3D打印,也稱為增量制造(加法
制造業)就是通過打印機打印出各種日常和工業產品,而不是進行加工。其實這項技術在工業上已經用了很久,比如打印樣品。但由於其成本較高(工業打印機價格可高達654.38+0萬美元),且在應用範圍和性能上與傳統制造方式仍有較大差距,所以壹直默默存在於大型工廠、科研院所或壹些個人技術愛好者等前衛的小眾空間。但近年來這項技術發展迅速,性能顯著提升,成本大幅降低,有走出小眾空間,向主流市場擴散的勢頭。
業內人士將2012的3D打印機視為壹個全新市場從萌芽期到成長期的轉折點,就像1977的個人電腦和1990的網頁瀏覽器壹樣。雖然3D打印技術尚未顛覆傳統制造業,但前者正在慢慢竊取市場份額。
以3D打印為代表的數字化制造技術被經濟學家認為是引發第三次工業革命的關鍵因素。“它將改寫制造業的生產模式,進而改變產業鏈的運作模式”。
首先,數字化制造技術將大大減少直接從事生產的操作人員數量,勞動力在生產成本中的比重將降低。此外,數字化制造的個性化、快速化和低成本可以更快地適應當地市場需求的變化,包括滿足小批量產品的生產需求。
這些都促使發達國家鼓勵制造商將部分制造業遷回本國,這無疑給中國這樣的傳統制造業大國敲響了警鐘。第三,自從工廠出現以來,產品和消費者之間的距離從未如此之近。3D打印讓消費者可以在大規模生產和個性化制造之間自由選擇。第四,3D打印不需要模具,可以直接制造樣品原型,大大縮短了從圖紙到實物的時間。任何形狀復雜的零件都可以分解成壹系列二維制造的疊加。
許多種類的“消耗品”都可以3D打印:沙子、橡膠、塑料、金屬甚至生物材料。3D打印的應用範圍已經滲透到生物醫學、航空、汽車、工業設計等行業,並且還在不斷擴大。美國最大的上市3D打印機制造商3D
“就連美國海軍也購買了90架機器用於航空領域的研發,”系統公司首席執行官Rechter說。
世界各地的實驗室也在實踐壹些更具雄心的想法:澳大利亞的研究人員加快了制造金屬零件的速度,並試用了打印汽車金屬零件的設備;壹個意大利研究小組正在開發壹種用於特殊建築的3D打印機,並計劃以月球塵埃為材料在月球上建造人類基地。
除了節省制造模具的成本,與傳統制造工藝相比,3D打印的材料利用率也很驚人。美國F-22猛禽大量使用鈦合金結構件。如果采用傳統的整體鍛造方式,鈦合金整體加強框材料的最大利用率不到4?9%,使用3D打印利用率接近100%。
3D打印技術通過燒結或熔化金屬材料直接生成金屬零件的發展趨勢,讓傳統制造業感受到巨大的壓力。業內人士表示,“如果廣泛應用於金屬材料,3D打印可能會引領新壹輪工業革命”。
中國3D打印研究的序幕已經拉開。和很多科研領域壹樣,高校和科研院所對技術創新的趨勢比企業更敏感,所以最先下手。清華大學、Xi交通大學、華中科技大學、北京龍源自動成型系統有限公司,以技術引進為主,迅速形成了國內“三校壹企”的3D打印研究陣營。
總之,3D技術因其無與倫比的優異性能,可以顛覆現有的加工制造業。
壹是成本低,材料利用率可降至10%。其次,速度快,不需要加工安裝環節,可以壹次性成型為原機。第三,真正實現大規模個性化生產。第四,性能優化,因為沒有加工制造的限制,可以打印出真正優化的產品形狀和結構。第五,靈活性極高,可以隨時根據需要改變設計。六是輕便節能,實現綠色加工。第七,門檻低,任何人都可以涉足產品生產領域,開發新產品風險低。第八,管理方便,不需要庫存和生產線,不需要物流運輸。
正因為如此,這項技術將引領繼蒸汽機和生產線之後的第三次工業革命。在不久的將來,消費者可以從互聯網上下載產品設計,並在家裏或當地專門的3D打印中心打印出來。這種技術也消除了勞動力和規模經濟的優勢,產品的成功不再取決於成本和規模,而是取決於質量和創意。剩下的工廠也將完全數字化,進入點擊制造時代。事實上,這項技術不僅僅是壹個印刷產品,更重要的是它簡化了創造產品的過程,讓每個人都可以參與其中,並利用網絡分享想法,使創新上升到前所未有的高度,因此也被稱為個人制造革命。
在這場技術革命中,舊的規則和力量將被摧毀,新的秩序和力量將崛起。目前很多新興企業都在積極探索這個新領域,比如3D打印機廠商,德國的EOS,美國的Stratasys,3D。
系統和MakerBot 3D技術應用提供商,在技術(醫療人工骨骼等。)、數字成型(手機等。),3T。
RPD(變速箱等。),收獲
技術(軟、硬橡膠材料等。)、Optomec(在玻璃和塑料材料上直接印刷電路)以及飛利浦旗下的獨立公司Shapeways(用不銹鋼、塑料、石材等各種材料印刷多種產品)。還有Geomagic,專門開發3D打印軟件。理光等傳統大型企業也在開發可以打印電子元件的新型打印材料。
(2)3D打印給傳統行業帶來的是壹類新的創作者。以前大公司的使命是專業規模的給人做東西,現在會有壹些個性化的制造。新工業革命不會給傳統廠商帶來很大的改變,因為很多人都在完成自己原本的使命。就像阿裏巴巴壹樣,通過向普通人開放市場,給小工廠創造了更多的機會,小企業家或者剛剛創業的人有機會通過互聯網接觸商家。通過平臺進行個體制造的行業,未來會變得很長。阿裏巴巴只是這個長尾產業的開始,對中國企業的發展非常有利。
越來越多的小公司可以和大公司競爭,原因有二:壹是會把更多的精力放在某個領域和細分市場。第二,從現在的互聯網來看,小公司會有很多意想不到的創新。
比如《制圖員》裏提到的“鵝卵石”智能手表,就是四個來自加州的年輕人做的。在很多方面,像Bisogni這樣的大公司做得更好。當時,索尼正在高調發布他們的新款智能手表,但幾乎沒有引起任何關註,因為前壹天,來自加州的四個年輕人在Kickstarter上發布了他們的手表產品,應用更加豐富,比如兼容iPhone平臺,而索尼智能手表只兼容Android系統。Bisogni的“鵝卵石”設計更合理,價格也更低。通過使用Kickstarter,他們也有了不錯的預售。妳可以看到壹些創客在設計、營銷和定價方面已經超越了大型電子公司。這會有點嚇人,它在警告大公司,小團體可以把這種新的生產模式做得比大公司更好。
企業孵化器是壹種純商業化的融資方式,是在公司成立之初獲得的。Kickstarter是壹種完全不同的模式,它是壹種眾籌模式,它是為消費者籌集資金用於產品生產。Kickstarter非常有吸引力,它也是創客融資活動中的遊戲規則改變者。它解決了三大問題:第壹,在創業者剛需時提前記錄收益,即需要資金時,資金有著落。第二,用它來融資,相當於生產前做市場調研。它可以在產品投入市場之前測試產品是否會成功,為您節省時間和金錢。如果沒有足夠的人來購買產品,項目將無法籌集資金。第三,相當於增加了壹項服務,在生產前做市場調研,帶來更多的信息和市場,而不僅僅是錢。生產前就可以知道市場的認可程度。但Kickstarter不僅僅是壹個眾籌基金模式,還聚集了很多工廠和用戶,利用受眾認可的成功產品進行量產。這是壹個“創客的世界”,以中小企業為主。
與此同時,第三次工業革命正在深刻改變壹、二、三產業。比如應用IBM的智能雲。
有了TM技術,意大利漁業(第壹產業)的生產者可以大大增加收入。至於第二產業,更智能的計算機軟件、新材料、更智能的機器人、網絡制造服務商和新的制造方式將推動制造業數字化的發展。第三產業也從第三次工業革命中受益匪淺。比如阿裏巴巴金融,是壹家主要給小微企業提供貸款的企業。
眾所周知,小微企業很難融資,因為外人很難知道他們的真實情況,貸款給他們也有壹定的風險。但是阿裏金融做到了。阿裏金融的不良貸款率只有0?9%。阿裏金融依托的是數字技術。由於任何個人或企業在使用互聯網後都會留下經營行為和消費行為的數據,阿裏金融可以借助大數據數字化技術對這些數據進行分析,從而準確掌握這些小微企業的情況,也有底氣和信心向其放貸。這也為小微企業的發展帶來了助力。
(3)中國是制造業大國,3D打印技術對中國很多企業的影響將是顛覆性的。中國企業必須未雨綢繆,積極準備這場技術革命。首先要摒棄被動保守的心態,不要安於現狀,忽視危機,采取觀望的態度。而是要有投入這個新行業的眼光和勇氣,而且要馬上開始投入。此外,我們應該充分認識到,應對朝代更替的唯壹辦法是進行全方位的深入變革。企業就像生物體,朝代的更替是生存環境的根本變化,企業不徹底變革就無法繼續生存。所以,為了應對這壹波技術浪潮,我們要做好放棄現有資源和技術的充分準備。
具體來說,對於現有的制造企業來說,首先要改變產品,比如開發現有產品的數字版本,以及3D打印所需的相應硬件和軟件。其次,改變制造過程和方法,首先,將現有制造系統智能化、自動化,引入3D制造系統,形成復合系統。現有的技術不會完全消失,混合制造系統在未來還會長期存在。英國賽伯曼
Technologies開發的復制器是壹個復合系統,它結合了3D增量和傳統的減法制造。
制造)結合。第三,要改變商業模式。這場新的工業革命需要完全不同的價值獲取和盈利模式以及相關的流程設計、資源配置和組織形式。
對於新興企業,首先要選擇合理的產品空間起點。3D領域包括應用、硬件、軟件、印刷材料、服務和設計。僅打印材料的開發就有廣闊的前景,如碳纖維材料、微生物材料、低成本環保塑料等再生材料。此外,任何新技術王朝都必須跨越鴻溝(cross
鴻溝)能夠被廣泛接受,而完成這壹飛躍的橋梁就是核心應用(殺手
App),企業要盡快找到類似的應用領域,推出很多顛覆性的產品。其次,這個新技術時代將需要新壹代的工程師,他們將采用完全不同的理念和方法來設計、開發和制造產品。我國高校應盡快開設相關課程,為新技術時代的到來儲備人才。
3D打印是壹股強大而洶湧的技術浪潮,將徹底改變人類的生產方式和國與國之間的強弱格局。據麥肯錫全球公司稱。
研究所),在這個新技術時代,制造業將回歸發達國家,發展中國家的人力資源、規模經濟、物流等優勢將逐漸成為過去。在未來,發達國家制造的產品總量可能繼續減少,但總價值將繼續增加。更重要的是,發達國家在開辟這壹新領域方面仍有明顯優勢。
毫無疑問,這場技術革命對我國將是壹次嚴峻的挑戰,同時也提供了壹個良好的機遇。如果在未來以3D打印為代表的數字化制造技術中失去話語權,中國制造業將遭受殘酷的打擊。傳統的制造方式和生產模式將被取代,勞動力成本低廉等比較優勢將喪失,中國企業徘徊在產業鏈低端的現實將進壹步惡化。中國能否抓住這壹輪技術創新的機遇,很大程度上是在問中國是否有能力改革現有的創新體系。中國企業必須高瞻遠矚,快速變革,敢於放棄,將產品創新、制造創新、商業模式創新緊密結合,實施三位壹體的復合創新。否則,我們將在新壹輪工業革命中被發達國家遠遠甩在後面。