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3D打印颠覆了谁?

来源: NOW999 2013-05-23 14:17

[page]3D打印“来袭”[/page]

3D打印颠覆了谁?

3D打印技术被赋予“颠覆”的使命,特别是全球制造业将“难逃一劫”!这种恐慌性情绪让人们迫切希望了解3D打印的“真面目”,究竟是真相还是炒作?

3D打印“来袭”

美国总统奥巴马鼓吹借助3D打印技术(3D printing)复兴本土制造业,引领3D打印概念股一度冲高,又有《经济学人》等传媒推波助澜,使得它“一夜成名天下知”。

3D打印技术被赋予“颠覆”的使命,而首当其冲的当属全球制造业。从生产流程上,3D打印忽略和克服了如厂房、流水生产线、组装线、仓库、运输等传统制造业必不可少的的环节与物理空间的限制,只需一台能连接互联网、安装了三维设计软件的计算机以及一台3D打印机就可以建“厂”。从生产成本上,3D打印既节省了上述物理环节与空间的建设成本,在生产材料损耗成本上几乎是“零损耗”,进一步而言也就节省了能源成本和环境成本(降低碳排放量)。

另外,3D打印技术兼容了多种材料打印(包括塑料、陶瓷、金属、食品、混凝土、生物物质等),无需更换零件,无需额外费用。从营销上,3D打印技术打破了传统制造业的供应链,因为它的产品已经从实物转变为“构思”和“设计”,一是用户自行下载厂商提供的产品设计自行“打印”产品(家用桌面式3D打印机仅500-2000美元),一是用户选择产品设计或用户个人设计由厂商代“打印”,然后寄送至用户,省去了大部分中间环节,而新的供应链也使得厂商的销售半径以几何级扩张,通过互联网以数字化形式扩散至全球市场。从产品设计上,无需考虑传统制造业制模的限制,可打造出任何复杂外内部结构的产品,从而解放了工程师与设计师的创意,也就有了“大众化定制”(Mass customization)的市场潜力。

3D打印技术的“颠覆”使命不局限于变革传统制造业,在航空航天科技、生命科学、军事国防等领域也“初试牛刀”,例如美国NASA开展的“无重力3D打印测试”,目的是在无重力状态的空间站上进行3D打印以实现物料的“自给自足”;在生命科学与医学的突破也让人叹为观止,假肢、人体组织、血管、器官包括肾脏和肝脏……均可以“打印”出来。

3D打印市场前景值得期待。根据“on3dprinting”的预测,2012年全球3D打印的市场规模为13亿美元,到 2020年增至52亿美元,增长300%。广阔的市场潜力吸引了众多投资者追逐3D打印热潮,如在3D打印市场抢先一步的专业级设备“寡头”Stratasys,它控制了全球50%的市场份额;走低端3D打印路线的MakerBot,通过运营3D模型分享网站、开设线下体验店等一系列措施,创建了“3D打印生态链 ”迅速赢得普通消费者的青睐;满足DIY爱好者需求的免费开放设计源的RepRap、Farnell等势头强劲,对Stratasys和MakerBot的3D打印机销售制造了不少“麻烦”。行业数据也显示,2009和2010年全球3D打印机销售总量之和为25,000台,而仅2012年,销售量就逼近50,000台,3D打印市场潜力有目共暏。

受全球3D打印热潮的“刺激”,中国也不甘落于后人。在鼓励政策方面,工信部副部长苏波早前宣称,为加快推动3D打印所代表的“增材制造技术” (即Additive Manufacturing,简称AM)研发和产业化,近期将组织研究制定增材制造技术路线图、增材制造业中长期发展战略,推动完善增材制造技术规范与标准制订。此外,将研究制定支持增材制造产业发展的专项财税政策。[page]3D打印危与机[/page]

3D打印危与机

有一种说法,3D打印技术“神乎其技”,它将引领“第三次工业革命”?同时宣判了传统制造业的“末日”?如果用辩证的观点看待3D打印技术,那就是没有完美的技术,至少在目前和不远的未来,它存在需克服的“软肋”。

首先,3D打印制造业市场前景毋庸置疑,但根据“IBISworld”的产业预测(2013~2017),3D打印制造业并非“一骑绝尘”,仿制药业、太阳能电池板、社交网络游戏开发、节能环保建筑等产业的表现同样抢眼,但为什么3D打印在现实得到如此“厚誉”,甚至被美国视为制造业复兴的“救命稻草”?

由于3D打印的供应链特性不同于传统制造业,它强调使用本土原料和就近消费,有利于传统制造业逐渐萎缩的国家实现“产业回流”,降低对进口的依赖度,消除全球经济与贸易的一些“不平衡因素”。对于发达国家来说,实现创新复兴、输出设计和知识产权,须牵牵控制3D打印制造业的主动权,也就“等于”控制了未来全球经济的领导权,从而深度影响所谓的地缘政治。特别是在现阶段主要欧美国家深陷衰退的大背景下,3D打印制造业的产业未来也自然成为一种“精神寄托”。

然而,每一项技术从诞生到成熟都有一个不可逾越的周期,发展了三十多年的3D打印技术虽然突破了一些人类想象力的界限,但它远未“成熟”,即实现大规模产业化。3D打印技术未成熟的一个主要标志就是材料选择和使用受限,目前仍以塑料为主,且打印机对单一材料也非常挑剔,导致成本高居不下。3D打印技术的能力也同样受限,尤其是涉及到人工处理、高精密度等需求时3D打印技术则很难胜任,如打印飞机和汽车,实际上它打印的只是其零件和外壳,而一些精密仪器以目前的3D打印技术显然是“无能为力”。又如打印人体器官,其用途大多是药物测试,尚未到植入人体的阶段。另外,成本尺寸和打印效率都是目前3D打印技术的亟待解决的“瓶颈”,一台专业级的3D打印机1小时仅能打印约1.5立方英寸(约16.4立米厘米)体积的成品,而采用传统注塑成型机则可以在1分钟内制造出数个类似的成品。

现在就想借助3D打印技术扭转衰退无疑“小刀锯大树”,但如同苹果当初推销iPad时,没有人预料

它将会充斥大街小巷。对于中国这样的发展中国家来说,特别是对于我国的出口制造业,3D打印技术扑面而来既是挑战也是机遇。如上述所言,发达国家希望借助3D打印技术让制造业和消费留在本国,相对地,传统制造业出口国家不可避免地受挫伤,甚至可能“崩盘”,但它也为转向内部消化提供了契机。根据亚洲发展银行预测,2030年中国的中产阶层群体将占总人口的75%。又根据美国国家情报主任办公室《全球趋势2030:替代性世界》(Global Trends 2030:Alternative Worlds)预测,中国中产阶层群体消费全球占比在2050年将提升至20%左右。这都预示着中国的“大众化定制”市场将迎来鼎盛时代,这与3D打印制造业所标榜的“大众化定制”优势吻合。另外,对于困扰众多国家的人口“老龄化”问题,3D打印技术同样被寄予厚望,其本土制造特性和易操作性,也有望填补“老龄化”引起的制造业劳动力缺口。就连3D打印制造业目前一些显而易见的“短板”也给了发展中国家实现技术“反超”的机会,例如3D打印新材料的研发。

3D打印创新之辩

3D打印技术为未来描绘了让人憧憬的画面,但就目前而言,传统制造业要转向3D打印制造业,企业主不得不面对“转型”的一些问题:3D打印制造业的供应链不同于传统制造业,企业营销模式亦需要更新和跟进变化;传送给消费者的是数字化设计而不是实质产品,如何保证质量和安全(如产品召回)不致于“砸招牌”;投资新材料研发,以独创性甩开竞争对手;产品更替频繁将是设计团队的噩梦;免除了生产线、仓库等管理,人员如何配置;大众化定制融合网购,需要寻找或建设合适的平台;考虑资金状况,应避免哪些投资……而需要企业主更加谨慎和“三思”的是知识产权策略可能瓦解的危险。

3D打印技术解除了设计师的创意束缚,创造新产品变得更加容易,也颠覆了人们对于“事物”的理解,似乎在助创新“一臂之力”,但也有反对的声音:3D打印技术对现有的知识产权保护系统构成威胁。反对者认为,3D打印技术部分特性与互联网技术极为相似,容易获得,可被复制、分享和传播,3D打印也将极有可能陷入类似过去15年来关于“数字版权”争议“旋涡”,但3D打印的“边界”更加宽广,超越人们日常接触的音乐、电影、艺术和图像等领域的数字世界。

反对者还指出,第一,版权保护普遍不追究非功利目的复制使用,而3D打印产品属性的界定相对模糊;第二,专利权人的权利无法得到保障,或导致这样一种结果:消费者、竞争对手无偿使用和盗用,专利权人则“一无所获”;第三,注册商标不只是一个品牌辨别标识且兼具无形价值,3D打印产品未授权复制,品牌拥有者也不会对“占便宜”者无动于衷。

事实果真如此吗?3D打印技术的支持者认为,这足以证明知识产权保护系统“漏洞百出”和滞后性,而这些问题的存在,“罪魁祸首”也非3D打印技术。认识到这一点,将有助于我们理解3D打印技术仅是一项“新”和激发想象力的技术。

可能与“颠覆”一词未必匹配,但也不能埋没它对于人类文明的益处,在全球化的今天,一项技术的突飞猛进,很难“低调”。

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