3D打印挑戰(zhàn)中國制造：產(chǎn)業(yè)鏈支撐存差距

3D打印，是增材制造的俗稱，其核心是數(shù)字化、智能化制造與材料科學的結(jié)合。與傳統(tǒng)上對原材料進行切削的減材制造方法正相反，3D打印的過程好比用磚頭砌墻，逐層增加材料，最終形成物件

雖然對第三次工業(yè)革命何時到來，國內(nèi)各界仍普遍持謹慎態(tài)度。然而，3D打印、人工智能、新材料、新一代信息技術等一系列關鍵技術的成熟和產(chǎn)業(yè)化，都透露出新一輪工業(yè)革命并非空穴來風。

傳統(tǒng)制造業(yè)的國際分工格局，正逐漸被新技術帶來的分散化生產(chǎn)以及消費者多元化的需求打破。特別是2008年金融危機之后，那些走向產(chǎn)業(yè)空心化的國家深刻認識到制造業(yè)對于國民經(jīng)濟的重要性，遂寄望于新技術將制造業(yè)拉回。

如果未來在以3D打印為代表的數(shù)字化制造技術上失去話語權，中國制造業(yè)將遭遇殘酷的打擊：傳統(tǒng)的制造手段和生產(chǎn)模式將被取代;人力成本低廉等比較優(yōu)勢必然喪失;中國企業(yè)躑躅于產(chǎn)業(yè)鏈低端的現(xiàn)實將進一步惡化。

而中國是否能抓住這一輪技術創(chuàng)新的機遇，很大程度上是在逼問中國是否有能力改革現(xiàn)有的創(chuàng)新體系。

顏永年決心最后一搏。74歲的他，在2012年創(chuàng)立了昆山永年先進制造技術有限公司，并出任董事長，為此，他把家從北京搬到了昆山陽澄湖邊。

相比創(chuàng)辦企業(yè)，顏永年在學術上的成就已有定論，正是他在清華大學任教時把3D打印的概念和早期技術引入國內(nèi)。在顏永年看來，制造科學如果脫離了產(chǎn)業(yè)化，含金量就大打折扣，因此退休五年后，他仍打算實現(xiàn)在校任教時未能完成的心愿——辦一家完全市場化的公司，將研究成果產(chǎn)業(yè)化，3D打印就是那項昭示未來的研究成果。

3D打印，是增材制造的俗稱，其核心是數(shù)字化、智能化制造與材料科學的結(jié)合。與傳統(tǒng)上對原材料進行切削的減材制造方法正相反，3D打印的過程好比用磚頭砌墻，逐層增加材料，最終形成物件。

以3D打印為代表的數(shù)字化制造技術，被《經(jīng)濟學人》雜志認為是引發(fā)第三次工業(yè)革命的關鍵因素，“其將改寫制造業(yè)的生產(chǎn)方式，進而改變產(chǎn)業(yè)鏈的運作模式”。

首先，數(shù)字化制造技術將大大減少直接從事生產(chǎn)的操作工人，勞動力所占生產(chǎn)成本比例隨之下降。此外，數(shù)字化制造的個性化、快捷性和低成本能夠更快地適應本地市場需求的變化，包括滿足小批量產(chǎn)品的生產(chǎn)需求。這些都促使發(fā)達國家鼓勵廠商把部分制造業(yè)遷回本國，對中國這樣的傳統(tǒng)制造業(yè)大國無疑敲響了警鐘。

不過，中國在3D打印方面的理論研究和嘗試并不算晚。富庶而開放的江浙一帶已有不少企業(yè)在運用這項技術，僅昆山一地，就有20余家企業(yè)利用3D打印為周邊發(fā)達的產(chǎn)業(yè)集群提供設計打樣服務。

而距昆山1.4萬多公里的美國紐約，有著3D云打印之稱的Shapeways正忙著搬家，將其運營重心從荷蘭移至紐約。Shapeways在皇后區(qū)占地2.5萬平方米的工廠取名為“未來工廠”，這是全世界規(guī)模最大的3D打印工廠。2012年10月18日，在工廠開業(yè)儀式上，紐約市長邁克爾·布隆伯格(MichaelBloomberg)手中那把剪彩的剪刀，就是3D打印制造。隔河相望的曼哈頓區(qū)，聚集了眾多年輕的3D打印企業(yè)。中國科學院自動化研究所研究員王飛躍觀察，即使在2008年金融危機后，這些企業(yè)仍保持快速發(fā)展。

自從工廠出現(xiàn)以來，產(chǎn)品與消費者之間的距離從未如此接近過。3D打印給消費者帶來了在大規(guī)模生產(chǎn)和個性化制造之間進行選擇的自由。如果你想要一個與自己相貌一樣的玩偶，用3D打印機制作，成本可能只要100元;如果委托工廠，也許要花1萬元。

業(yè)內(nèi)人士將2012年的3D打印機視為像1977年個人計算機和1990年網(wǎng)頁瀏覽器一樣，是一個嶄新的市場從萌芽期進入成長期的轉(zhuǎn)折點。雖然3D打印技術目前尚未顛覆傳統(tǒng)制造業(yè)——傳統(tǒng)制造業(yè)的規(guī)模效應依然占據(jù)優(yōu)勢，但前者正慢慢搶走市場份額。

工信部已經(jīng)嗅出了危機的味道。2012年12月14日，工信部副部長蘇波在增材制造技術國際論壇上透露，中國將提速3D打印技術的研發(fā)和產(chǎn)業(yè)化。這一信息標志著3D打印正式納入了中國工業(yè)主管部門的視野。

革新的號角

美國3D打印設備巨頭3DSystems(DDD.NYSE)的創(chuàng)始人，查爾斯·胡爾(CharlesW.Hull)比顏永年小1歲，他至今仍管理著公司，擔任執(zhí)行副主席一職，還是公司的首席技術官。

1982年，在一家紫外線設備生產(chǎn)企業(yè)任職的胡爾，嘗試把光學技術應用于快速成型領域。他將一種液態(tài)光敏樹脂倒入大容器中，在容器里放置一個升降平臺，容器上方的紫外激光器根據(jù)計算機指令照射液面，所到之處，材料會發(fā)生光聚合反應，迅速從液態(tài)轉(zhuǎn)變?yōu)楣虘B(tài)，當一層打印完成后，未被照射的地方仍保持液態(tài)，此時在液面以下0.05毫米-0.15毫米的升降平臺會下降一層，激光器開始打印第二層。這個過程不斷重復，直到整個物件制造完畢(參見圖1)。這項立體光刻(SLA)技術就是最早的3D打印。

胡爾于1986年申請了專利，并成立3DSystems公司?！?0年前發(fā)明這項技術時，我們覺得這對制造業(yè)來說是一個機會?！焙鸂柕暮匣锶?、3DSystems公司總裁亞伯拉罕·雷切特勒(AbrahamReichental)對《財經(jīng)》記者說，“現(xiàn)在，客戶比我們還要積極，推動我們進步。