3D打印技术会动美国传统制造业的“奶酪”吗？

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今年9月，美国汽车公司Local motors在美国芝加哥举行的“2014国际制造技术展览会”（IMTS）上首次向公众展示了3D打印的电动车。这款电动车的车身和底盘完全通过3D打印机制作完成，材料为碳纤维增强型塑料。但是，该电动车的发动机、座椅、轮胎和挡风玻璃仍采用传统方法制造完成。这一消息无疑再次将神话般的3D打印变成了现实。

　　美国3D打印产业发展现状

　　早在20世纪80年代，3D打印又称增材制造的技术雏形已经显现，但是，由于技术瓶颈，3D打印技术始终无法满足大量商业生产需求。2011年，杰里米·里夫金重磅推出其新书《第三次工业革命》，不仅让全球读者重新认识了3D打印技术的发展前景，更是将3D打印推向了经济发展战略高度。2012年，美国总统奥巴马宣布联邦政府在俄亥俄州扬斯敦斥资3000万美元营建一个新的国家级制造创新研究所，即3D打印实验室和培训中心，旨在推动新的3D打印技术在美国的应用。奥巴马政府认为3D打印技术是一项重要的战略产业，它将颠覆传统制造业，完全改变大多数产品的设计和生产模式，并且成为未来新兴产业的必争领域。

　　近几年，美国私营企业和国防军工部门对3D打印技术的研发和实践可谓方兴未艾，并取得了显著成果。据媒体报道，美国越来越多的企业如通用电气、波音公司、耐克、福特汽车、好时巧克力等，正在尝试通过3D打印技术制造新产品，改善老产品，优化生产线，试图推动该技术成果向主流市场转化。作为3D打印技术早期实践者的波音公司，已经运用该技术为10架军用和商用飞机制造了超过20000个零件。波音787梦幻客机上的30个零件，如飞机内的通风管道等是由3D打印机生产出来的，这创造了飞机制造史上的一个纪录。波音公司还使用3D打印企业西斯公司（Stratasys）出品的3D打印机生产出整个机舱。除了将3D打印技术用于自身的生产实践外，波音公司还资助英国诺丁汉大学和谢菲尔德大学的增材制造研究项目，其中专门有针对航空业3D打印技术的研发。另据美国媒体报道，美军正计划利用3D打印技术制造更具杀伤力的弹头。最近一期美国《武器技术》杂志聚焦3D打印，称美军正在考虑研制新型弹头。美国陆军军备研发和工程中心材料工程师詹姆斯·苏尼诺告诉该杂志记者，美军的弹头设计者正试图用3D打印技术，设计杀伤力更为精准的弹头。

　　3D打印技术能颠覆传统制造业吗

　　普华永道咨询公司（PWC）最近发布了一项名为《3D打印的未来》的研究报告，该报告预测了3D打印未来的发展趋势，即3D打印机和打印方式的精进、设计和打印软件的改善以及多元化打印材料的应用，这三方面协调发展将推动3D打印技术的前进。如提高3D打印机的速度、分辨率、自控程度、可靠性、简便性等机能以满足高端生产需要；逐步实现自由运用多种材料生产一种产品以适应不同行业产品需求；打印出来的成品应该具备所需的功能包括能嵌入各种电子模块如传感器、电池、电子设备等。

　　然而，一些专家认为从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。赛迪顾问、消费电子产业研究中心高级咨询师王安曾在2013年撰文指出，在技术方面，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打印技术应用和发展起决定作用；在成本因素方面，虽然3D打印机的价格已经下降，但使用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；三是，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。

　　杰里米·里夫金在接受本报记者采访时指出，新经济模式的出现总会给产业带来阵痛，总会出现一些产业获益，另一些产业受损的局面。正如网络媒体的兴起蚕食了美国传统媒体的奶酪。3D打印技术的发展也在产业界产生了一石激起千层浪的效应。不少人质疑，3D打印技术是否会颠覆美国传统制造业。据普华永道公司日前的一项调研显示，在100多个受调查制造企业中，三分之二的企业分别在不同程度使用3D打印技术。研究还指出，目前传统制造业技术无法生产量小但高度专业化或高度客户定制化的产品，这也许为3D打印产业发展提供了市场机遇期。普华永道咨询公司负责美国工业产品领域的鲍勃·麦卡钦对媒体说，制造业结构转变和新能源的运用促使典型供应链发生变化，而供应链的变化将激发企业内部革命。这也是不少企业接受并实践3D打印技术的原因。3D打印不仅能够生产高质量产品，更能为客户提供高度定制化产品。这一技术将推动新产品和新服务的发展。

来源：光明日报