日前,據美國《時(shí)代周刊》報道,2012年最佳發(fā)明揭曉, 3D打印機位列其中。據美國消費者電子協(xié)會(huì )最新發(fā)布的年度報告顯示,隨著(zhù)汽車(chē)、航空航天、工業(yè)和醫療保健等領(lǐng)域市場(chǎng)需求的增加,3D打印機的社會(huì )需求量將逐年增長(cháng),有望從2011年的17億美元增長(cháng)至2017年的50億美元。在當前倍受熱議的“第三次工業(yè)革命”話(huà)題中,3D打印機被普遍視為其中最重要的支撐技術(shù)……
3D打印機究竟是一項怎樣的技術(shù)?它將給這個(gè)世界帶來(lái)怎樣的改變?
3D打印機(3D Printers)是一位名為恩里科•迪尼(Enrico Dini)的發(fā)明家設計的一種神奇的打印機。目前,比較知名的3D打印機制造商有瑞連、3D系統、伊登普雷里、斯特塔西、帕羅奧多、惠普和奧托美克等。
作為一項革命性的技術(shù),3D打印機打印出的并不是傳統意義的印刷品,而是我們能想象到的各種物品,食品、汽車(chē)、房子、飛機,甚至我們自己。你想自制一把AK47?先上網(wǎng)下載模型圖紙,輸入3D打印機打印出配件,組裝起來(lái),再打印子彈。聽(tīng)起來(lái)是不是又激動(dòng)又害怕?事實(shí)上已經(jīng)有人開(kāi)始做了。一個(gè)名為Defense Distributed(分布式防御)的組織,聲稱(chēng)其即將發(fā)布3D打印手槍電子文件。通過(guò)這一文件,人們就能自己用3D打印機制作手槍。而就在前不久有國外媒體報道,世界上首輛3D打印賽車(chē)完成測試,最高時(shí)速達141公里。
據了解,目前3D印刷企業(yè)最大的市場(chǎng)主要在消費品和電子領(lǐng)域,其市場(chǎng)份額約為20.3%;緊隨其后的是機動(dòng)車(chē)(19.5%)、醫療和牙科(15.1%)領(lǐng)域,前景很是不錯。3D打印已經(jīng)成為一種潮流,并開(kāi)始廣泛應用在設計領(lǐng)域,尤其是工業(yè)設計,數碼產(chǎn)品開(kāi)模等,可以在數小時(shí)內完成一個(gè)模具的打印,節約了很多產(chǎn)品到市場(chǎng)的開(kāi)發(fā)時(shí)間。
但是顯然3D打印機對于我們的意義絕不僅僅是可以像打印印刷品一樣,打印出我們想要的任何物品。正如1750年出現的蒸汽機、1450年出現的印刷術(shù)以及1950年出現的晶體管給世界帶來(lái)如此重大的影響一樣,3D打印將掀起一場(chǎng)改變消費與制造的變革。英國《經(jīng)濟學(xué)人》雜志則認為它將“與其他數字化生產(chǎn)模式一起推動(dòng)實(shí)現第三次工業(yè)革命”。
利用3D打印技術(shù),產(chǎn)品都可以通過(guò)“添加式生產(chǎn)”方式“打印”出來(lái)。這種生產(chǎn)方式不同于傳統的“減成法”,傳統的“減成法”是對原材料進(jìn)行剪裁、拼接然后連接而成。消費者將會(huì )通過(guò)網(wǎng)絡(luò )下載3D日用品的設計文件,并在家或單位將其打印出來(lái)。這一新生產(chǎn)方式所需要的原材料只有傳統生產(chǎn)方式的十分之一,能源消耗也遠低于傳統的工廠(chǎng)。3D打印技術(shù)開(kāi)創(chuàng )了一個(gè)全新的偏平式、合作性的全球手工業(yè)市場(chǎng),而不是傳統意義上的層級式、自上而下的企業(yè)結構。一個(gè)由數百萬(wàn)人組成的分散式網(wǎng)絡(luò )代替了從批發(fā)到零售商在內的所有中間人,并且消除了傳統供應鏈中每一個(gè)階段性的交易成本。這種“添加式生產(chǎn)”能夠大幅降低耐用品的生產(chǎn)成本,從而使數以萬(wàn)計的小型生產(chǎn)商對傳統上處于中心位置的大型生產(chǎn)者提出挑戰。
3D打印給制造業(yè)帶來(lái)的最直接和重大轉變,即使得大規模定制成為可能。區別于當前工業(yè)模式下低成本的大規模生產(chǎn),也區別于高成本的個(gè)性化定制,3D打印使得生產(chǎn)企業(yè)在差異化產(chǎn)品和生產(chǎn)成本之間尋求著(zhù)有效平衡?,F有大規模生產(chǎn)方式追求的是生產(chǎn)成本的最低化,通過(guò)細化的勞動(dòng)分工和規范化的作業(yè)流程,生產(chǎn)大量標準化產(chǎn)品,以獲取規模效益,這一生產(chǎn)方式難以滿(mǎn)足客戶(hù)多元化的個(gè)性需求。區別于大規模生產(chǎn),大規模定制的基本思路是,在生產(chǎn)過(guò)程中強化產(chǎn)品內部結構的標準化,增加顧客可感知的外部結構的多樣性。
正是基于此,有專(zhuān)家指出,3D打印技術(shù)將引領(lǐng)第三次工業(yè)革命浪潮,給制造業(yè)帶來(lái)革命性變革:“由傳統剛性生產(chǎn)系統轉向可重構制造系統、由工廠(chǎng)化生產(chǎn)轉向社會(huì )化生產(chǎn)、生產(chǎn)組織方式由大型企業(yè)集團轉向產(chǎn)業(yè)組織網(wǎng)絡(luò )化和產(chǎn)業(yè)集群虛擬化……”。