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日前,据美国《时代周刊》报道,2012年最佳发明揭晓, 3D打印机位列其中。据美国消费者电子协会最新发布的年度报告显示,随着汽车、航空航天、工业和医疗保健等领域市场需求的增加,3D打印机的社会需求量将逐年增长,有望从2011年的17亿美元增长至2017年的50亿美元。在当前倍受热议的“第三次工业革命”话题中,3D打印机被普遍视为其中最重要的支撑技术……
3D打印机究竟是一项怎样的技术?它将给这个世界带来怎样的改变?
3D打印机(3D Printers)是一位名为恩里科•迪尼(Enrico Dini)的发明家设计的一种神奇的打印机。目前,比较知名的3D打印机制造商有瑞连、3D系统、伊登普雷里、斯特塔西、帕罗奥多、惠普和奥托美克等。
作为一项革命性的技术,3D打印机打印出的并不是传统意义的印刷品,而是我们能想象到的各种物品,食品、汽车、房子、飞机,甚至我们自己。你想自制一把AK47?先上网下载模型图纸,输入3D打印机打印出配件,组装起来,再打印子弹。听起来是不是又激动又害怕?事实上已经有人开始做了。一个名为Defense Distributed(分布式防御)的组织,声称其即将发布3D打印手枪电子文件。通过这一文件,人们就能自己用3D打印机制作手枪。而就在前不久有国外媒体报道,世界上首辆3D打印赛车完成测试,最高时速达141公里。
据了解,目前3D印刷企业最大的市场主要在消费品和电子领域,其市场份额约为20.3%;紧随其后的是机动车(19.5%)、医疗和牙科(15.1%)领域,前景很是不错。3D打印已经成为一种潮流,并开始广泛应用在设计领域,尤其是工业设计,数码产品开模等,可以在数小时内完成一个模具的打印,节约了很多产品到市场的开发时间。
但是显然3D打印机对于我们的意义绝不仅仅是可以像打印印刷品一样,打印出我们想要的任何物品。正如1750年出现的蒸汽机、1450年出现的印刷术以及1950年出现的晶体管给世界带来如此重大的影响一样,3D打印将掀起一场改变消费与制造的变革。英国《经济学人》杂志则认为它将“与其他数字化生产模式一起推动实现第三次工业革命”。
利用3D打印技术,产品都可以通过“添加式生产”方式“打印”出来。这种生产方式不同于传统的“减成法”,传统的“减成法”是对原材料进行剪裁、拼接然后连接而成。消费者将会通过网络下载3D日用品的设计文件,并在家或单位将其打印出来。这一新生产方式所需要的原材料只有传统生产方式的十分之一,能源消耗也远低于传统的工厂。3D打印技术开创了一个全新的偏平式、合作性的全球手工业市场,而不是传统意义上的层级式、自上而下的企业结构。一个由数百万人组成的分散式网络代替了从批发到零售商在内的所有中间人,并且消除了传统供应链中每一个阶段性的交易成本。这种“添加式生产”能够大幅降低耐用品的生产成本,从而使数以万计的小型生产商对传统上处于中心位置的大型生产者提出挑战。
3D打印给制造业带来的最直接和重大转变,即使得大规模定制成为可能。区别于当前工业模式下低成本的大规模生产,也区别于高成本的个性化定制,3D打印使得生产企业在差异化产品和生产成本之间寻求着有效平衡。现有大规模生产方式追求的是生产成本的最低化,通过细化的劳动分工和规范化的作业流程,生产大量标准化产品,以获取规模效益,这一生产方式难以满足客户多元化的个性需求。区别于大规模生产,大规模定制的基本思路是,在生产过程中强化产品内部结构的标准化,增加顾客可感知的外部结构的多样性。
正是基于此,有专家指出,3D打印技术将引领第三次工业革命浪潮,给制造业带来革命性变革:“由传统刚性生产系统转向可重构制造系统、由工厂化生产转向社会化生产、生产组织方式由大型企业集团转向产业组织网络化和产业集群虚拟化……”。