由“數(shù)字化制造”引發(fā)的第三次工業(yè)革命山雨欲來。這場(chǎng)破壞性極強(qiáng)的創(chuàng)新不僅將影響到如何制造國(guó)產(chǎn)產(chǎn)品，還將影響到在哪裏制造國(guó)產(chǎn)產(chǎn)品，最終重定全球商業(yè)布置。
阿諾爾德站在一臺(tái)奇異的大機(jī)器前，按下按鈕，對(duì)它響亮而清楚地說：“我要硬鋁螺帽，直徑爲(wèi)4英寸。”
接到指令後，這臺(tái)機(jī)器，發(fā)出低沈的轟鳴聲，燈光閃爍，閘板緩緩打開，眼前赫然出現(xiàn)了一顆閃光發(fā)亮已經(jīng)制好的螺帽。
讓人目瞪口呆的是，接下來，這臺(tái)機(jī)器就像神奇的阿拉丁神燈一樣，爲(wèi)他送來了活蹦亂跳的大蝦、礦泉水、手表和沙拉醬。
這是美國(guó)科幻作家羅伯特·？死(jīng)寫過的一個(gè)關(guān)于“萬能制造機(jī)”的穿插。
現(xiàn)實(shí)遠(yuǎn)沒有科幻小說描述的那般輕松隨意，但現(xiàn)在通過一臺(tái)神奇的打印機(jī)生産小零件、食物、衣服、汽車、建築甚至人的皮膚、腎髒等卻也不是天方夜譚。
這一切緣于近來在全球遭遇廣泛熱議的“3D打印技術(shù)”及“3D打印機(jī)”。
3D打印只是“數(shù)字化制造”的縮影。近期出版的英國(guó)《經(jīng)濟(jì)學(xué)人》雜志專題論述了現(xiàn)今全球范圍內(nèi)工業(yè)土地正在經(jīng)歷的第三次革命，即數(shù)字化革命。隨著采用了新材料、新生產(chǎn)工藝、機(jī)器人，以及在線制造協(xié)作服務(wù)的普及，制造業(yè)小批量生產(chǎn)變得更加劃算，生產(chǎn)組織更加靈活，勞動(dòng)投入更少。
與以往曆次工業(yè)革命一樣，第三次工業(yè)革命也會(huì)對(duì)制造業(yè)的發(fā)展帶來巨大影響，它將改變制造商品的方法，並改變就業(yè)的布置。
1：4月19日，美國(guó)紐約。小孩們參觀由3D打印機(jī)制作的工藝品。
2：2011年9月，世界上第一輛“3D打印汽車”在加拿大亮相。最高時(shí)速可達(dá)112公裏。
3：在2010年耐克設(shè)計(jì)大賽上展出的3D打印出來的鞋模。
4：5月30日，荷蘭阿姆斯特丹。一臺(tái)3D打印機(jī)正在打印玩具手槍。
5：在蘋果推出iPone後幾天內(nèi)，3D打印機(jī)打印出來的保護(hù)套也上市了。
大大降低的生産成本
法蘭克福會(huì)展中心是德國(guó)無數(shù)個(gè)貿(mào)易展覽會(huì)的舉辦地。在這座造型不規(guī)則的會(huì)展中心外頭，矗立著一座高21米的活動(dòng)雕像敲錘人。這個(gè)敲錘人手持錘子，穩(wěn)穩(wěn)地?cái)E起、落下胳膊，鍛打一塊金屬塊。這座雕像的作者喬納森·博羅夫斯基稱，工人運(yùn)用自己的大腦和雙手創(chuàng)造我們?cè)诰生活的世界。
這種穿插人所盡知。但現(xiàn)在，一切都變了。
歐洲模具展是法蘭克福大型商貿(mào)展中的一個(gè)展會(huì)。它展出了能夠制造國(guó)產(chǎn)產(chǎn)品原型的設(shè)備，以及可將上述設(shè)備投入生産的工具。傳統(tǒng)的工程師使用車床、鑽頭、沖壓機(jī)和制模機(jī)工作。歐洲模具展上的設(shè)備雖由身著工裝褲的工人操縱，但卻一改傳統(tǒng)油膩不堪的形象。每一個(gè)展廳擺滿了發(fā)出清脆爽利聲響的、高度自動(dòng)化的機(jī)械工具，它們來自美國(guó)、亞洲和歐洲。操作這些設(shè)備的男男女女大多坐在計(jì)算機(jī)屏幕前。你在這裏全然找不到一個(gè)錘子。
最近的一屆歐洲模具展于2011年11月舉行，展出了一種新設(shè)備3D打印機(jī)。
3D打印機(jī)通過將材料層層電解沈積的方法來生産國(guó)產(chǎn)產(chǎn)品，而不是像以前那樣對(duì)材料鍛打、彎曲、壓切。
這項(xiàng)工藝被恰到好處地稱作“添加型制造”。一家名爲(wèi)3D系統(tǒng)的美國(guó)公司用3D打印機(jī)當(dāng)場(chǎng)“印制”了一把錘子，這把錘子有整潔的仿木手柄和金屬錘頭。
這就是未來制造業(yè)的發(fā)展趨勢(shì)。
以前你要找個(gè)工廠，讓它爲(wèi)你生産一把你自己設(shè)計(jì)的錘子，而你將爲(wèi)此支付上千美元的費(fèi)用。這是因爲(wèi)制造者第一要生産一個(gè)模具，澆鑄錘頭，磨平錘頭，車削出木質(zhì)手柄，最後把這些部件裝配起來。僅做一把錘子，成本將無比高昂。
但是，對(duì)3D打印機(jī)而言，無論是生産一件國(guó)產(chǎn)產(chǎn)品還是生産機(jī)器能容納的最大批的國(guó)產(chǎn)產(chǎn)品，開動(dòng)機(jī)器的成本基本上一樣的。這就如同辦公室裏的二維打印機(jī)，無論打印一張信箋還是更多的文件，一直打印到墨盒需要更換、紙張需補(bǔ)充爲(wèi)止，其打印的單位成本總是一樣的。
幾乎爲(wèi)零的設(shè)計(jì)門檻
5月30日，荷蘭首都阿姆斯特丹。當(dāng)天，一場(chǎng)聚焦3D打印技術(shù)最新成果的現(xiàn)代藝術(shù)展在這裏拉開帷幕。
在這一期的展會(huì)上，參展商展示了使用各種新型材料、借助3D打印技術(shù)制作出來的時(shí)裝、飾品、玩具等。其成熟的技術(shù)及炫目的結(jié)果，讓人歎爲(wèi)觀止。
3D打印的應(yīng)用範(fàn)圍之廣讓人難以置信。助聽器和戰(zhàn)鬥機(jī)上科技含量較高的零件已經(jīng)可以按個(gè)性化定制的形狀打印出來。
供應(yīng)鏈的地理布置也將轉(zhuǎn)變。在沙漠中央工作的工程師發(fā)現(xiàn)自己缺少某件工具，他不用再讓人從離他最近的城市送來，只要簡(jiǎn)單地下載工具設(shè)計(jì)圖然後把工具“打印”出來即可。工程項(xiàng)目因需要一套工具而逼上梁山中止，顧客埋怨他們?cè)僖舱也坏街百I過的備用零件，這樣的生活或許有一天將一去不複返。
其他的變化也差不多如此。新型材料比舊材料更輕，強(qiáng)度更大，更耐損耗。從飛機(jī)到山地車，碳纖維正在取代鋼鐵和鋁，成爲(wèi)制造這些國(guó)產(chǎn)產(chǎn)品的要緊材料。
新技術(shù)使工程師可以用很小的尺寸塑造物品。納米技術(shù)讓國(guó)產(chǎn)產(chǎn)品的功能變強(qiáng)，如止血的繃帶、功效更高的引擎和更易清潔的瓷器。
因特網(wǎng)讓更多的設(shè)計(jì)師可以合作開發(fā)新國(guó)產(chǎn)產(chǎn)品，因此設(shè)計(jì)的門檻正在降低。當(dāng)年福特需要花很多錢來建造他那間位于胭脂河旁的龐大工廠，而他的現(xiàn)代同行們除了一臺(tái)筆記本和發(fā)明的希望之外，幾乎可以從零開始。
盡管這是一個(gè)相對(duì)稚嫩的技術(shù)，但大多數(shù)人或許已經(jīng)擁有在3D打印機(jī)協(xié)助下生産的國(guó)產(chǎn)產(chǎn)品了。它也許是一雙鞋子，在批量生産前作爲(wèi)一種設(shè)計(jì)原型被實(shí)體印制出來。它或許是一部助聽器，爲(wèi)個(gè)人定制以適合使用者的耳型。它甚至有也許是件首飾，由3D打印機(jī)澆鑄成型或者采用越來越多的可打印材料直接做成。
廠大人多的時(shí)代終結(jié)
日産汽車位于英國(guó)桑德蘭的工廠建于1986年，目前是歐洲生産功效最高的汽車廠之一。
1999年，它雇傭4594名員工，共生産了271157輛汽車。2011年，該廠制造了480485輛汽車，是英國(guó)産量最高的汽車廠，而它的員工只有5462名。
勞斯萊斯是英國(guó)的一家企業(yè)，它生産噴氣式飛機(jī)的發(fā)動(dòng)機(jī)和其他動(dòng)力系統(tǒng)，其工程與技術(shù)部門主任科林·史密斯稱：“我們?cè)诰不能盼望使用過時(shí)的手動(dòng)工具生産現(xiàn)代化的部件，廠大人多的時(shí)代已經(jīng)一去不複返了”。
隨著直接從事制造行業(yè)的人數(shù)的減少，勞動(dòng)力成本在整個(gè)生産成本中的比例也將隨之下降。這將鼓勵(lì)制造商將一部分制造行業(yè)遷回發(fā)達(dá)國(guó)家，因爲(wèi)新技術(shù)使得制造商能更快地適應(yīng)當(dāng)?shù)厥袌?chǎng)需求的變化，同時(shí)成本更爲(wèi)惠而不費(fèi)。國(guó)產(chǎn)產(chǎn)品制造的原材料也在發(fā)生變化。例如，不管是山地自行車還是大型客機(jī)的生産，碳纖維複合材料正在逐步取代鋼鐵和鋁。再過些時(shí)日，甚至連制造設(shè)備都有也許不再是機(jī)器了，而是由經(jīng)過基因工程改造後的微生物來完成。
大企業(yè)應(yīng)當(dāng)未雨綢繆，因爲(wèi)這種即將完成的技術(shù)將會(huì)使中小企業(yè)甚至個(gè)體企業(yè)家變得更具有競(jìng)爭(zhēng)力。國(guó)產(chǎn)產(chǎn)品創(chuàng)新將會(huì)更爲(wèi)容易，成本更低。
改變的不只是商業(yè)
以上所有變革的結(jié)果將促成第三次工業(yè)革命。
第一次工業(yè)革命始于18世紀(jì)晚期英國(guó)的紡織業(yè)機(jī)械化。在工業(yè)革命以前，紡織業(yè)工作種類繁雜，需要許多工人在數(shù)百間紡織工坊裏面手工完成，後來工作都集中到一間紡織廠裏面，工廠就這樣誕生了。第二次工業(yè)革命始于20世紀(jì)早期，那時(shí)候亨利·福特發(fā)明白裝配流水線，迎來了大規(guī)模生産的時(shí)代。
前兩次工業(yè)革命讓人們更加富裕，同時(shí)使得人口更加向城市集中，F(xiàn)在第三次工業(yè)革命正在展開，制造業(yè)正往數(shù)字化的方向發(fā)展。
生産方法像個(gè)輪子一樣兜了個(gè)圈又回到了原點(diǎn)，從大規(guī)模生産方法又轉(zhuǎn)到了更加個(gè)性化的生産方法。這一轉(zhuǎn)變反過來將會(huì)把制造業(yè)的某些就業(yè)崗位帶回發(fā)達(dá)國(guó)家，這些工作崗位一度被發(fā)達(dá)國(guó)家丟棄至新興世界。
像所有的革命一樣，這一場(chǎng)革命將是破壞性的。這就比喻紡織廠讓手工織布機(jī)退出舞臺(tái)、福特的T型老爺車讓蹄鐵匠失業(yè)那樣。
許多人看到未來的工廠會(huì)感覺震驚。未來的工廠不會(huì)有積滿灰塵的機(jī)器，機(jī)器邊上也不會(huì)站著滿身是油汙穿工裝褲的工人。工廠裏面的機(jī)器將非常幹淨(jìng)，同時(shí)幾乎基本上無人看管的。一些汽車制造商比起約10年前，已經(jīng)能以同樣的人力生産兩倍數(shù)目的汽車。
這場(chǎng)革命不僅將影響到如何制造國(guó)產(chǎn)產(chǎn)品，還將影響到在哪裏制造國(guó)產(chǎn)產(chǎn)品。
過去，工廠常搬到低工資的國(guó)家以降低勞動(dòng)力成本。但勞動(dòng)力成本的重要性日漸降低：一臺(tái)售價(jià)499美元的第一代iPad，只有33美元是加工勞動(dòng)力成本，而最終在中國(guó)裝配的成本只占8美元。越來越多的國(guó)外生産項(xiàng)目遷回發(fā)達(dá)國(guó)家，這不是因爲(wèi)中國(guó)工資成本在飛騰，而是因爲(wèi)這些公司想貼近客戶，以更快地應(yīng)對(duì)市場(chǎng)需求的變化。並且，因爲(wèi)一些國(guó)產(chǎn)產(chǎn)品很精密，因此讓設(shè)計(jì)人員和生産人員在同一個(gè)地點(diǎn)更有利于溝通。
波士頓咨詢集團(tuán)預(yù)計(jì)，在諸如運(yùn)輸、電腦、金屬制品和機(jī)械制造等領(lǐng)域，美國(guó)有10%~30%的國(guó)產(chǎn)產(chǎn)品從中國(guó)進(jìn)口，而到2020年這些國(guó)產(chǎn)產(chǎn)品全部可以在美國(guó)當(dāng)?shù)刂圃，使美?guó)出口總值每年增加200億到550億美元。
延伸閱讀何謂3D打印機(jī)
3D打印機(jī)就是可以“打印”出真實(shí)3D物體的一種設(shè)備，功能上與激光成型技術(shù)一樣，采用分層加工、疊加成形，即通過逐層增加材料來生成3D實(shí)體，與傳統(tǒng)的去除材料加工技術(shù)完全不同。稱之爲(wèi)“打印機(jī)”是參照了其技術(shù)原理，因爲(wèi)分層加工的過程與噴墨打印非常類似。隨著這項(xiàng)技術(shù)的不斷進(jìn)步，我們?cè)诰已經(jīng)能夠生産出與原型的外觀、感覺和功能極爲(wèi)靠近的3D模型。
3D打印已經(jīng)成爲(wèi)一種潮流，並開始廣泛應(yīng)用在設(shè)計(jì)領(lǐng)域，特別是工業(yè)設(shè)計(jì)、數(shù)碼國(guó)產(chǎn)產(chǎn)品開模等，可以在數(shù)小時(shí)內(nèi)完成一個(gè)磨具的打印，節(jié)約了很多國(guó)產(chǎn)產(chǎn)品到市場(chǎng)的開發(fā)時(shí)間。其原料可以是有機(jī)或者無機(jī)的材料，例如橡膠、塑料。具有速度快，價(jià)格便宜，高易用性等優(yōu)點(diǎn)。
