3D打印技术从单纯的技术创新成为颠覆传统生产制造方式的新生力量。然而,从传统的中心式生产到分散式生产方式的转变,是更加深远的影响。
当前,3D打印技术正处于发展的井喷期,3D打印的数据标准可能影响到装备和应用两个方面,对此我们应该抓紧标准的研究,掌握话语权。
世界经济论坛创始人兼执行主席克劳斯·施瓦布在其出版的《第四次工业革命》一书中称,建立在数字革命基础上的第四次工业革命已经到来,这些技术正给我们的经济、商业、社会和个人带来前所未有的改变,3D打印是这些技术中的典型代表。中国工程院院士、西安交通大学机械工程学院院长卢秉恒接受记者采访时表示,3D打印技术是颠覆性的技术,近几年发展迅速,它重构了社会生产生活方式,我们将迎来它发展的井喷期。
颠覆性技术受追捧
6月16日,两条新闻再次将3D打印推进人们的视野。北京大学第三医院成功实施世界首个3D打印人工椎体植入人体手术,人工椎体诞生并获国家食品药品监督管理总局注册批准;美国亚利桑那州的3D打印汽车公司Local Motors推出了一辆3D打印的自动驾驶电动公交车Olli,而且这辆车的一部分是可回收的。
3D打印又名增材制造,根据数字3D图像或模型,一层一层地打印出实物,1986年由美国最早提出,已经出现二十多年了。传统的加工制造是在原材料基础上,使用切削、磨削、腐蚀、熔融等办法,不断把没用的削掉,进而得到零部件,这叫“减法”;3D打印无须原胚和模具,它把材料一层一层摞上去,生产产品的机器就像打印机一样,用叠加、层叠的办法形成产品,这叫作“加法”。
几十年前的技术为何在今天再度“发烧”呢?专家认为,一方面,3D打印在高性能加工金属大型关键构件上取得突破,成为革命性技术;另一方面,当前全球正在兴起新一轮数字化制造浪潮,发达国家为应对制造业竞争力的下降,大力倡导“再工业化、再制造化”,抓手就是3D打印等先进制造技术。3D打印为代表的先进制造成为各国政府抢占的战略高地。
3D打印是一项颠覆性的创新技术,被美国自然科学基金会称为20世纪最重要的制造技术创新。麦卡锡报告列出了对人类生活有颠覆性影响的12项技术,3D打印排在第九位,在新材料和页岩气之前。麦卡锡报告预测在2030年3D打印将在全世界达到1万亿美元左右的效益。2015年麦卡锡报告又将这一进程前移,认为增材制造2020年可达到5500亿美元的效益。
在卢秉恒看来,3D打印之所以被称为颠覆性技术还在于它对人们的生产生活的影响。他认为,3D打印改变人们的生活和工作模式,人们以后可以不在商场挑商品,可以自己设计自己需要的商品,把自己的需求发布到网上,很多创客进行设计,然后分包组织生产,再进行物理配送。如此一来,它使社会生产模式发生了变化,给创新带来更大的空间。
“人们不再受单位的约束,设计师可能就是自由职业者,这使得社会生产的组织模式、社会生活的模式发生很大变化。今天你可以设计飞机,明天可以设计时装。个人的创新能力可以最大程度地得到发挥,形成一个真正创新型社会。”卢秉恒表示,随着个性化消费时代的到来,大批量的生产如果设计出现偏差,产销不对路,就卖不出去造成浪费。现在海尔跟用户一起设计,体现用户需求,这个产品肯定是用户需求的。个性化、定制化变成可能,是因为信息化提供了个性化设计制造的平台。
卢秉恒说,3D打印已经成为创客最欢迎的工具之一。它可为可穿戴电子、家居用品、文化产业、服装设计等行业提供个性化定制生产模式,有望引领生产从大批量制造走向个性化定制的第三次工业革命,有力促进大众创新,万众创业。
《零边际成本社会》作者杰里米·里夫金先生为我们描绘了3D打印的美好未来,它从单纯的技术创新成为颠覆传统生产制造方式的新生力量。然而,从传统的中心式生产到分散式生产方式的转变,是更加深远的影响。