由“數(shù)字化制造”引發(fā)的第三次工業(yè)革命山雨欲來。這場破壞性極強(qiáng)的創(chuàng)新不僅將影響到如何制造產(chǎn)品，還將影響到在哪里制造產(chǎn)品，最終重定全球商業(yè)格局。
阿諾爾德站在一臺奇特的大機(jī)器前，按下按鈕，對它響亮而清楚地說：“我要硬鋁螺帽，直徑為4英寸。”
接到指令后，這臺機(jī)器，發(fā)出低沉的轟鳴聲，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，這臺機(jī)器就像神奇的阿拉丁神燈一樣，為他送來了活蹦亂跳的大蝦、礦泉水、手表和沙拉醬。
這是美國科幻作家羅伯特·希克利曾經(jīng)寫過的一個關(guān)于“萬能制造機(jī)”的故事。
現(xiàn)實遠(yuǎn)沒有科幻小說描述的那般輕松隨意，但現(xiàn)在通過一臺神奇的打印機(jī)生產(chǎn)小零件、食物、衣服、汽車、建筑甚至人的皮膚、腎臟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《經(jīng)濟(jì)學(xué)人》雜志專題論述了當(dāng)今全球范圍內(nèi)工業(yè)領(lǐng)域正在經(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，勞動投入更少。
與以往歷次工業(yè)革命一樣，第三次工業(yè)革命也會對制造業(yè)的發(fā)展帶來巨大影響，它將改變制造商品的方式，并改變就業(yè)的格局。
1：4月19日，美國紐約。孩子們參觀由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。最高時速可達(dá)112公里。
3：在2010年耐克設(shè)計大賽上展出的3D打印出來的鞋模。
4：5月30日，荷蘭阿姆斯特丹。一臺3D打印機(jī)正在打印玩具手槍。
5：在蘋果推出iPone后幾天內(nèi)，3D打印機(jī)打印出來的保護(hù)套也上市了。
大大降低的生產(chǎn)成本
法蘭克福會展中心是德國無數(shù)個貿(mào)易展覽會的舉辦地。在這座造型不規(guī)則的會展中心外面，矗立著一座高21米的活動雕像敲錘人。這個敲錘人手持錘子，穩(wěn)穩(wěn)地抬起、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)造我們生活的世界。
這種故事人所盡知。但現(xiàn)在，一切都變了。
歐洲模具展是法蘭克福大型商貿(mào)展中的一個展會。它展出了能夠制造產(chǎn)品原型的設(shè)備，以及可將上述設(shè)備投入生產(chǎn)的工具。傳統(tǒng)的工程師使用車床、鉆頭、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。每一個展廳擺滿了發(fā)出清脆爽利聲響的、高度自動化的機(jī)械工具，它們來自美國、亞洲和歐洲。操作這些設(shè)備的男男女女大多坐在計算機(jī)屏幕前。你在這里根本找不到一個錘子。
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沉積的方法來生產(chǎn)產(chǎn)品，而不是像以前那樣對材料鍛打、彎曲、壓切。
這項工藝被恰如其分地稱作“添加型制造”。一家名為3D系統(tǒng)的美國公司用3D打印機(jī)當(dāng)場“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。
以前你要找個工廠，讓它為你生產(chǎn)一把你自己設(shè)計的錘子，而你將為此支付上千美元的費(fèi)用。這是因為制造者首先要生產(chǎn)一個模具，澆鑄錘頭，磨平錘頭，車削出木質(zhì)手柄，最后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3D打印機(jī)而言，無論是生產(chǎn)一件產(chǎn)品還是生產(chǎn)機(jī)器能容納的最大量的產(chǎn)品，開動機(jī)器的成本都是一樣的。這就如同辦公室里的二維打印機(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)充為止，其打印的單位成本總是一樣的。
幾乎為零的設(shè)計門檻
5月30日，荷蘭首都阿姆斯特丹。當(dāng)天，一場聚焦3D打印技術(shù)最新成果的現(xiàn)代藝術(shù)展在這里拉開帷幕。
在這一期的展會上，參展商展示了利用各種新型材料、借助3D打印技術(shù)制作出來的時裝、飾品、玩具等。其成熟的技術(shù)及炫目的效果，讓人嘆為觀止。
3D打印的應(yīng)用范圍之廣讓人難以置信。助聽器和戰(zhàn)斗機(jī)上科技含量較高的零件已經(jīng)可以按個性化定制的形狀打印出來。
供應(yīng)鏈的地理格局也將轉(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，他不必再讓人從離他最近的城市送來，只要簡單地下載工具設(shè)計圖然后把工具“打印”出來即可。工程項目因需要一套工具而被迫中止，顧客抱怨他們再也找不到之前買過的備用零件，這樣的日子或許有一天將一去不復(fù)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，成為制造這些產(chǎn)品的主要材料。
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)讓產(chǎn)品的功能變強(qiáng)，如止血的繃帶、效率更高的引擎和更易清潔的瓷器。
因特網(wǎng)讓更多的設(shè)計師可以合作開發(fā)新產(chǎn)品，因此設(shè)計的門檻正在降低。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)代同行們除了一臺筆記本和發(fā)明的渴望之外，幾乎可以從零開始。
盡管這是一個相對稚嫩的技術(shù)，但大多數(shù)人或許已經(jīng)擁有在3D打印機(jī)協(xié)助下生產(chǎn)的產(chǎn)品了。它可能是一雙鞋子，在批量生產(chǎn)前作為一種設(shè)計原型被實體印制出來。它或許是一部助聽器，為個人定制以適合使用者的耳型。它甚至有可能是件首飾，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。
廠大人多的時代終結(jié)
日產(chǎn)汽車位于英國桑德蘭的工廠建于1986年，目前是歐洲生產(chǎn)效率最高的汽車廠之一。
1999年，它雇傭4594名員工，共生產(chǎn)了271157輛汽車。2011年，該廠制造了480485輛汽車，是英國產(chǎn)量最高的汽車廠，而它的員工只有5462名。
勞斯萊斯是英國的一家企業(yè)，它生產(chǎn)噴氣式飛機(jī)的發(fā)動機(jī)和其他動力系統(tǒng)，其工程與技術(shù)部門主任科林·史密斯稱：“我們不能指望使用過時的手動工具生產(chǎn)現(xiàn)代化的部件，廠大人多的時代已經(jīng)一去不復(fù)返了”。
隨著直接從事制造行業(yè)的人數(shù)的減少，勞動力成本在整個生產(chǎn)成本中的比例也將隨之下降。這將鼓勵制造商將一部分制造行業(yè)遷回發(fā)達(dá)國家，因為新技術(shù)使得制造商能更快地適應(yīng)當(dāng)?shù)厥袌鲂枨蟮淖兓页杀靖鼮榈土．a(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)的生產(chǎn)，碳纖維復(fù)合材料正在逐步取代鋼鐵和鋁。再過些時日，甚至連制造設(shè)備都有可能不再是機(jī)器了，而是由經(jīng)過基因工程改造后的微生物來完成。
大企業(yè)應(yīng)當(dāng)未雨綢繆，因為這種即將完成的技術(shù)將會使中小企業(yè)甚至個體企業(yè)家變得更具有競爭力。產(chǎn)品創(chuàng)新將會更為容易，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)百間紡織工坊里面手工完成，后來工作都集中到一間紡織廠里面，工廠就這樣誕生了。第二次工業(yè)革命始于20世紀(jì)早期，那時候亨利·福特發(fā)明了裝配流水線，迎來了大規(guī)模生產(chǎn)的時代。
前兩次工業(yè)革命讓人們更加富裕，同時使得人口更加向城市集中。現(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。
生產(chǎn)方式像個輪子一樣兜了個圈又回到了原點，從大規(guī)模生產(chǎn)方式又轉(zhuǎn)到了更加個性化的生產(chǎn)方式。這一轉(zhuǎn)變反過來將會把制造業(yè)的某些就業(yè)崗位帶回發(fā)達(dá)國家，這些工作崗位一度被發(fā)達(dá)國家丟棄至新興世界。
像所有的革命一樣，這一場革命將是破壞性的。這就好比紡織廠讓手工織布機(jī)退出舞臺、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感到震驚。未來的工廠不會有積滿灰塵的機(jī)器，機(jī)器邊上也不會站著滿身是油污穿工裝褲的工人。工廠里面的機(jī)器將非常干凈，而且?guī)缀醵际菬o人看管的。一些汽車制造商比起約10年前，已經(jīng)能以同樣的人力生產(chǎn)兩倍數(shù)目的汽車。
這場革命不僅將影響到如何制造產(chǎn)品，還將影響到在哪里制造產(chǎn)品。
過去，工廠常搬到低工資的國家以降低勞動力成本。但勞動力成本的重要性日漸降低：一臺售價499美元的第一代iPad，只有33美元是加工勞動力成本，而最終在中國裝配的成本只占8美元。越來越多的國外生產(chǎn)項目遷回發(fā)達(dá)國家，這不是因為中國工資成本在上升，而是因為這些公司想貼近客戶，以更快地應(yīng)對市場需求的變化。并且，因為一些產(chǎn)品很精密，所以讓設(shè)計人員和生產(chǎn)人員在同一個地方更有利于溝通。
波士頓咨詢集團(tuán)預(yù)計，在諸如運(yùn)輸、電腦、金屬制品和機(jī)械制造等領(lǐng)域，美國有10%~30%的產(chǎn)品從中國進(jìn)口，而到2020年這些產(chǎn)品全部可以在美國本土制造，使美國出口總值每年增加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、迭加成形，即通過逐層增加材料來生成3D實體，與傳統(tǒng)的去除材料加工技術(shù)完全不同。稱之為“打印機(jī)”是參照了其技術(shù)原理，因為分層加工的過程與噴墨打印十分相似。隨著這項技術(shù)的不斷進(jìn)步，我們已經(jīng)能夠生產(chǎn)出與原型的外觀、感覺和功能極為接近的3D模型。
3D打印已經(jīng)成為一種潮流，并開始廣泛應(yīng)用在設(shè)計領(lǐng)域，尤其是工業(yè)設(shè)計、數(shù)碼產(chǎn)品開模等，可以在數(shù)小時內(nèi)完成一個磨具的打印，節(jié)約了很多產(chǎn)品到市場的開發(fā)時間。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，價格便宜，高易用性等優(yōu)點。
