訂購，貨物的繁多對物流的配送環(huán)節(jié)影響很大。但是按照客戶在互聯(lián)網(wǎng)上提交的實時訂單來進行3D打印生產制造，對于存儲的要求就變得很低。傳統(tǒng)方式訂購商品，商品距離可能較遠,運輸時間長,從而造成運輸成本上升。但是如果選用微型工廠的3D打印制造生產模式，企業(yè)在客戶所在地周邊與提供3D打印服務的工廠進行聯(lián)合生產制造，運輸?shù)某杀竞蜁r間成本將會大大減少。

運用3D打印，當?shù)刂圃炱髽I(yè)只需要獲得品牌商提供商品的設計圖紙和制造材料種類,確認產品需要的零部件，然后就可以使用3D打印機快速制造后進行組裝，不需要遵循傳統(tǒng)模式，與當前物流模式相比，從距離很遠的廠家訂貨,通過物流運輸配送而言簡化了運輸配送環(huán)節(jié),節(jié)約了時間和運輸。同時，降低生產成本，提高生產效率，并且也可以有效滿足一定區(qū)域內的供需要求[7]。

在不久的將來，可能從顧客下單到打印制造顧客收貨所需的時間非常短暫，避免常規(guī)的物流運輸配送環(huán)節(jié)，甚至消費者可以在現(xiàn)場下單并觀看打印過程，打印完畢后可直接攜帶回家。

4 3D打印技術在物流領域的發(fā)展前景

3D打印現(xiàn)在還處于發(fā)展初期，屬于朝陽產業(yè)[8]，需要完善的地方還有很多，存在的問題也有很多，這些都需要在未來的不斷發(fā)展中改進完善。其未來發(fā)展趨勢如下：

①新型物流產業(yè)的核心將會轉變?yōu)榇蛴〔牧系膫}儲與運輸。在材料技術的不斷突破中，未來3D打印機的購買和使用成本會下降到大眾可以接受的價位[9]?？鋸堃稽c來說，如果每家每戶都有3D打印機，那么3D打印機的市場就會飽和，這時機器與零部件的生產與消耗量都會大大降低，而3D打印機需要用到特定的打印材料，即當使用打印機的人越多，對打印材料的需求也就越多，從而打印材料的運輸與倉儲對3D打印技術的發(fā)展來說變得更為重要。對打印材料研究的突破也是使打印材料的運輸與倉儲變得重要的原因之一。打印材料研究的突破，使得更多的材料可以用來打印，從而導致打印材料需要運輸與倉儲的種類變多，間接影響著打印材料的運輸與倉儲。

②當前的產成品配送物流將會大范圍減少。3D打印技術的快速發(fā)展，已經(jīng)出現(xiàn)家用小型打印機，在將來可能只需要訂購所需要的打印材料以及設計文件，之后在家中自行打印出所需的零部件，最后進行組裝，致使可能不再需要產成品物流，傳統(tǒng)的制造生產到倉儲到運輸再配送的系列模式都將被取締，傳統(tǒng)物流企業(yè)只能在科技的進步中積極變通或者像諾基亞一樣被世界淘汰。

③材料的損耗和逆向回收物流會更加完善。材料的浪費在傳統(tǒng)制造工業(yè)生產工程中是不可避免的——傳統(tǒng)的工業(yè)生產過程要對原材料進行研磨、裁剪、雕刻等處理，這些處理方法都會造成不同程度的原材料浪費，這些浪費的原材料回收相對困難。而3D打印技術的普及將會很大程度的減少這種浪費，打印材料的可回收性使得逆向物流更加輕松、容易。

④倉儲職能弱化，裝卸搬運等環(huán)節(jié)效率大大提高[10]。3D打印的生產方法是訂單生產,即收到訂單開始生產，生產完畢后立即安排配送，即產即搬即運?？蛻舻男枨笞兊门c眾不同起來，每個人都可以享受私人定制。這種按照訂單生產的生產方式加上私人定制的理念，導致不再需要大量庫存，使得倉儲職能逐漸弱化。這種即產即搬即運的生產銷售方式，致使裝卸搬運過程變得更加迅速，不再需要先按照訂單到倉庫中去找到對應的商品才能進行搬運。相對于傳統(tǒng)的裝卸和搬運過程有了極大的簡化，工作效率更是不可同日而語。

5 結束語

盡管3D打印的發(fā)展很迅猛，但是當前3D打印仍然是只適合小批量小范圍生產的產品，想達到全民普及還需要一定的時間和技術上的突破，如今只能設想。隨著技術的不斷突破與完善，打印產品范圍不斷擴大,種類不斷增加，應用行業(yè)不斷擴大覆蓋，3D打印技術的普遍大眾化時代終會到來。普及推廣3D打印技術，讓每個人都能從3D打印中獲益，3D打印與物流產業(yè)的結合也會更為緊密，為消費者提供更物美價廉的服務。