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3D打印带来的影响是颠覆性的,但是实现成熟产业化的目标还需要较长时间去克服技術、经济、社会层面的种种挑战。
3D打印技術原指增材制造(Additive Manufacturing)技術中的一种,现在普遍被用来描述增材制造行业。早在20世纪80年代中期,3D打印技術就已经出现,由于技術、经济等因素的限制,没有对现有生产模式产生质的改变;而进入2012年之后,随着美国一系列制造业振兴计划的宣布,3D打印作为其中制造业振兴的新技術而备受关注,由一个冷门的名词变得家喻户晓,资本市场也对相关公司看好。反思其发展历程,不由得怀疑这一次的火热,到底是概念炒作还是3D打印已经成熟,可以承担改革重任?
3D打印发展区域现状
美国和欧洲在3D打印技術的研发及推广应用方面处于领先地位。美国是全球3D打印技術和应用的领导者,欧洲十分重视对3D打印技術的研发应用。除欧美外,其他国家也在不断加强3D打印技術的研发及应用。澳大利亚近期制定了金属3D打印技術路线;南非正在扶持基于激光的大型3D打印机器的开发;日本着力推动3D打印技術的推广应用;3D打印在中国还处于初级阶段,但市场快速增长,已有几家企业利用3D打印制造技術生产设备和提供服务。
从发展情况来看,3D打印目前仍停留在“高级玩具”阶段,并没有实现成熟的产业化。但是,各个区域都非常认可3D打印技術可能带来的改变,这些改变将如何影响现有生产、经济、社会模式是值得关注的问题。
3D打印带来的影响
规模经济是现在制造业的典型特征,但是资源的制约、成本的提升使得规模经济愈发的不明显。而现实中,分布式则成为新兴模式的代表,从分布式能源到云计算,从工业机器人到3D打印,这些都是分布式的具体应用,而通过分布式之后重新组合的规模经济提升了资源利用率,降低了成本开销,可以说是下一次工业革命的基本形态。
3D打印模式是个体化的最好体现,也是制造业可以采用的生产方式,抛弃了工厂大规模制造的雷同形式,具有个性化、小型化、节约化的特点。随着3D打印技術作为的日臻完善,实用性不断提高,能够逐步取代一部分现有生产方式时,第三次工业革命的序幕就被拉开。但不能忽略的是,要改变现有的生产模式进入第三次工业革命,还需要相当长的一段时间。
目前,3D打印技術已在工业设计、模具制造等诸多领域得到广泛应用,也正朝着消费品制造、功能零部件制造、组织与结构一体化制造等领域加速发展,展现出广阔的应用前景。这意味着一些制造业可以远离低成本劳动力聚集地,重返更靠近消费者的地方,这些变化都在不同程度上改变了经济模式,成为未来新的经济增长点。
3D打印面临的挑战
耗材:目前应用于3D打印的耗材非常有限,现有的市场上的耗材主要应用于模型、玩具等轻工业民用产品领域,离汽车、航空等领域还较远,而且即便耗材研发成功,规模化生产、材料配比等都是问题,可以说,耗材对3D打印技術应用和发展起决定作用。
工艺条件:较好的流程控制将减少设备故障时间,而这是目前许多机器和工艺面临的主要问题。其次是工艺理解与建模,要了解和预测材料性能(如表面粗糙度和疲劳性能),就需要有3D打印工艺的新物理模型。
成本因素:3D打印机的价格已经下降,但单个商品的制造成本依然得不到解决。使用3D打印机制造商品,没有规模经济的红利,使单独制造一件商品的成本,远高于规模制造大量商品后均摊到每一件商品的成本,而消费者更容易选择价格更低质量更有保证的方式。再者,3D打印前期需要大量投资,而资本回报率不够乐观,很难吸引资本力量大规模加入。
传统格局难以改变:大规模生产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。目前的需求聚合是以规模化为主的,普通企业和个人要依据个性化和定制化完成需求聚合非常困难。
从3D打印面临的挑战来看,3D打印距离能够改变现有生产模式、转变消费观念还有很长距离。但是,3D打印是未来发展的趋势,预先培养、扶植壮大3D打印产业是抢占下一次工业革命的重要手段。
3D打印技術原指增材制造(Additive Manufacturing)技術中的一种,现在普遍被用来描述增材制造行业。早在20世纪80年代中期,3D打印技術就已经出现,由于技術、经济等因素的限制,没有对现有生产模式产生质的改变;而进入2012年之后,随着美国一系列制造业振兴计划的宣布,3D打印作为其中制造业振兴的新技術而备受关注,由一个冷门的名词变得家喻户晓,资本市场也对相关公司看好。反思其发展历程,不由得怀疑这一次的火热,到底是概念炒作还是3D打印已经成熟,可以承担改革重任?
3D打印发展区域现状
美国和欧洲在3D打印技術的研发及推广应用方面处于领先地位。美国是全球3D打印技術和应用的领导者,欧洲十分重视对3D打印技術的研发应用。除欧美外,其他国家也在不断加强3D打印技術的研发及应用。澳大利亚近期制定了金属3D打印技術路线;南非正在扶持基于激光的大型3D打印机器的开发;日本着力推动3D打印技術的推广应用;3D打印在中国还处于初级阶段,但市场快速增长,已有几家企业利用3D打印制造技術生产设备和提供服务。
从发展情况来看,3D打印目前仍停留在“高级玩具”阶段,并没有实现成熟的产业化。但是,各个区域都非常认可3D打印技術可能带来的改变,这些改变将如何影响现有生产、经济、社会模式是值得关注的问题。
3D打印带来的影响
规模经济是现在制造业的典型特征,但是资源的制约、成本的提升使得规模经济愈发的不明显。而现实中,分布式则成为新兴模式的代表,从分布式能源到云计算,从工业机器人到3D打印,这些都是分布式的具体应用,而通过分布式之后重新组合的规模经济提升了资源利用率,降低了成本开销,可以说是下一次工业革命的基本形态。
3D打印模式是个体化的最好体现,也是制造业可以采用的生产方式,抛弃了工厂大规模制造的雷同形式,具有个性化、小型化、节约化的特点。随着3D打印技術作为的日臻完善,实用性不断提高,能够逐步取代一部分现有生产方式时,第三次工业革命的序幕就被拉开。但不能忽略的是,要改变现有的生产模式进入第三次工业革命,还需要相当长的一段时间。
目前,3D打印技術已在工业设计、模具制造等诸多领域得到广泛应用,也正朝着消费品制造、功能零部件制造、组织与结构一体化制造等领域加速发展,展现出广阔的应用前景。这意味着一些制造业可以远离低成本劳动力聚集地,重返更靠近消费者的地方,这些变化都在不同程度上改变了经济模式,成为未来新的经济增长点。
3D打印面临的挑战
耗材:目前应用于3D打印的耗材非常有限,现有的市场上的耗材主要应用于模型、玩具等轻工业民用产品领域,离汽车、航空等领域还较远,而且即便耗材研发成功,规模化生产、材料配比等都是问题,可以说,耗材对3D打印技術应用和发展起决定作用。
工艺条件:较好的流程控制将减少设备故障时间,而这是目前许多机器和工艺面临的主要问题。其次是工艺理解与建模,要了解和预测材料性能(如表面粗糙度和疲劳性能),就需要有3D打印工艺的新物理模型。
成本因素:3D打印机的价格已经下降,但单个商品的制造成本依然得不到解决。使用3D打印机制造商品,没有规模经济的红利,使单独制造一件商品的成本,远高于规模制造大量商品后均摊到每一件商品的成本,而消费者更容易选择价格更低质量更有保证的方式。再者,3D打印前期需要大量投资,而资本回报率不够乐观,很难吸引资本力量大规模加入。
传统格局难以改变:大规模生产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。目前的需求聚合是以规模化为主的,普通企业和个人要依据个性化和定制化完成需求聚合非常困难。
从3D打印面临的挑战来看,3D打印距离能够改变现有生产模式、转变消费观念还有很长距离。但是,3D打印是未来发展的趋势,预先培养、扶植壮大3D打印产业是抢占下一次工业革命的重要手段。