3D打印革命有多远？，本文主要内容关键词为：有多远论文，此文献不代表本站观点，内容供学术参考，文章仅供参考阅读下载。
以数字化制造、新能源和新材料的广泛应用为主要代表的第三次工业革命悄然来临。人工智能制造、工业机器人以及适应多样化、个性化需求的大规模定制和小型企业的发展将成为新的生产方式并逐步兴起，3D打印技术为第三次工业革命的到来敲响了钟声。3D引发了创新和个人意识的觉醒。
想象这样一幅场景，坐在房间足不出户，通过3D打印机把设计模型实体化，你可以打印一个杯子，一套房子，甚至同样一个你自己，你俨然成为一个“创客”。所有的场景背后依托新能源再造，新材料获取，并通过3D打印这一科技利器把它们重整再塑造，这昭示着机器生物化和生物机器化的双向趋势渗透。3D打印——标志着第三次工业革命有可能悄然来临。
工业新变
回顾工业革命，18世纪于英国发起的第一次工业革命开创了以机器代替手工工具的时代，使得“以机器为工具的工厂制”代替了“以手工劳动为工具的手工厂制”，这次产业变革始于手工业最为发达的棉纺织业，最终蒸汽机的使用，标志着第一次工业革命进入到“蒸汽时代”。发生在19世纪70年代至20世纪初，科学技术突飞猛进，各种新技术、新发明层出不穷，电力开始用于驱动机器，成为补充和取代蒸汽动力的新能源，至此，人类跨入第二次工业革命电气时代。
今天，再一次工业浪潮正在向周围蔓延，合作模式发生变化。从第一次、第二次工业革命的“层级式、集中式”向未来的“扁平式、分散式、合作式”逐步过度。
任重道远
据悉，国际市场方面，美国3D打印公司ExOne已于2013年2月7日登陆纳斯达克上市，上市首日暴涨47%。该公司正式成立于2005年，业已发展成以3D打印和激光微细加工技术为核心，以3D打印机、打印产品以及激光微细加工器械的制造和销售为主的特色产品链，其产品所适用的常规打印材料包括硅砂、陶瓷、不锈钢，也包括一些别的不同层次工业用材料的打印许可。然而，了解其财报，从2012年的Q3不难看出（收入852万美金；净利润-593万美金），公司还在为高昂的研发成本疲于奔命，并没有可观的净利润。
另外，3D打印制造商Makerbot将在今年的CES上推出MakerBotReplicator2X桌面3D打印机。Makerbot的这款第五代3D打印机被称为“专业消费级”（指专业级与消费级产品的混合体）产品，售价2799美元，其应用范围似乎是无限的，但是高昂的价格却把终端消费者冰冷地挡在了门外，消费者声称“买不起”。
国内市场方面，3D打印产业当前可谓雷声大于雨声。以号称国内最大3D打印公司“杭州先临”为例，公司3D打印技术并没有太多沉淀，快速成型和快速制造设备分别来自美国3DSystems和德国EOS，只能基于国外进口设备从事3D打印，而不能独自开发出打印机产品。此外，中外合资的南京紫金立德，紫金作为场地提供方，而Solidimension（以色列一家3D打印公司）作为技术提供方共同成立合资企业。未来3-5年之内，国内主流3D打印公司都会依赖于“中外合资，合作建厂”的模式展开，这是短期国内技术缺失和市场不成熟的产物。
实际上，3D打印有被热炒嫌疑。人人使用3D打印机打印个性化产品着实让人向往，然而3D打印机发展瓶颈来自多方。
行业无标准，产业链缺失。3D打印机生产商和打印原材料缺乏行业标准，据悉，目前3D打印机厂商都采取“仪器和打印原料捆绑”的销售模式，这样可以保证现金流。以“激光烧结打印原料”为例，目前国际上90%的材料来自德国赢创尼龙材料，全球最大的3D打印公司EOS和3DSystems使用的粉末材料都来源于此。由于长期处于垄断地位，这一材料售价高昂，导致3D打印机生产商所用的原料一致性不足，从形式到内容千差万别，这让材料生产商难以进入，研发成本和供货风险增大，难以形成产业链。
产品不实惠，技术不过硬。大多数桌面级3D打印机的售价在2万元人民币左右，一些国内仿制品价格可低达6000元，但质量难有保障。对于桌面级3D打印机来说，由于仅能打印塑料产品，因此适用范围非常有限，而且对于家庭用户来说，3D打印机的使用成本仍然很高。
操作太复杂，体验不亲民。在打印物品前，人们必须会3D建模，一个复杂的模型需要大量工程力学、结构学和设计学等专业知识，然后将数据转换成3D打印格式再进行打印。以“塑料熔融打印”为例，如果一个模型没设计好，打印结果可能会变形或者塌陷，打印后的处理工序也比较复杂，打磨、烧结、组装、切割等都需要大量手工工作。
速度和精度的悖论。3D打印通过层层铺设来制作物品，追求速度，需要提高每层厚度，这样影响产品精度；追求精度，需要每层厚度减少，这样制作的时间成本和规模成本会大幅提高。
转身何处
21世纪的工业格局与20世纪的不同之处在于，创新不再是由世界上最大的公司自上而下推进，而是由业余爱好者、创业者和专业人士等无数个体自下而上地开拓。3D打印机的出现，是个体自身要求实现创业和价值的产物。
此外，3D打印机的出现使供给和需求的时间差会逐步缩短，供需关系发生改变。往常消费者在市场上买到的商品必须在产品达到一定流行程度后，制造商愿意制造、零售商才愿意销售，这种供给实际没有精准地与消费者需求匹配。3D快速打印的趋势生产提速，并在“工业领域，消费领域，个人家庭”等多个纬度逐步展开。
重建工业链。大规模工业制造的优势在于重复制造与标准化，而3D打印则有利于个性化与定制化。3D打印结合数字制造使得个体可以在大规模生产与个性化定制之间做出选择，却不用支付昂贵的手工制作费用，给传统制造业带来冲击。
此外，3D打印机渗透到制造工厂，一些特殊的零部件经由3D打印机更经济地打印出来，很多制造商将开始尝试原型制造以外的应用。随着3D打印机的性能不断提高以及工业制造产业链和供应链的重建，有望看到集成了3D打印零部件的混合制造工艺。
同时，3D打印为擅长创新的制造业企业带来福音。没有企业愿意以低价的方式去恶性竞争求得生存，而创新成本的高低深度影响企业创新动力，3D打印的普及将极大缩短产品研发创新的时间和成本。以往通过创意改变世界异常艰难，正如权力掌握在控制生产资料的人手中。而今，3D打印将成为工业化力量，推动工业制造智能化进程，飞机、汽车、家电等部门零部件已经出现3D打印零部件。在不知不觉情况下，3D打印产品已经进入工业生活。
推动消费020。3D打印的出现对原有的传统模式有颠覆性。首先，3D打印机将改变制造业完全依赖渠道销售的商业模式，当企业能够持续推出符合市场需求的创新产品，赢得消费者青睐，市场渠道会水到渠成。其次，3D打印还将降低创业者创业门槛，在传统模式下，进入制造业，对于SOHO一族几乎没有可能，而3D打印却可以让设计者的作品高效地变为现实产品或产品模型。
基于此，3D打印店的出现会催生全新的商业模式，这种模式会以“线上设计，线下打印”为主流。按需定制，线上设计，线下体验并配送，高效集约。它零距离接触消费者，产品设计也就能够更好地满足消费者的需求，零售商开始“运送设计，而不是产品”，在这种情况下，本地的3D打印店为你获取自身定制产品的地方。如果缺资金有创意，通过筹集资金，搭建自己产业链，单人制造工厂的出现并非没有可能。
工业走向个人、走向家庭。当前3D打印受限于工业领域，但走下工业神坛，走向家庭化是未来发展不可逆转的趋势。对个人和家庭而言，3D打印掀起的新一波“创客运动”，价值在于使得家庭作坊的小企业保持小型化与全球化并存，既有手工匠人的原始，又具创新性，实现低成本的高技术，创造出世界需要但是尚未出现的产品。从而个人再次拥有了控制生产资料的能力，能够进行自下而上的创业与分散式创新。创客时代的产业变革不在于制造过程的改变，而在于由谁制造的问题，全民创造意义将远远大于大企业和商业巨头的大包大揽。而将虚拟的设计或想法转变为触手可及的实用产品，这样的满足感最终推动实物被制造出来，从而将创新更快地推向每个生命个体。
3D打印是否会像蒸汽机的出现那样引发新一轮的工业革命？目前而言，按需定制、以相对低廉的成本制造产品，一度被认为是科幻想象，现在却成为现实。有经济学家称，现代人越来越强调个性化，人类会有一天重回“家庭作坊式”生产方式的可能，3D打印不仅是项科技，改变的是公众生活，更将公众从“被体验”的圈子中解放出来，引来一波创新和个体意识的觉醒。而回归“家庭作坊生产”，又为日益冷漠的家庭组织送来一丝“人文主义”。
创客时代的产业变革不在于制造过程的改变，而在于由谁制造的问题，全民创造的意义将远远大于大企业和商业巨头的大包大揽。