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2013-01-08 09:25 來(lái)源：?? 責(zé)編：??

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小C專訪｜正博總經(jīng)理范

小C專訪·煒岡股份董事

　　【CPP114】訊：雖然對(duì)第三次工業(yè)革命何時(shí)到來(lái)，國(guó)內(nèi)各界仍普遍持謹(jǐn)慎態(tài)度。然而，3D打印、人工智能、新材料、新一代信息技術(shù)等一系列關(guān)鍵技術(shù)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(lái)風(fēng)。

　　傳統(tǒng)制造業(yè)的國(guó)際分工格局，正逐漸被新技術(shù)帶來(lái)的分散化生產(chǎn)以及消費(fèi)者多元化的需求打破。特別是2008年金融危機(jī)之后，那些走向產(chǎn)業(yè)空心化的國(guó)家深刻認(rèn)識(shí)到制造業(yè)對(duì)于國(guó)民經(jīng)濟(jì)的重要性，遂寄望于新技術(shù)將制造業(yè)拉回。

　　如果未來(lái)在以3D打印為代表的數(shù)字化制造技術(shù)上失去話語(yǔ)權(quán)，中國(guó)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(shì)必然喪失；中國(guó)企業(yè)躑躅于產(chǎn)業(yè)鏈低端的現(xiàn)實(shí)將進(jìn)一步惡化。

　　而中國(guó)是否能抓住這一輪技術(shù)創(chuàng)新的機(jī)遇，很大程度上是在逼問(wèn)中國(guó)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(jìn)制造技術(shù)有限公司，并出任董事長(zhǎng)，為此，他把家從北京搬到了昆山陽(yáng)澄湖邊。

　　相比創(chuàng)辦企業(yè)，顏永年在學(xué)術(shù)上的成就已有定論，正是他在清華大學(xué)任教時(shí)把3D打印的概念和早期技術(shù)引入國(guó)內(nèi)。在顏永年看來(lái)，制造科學(xué)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(shí)現(xiàn)在校任教時(shí)未能完成的心愿——辦一家完全市場(chǎng)化的公司，將研究成果產(chǎn)業(yè)化，3D打印就是那項(xiàng)昭示未來(lái)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(xué)的結(jié)合。與傳統(tǒng)上對(duì)原材料進(jìn)行切削的減材制造方法正相反，3D打印的過(guò)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(shù)，被《經(jīng)濟(jì)學(xué)人》雜志認(rèn)為是引發(fā)第三次工業(yè)革命的關(guān)鍵因素，“其將改寫(xiě)制造業(yè)的生產(chǎn)方式，進(jìn)而改變產(chǎn)業(yè)鏈的運(yùn)作模式”。

　　首先，數(shù)字化制造技術(shù)將大大減少直接從事生產(chǎn)的操作工人，勞動(dòng)力所占生產(chǎn)成本比例隨之下降。此外，數(shù)字化制造的個(gè)性化、快捷性和低成本能夠更快地適應(yīng)本地市場(chǎng)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(dá)國(guó)家鼓勵(lì)廠商把部分制造業(yè)遷回本國(guó)，對(duì)中國(guó)這樣的傳統(tǒng)制造業(yè)大國(guó)無(wú)疑敲響了警鐘。

　　不過(guò)，中國(guó)在3D打印方面的理論研究和嘗試并不算晚。富庶而開(kāi)放的江浙一帶已有不少企業(yè)在運(yùn)用這項(xiàng)技術(shù)，僅昆山一地，就有20余家企業(yè)利用3D打印為周邊發(fā)達(dá)的產(chǎn)業(yè)集群提供設(shè)計(jì)打樣服務(wù)。

　　而距昆山1.4萬(wàn)多公里的美國(guó)紐約，有著3D云打印之稱的Shapeways正忙著搬家，將其運(yùn)營(yíng)重心從荷蘭移至紐約。Shapeways在皇后區(qū)占地2.5萬(wàn)平方米的工廠取名為“未來(lái)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(kāi)業(yè)儀式上，紐約市長(zhǎng)邁克爾·布隆伯格(Michael Bloomberg)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(guó)科學(xué)院自動(dòng)化研究所研究員王飛躍觀察，即使在2008年金融危機(jī)后，這些企業(yè)仍保持快速發(fā)展。

　　自從工廠出現(xiàn)以來(lái)，產(chǎn)品與消費(fèi)者之間的距離從未如此接近過(guò)。3D打印給消費(fèi)者帶來(lái)了在大規(guī)模生產(chǎn)和個(gè)性化制造之間進(jìn)行選擇的自由。如果你想要一個(gè)與自己相貌一樣的玩偶，用3D打印機(jī)制作，成本可能只要100元；如果委托工廠，也許要花1萬(wàn)元。

　　業(yè)內(nèi)人士將2012年的3D打印機(jī)視為像1977年個(gè)人計(jì)算機(jī)和1990年網(wǎng)頁(yè)瀏覽器一樣，是一個(gè)嶄新的市場(chǎng)從萌芽期進(jìn)入成長(zhǎng)期的轉(zhuǎn)折點(diǎn)。雖然3D打印技術(shù)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(yīng)依然占據(jù)優(yōu)勢(shì)，但前者正慢慢搶走市場(chǎng)份額。

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

　　革新的號(hào)角

　　美國(guó)3D打印設(shè)備巨頭3D Systems(DDD.NYSE)的創(chuàng)始人，查爾斯·胡爾(Charles W. Hull)比顏永年小1歲，他至今仍管理著公司，擔(dān)任執(zhí)行副主席一職，還是公司的首席技術(shù)官。

　　1982年，在一家紫外線設(shè)備生產(chǎn)企業(yè)任職的胡爾，嘗試把光學(xué)技術(shù)應(yīng)用于快速成型領(lǐng)域。他將一種液態(tài)光敏樹(shù)脂倒入大容器中，在容器里放置一個(gè)升降平臺(tái)，容器上方的紫外激光器根據(jù)計(jì)算機(jī)指令照射液面，所到之處，材料會(huì)發(fā)生光聚合反應(yīng)，迅速?gòu)囊簯B(tài)轉(zhuǎn)變?yōu)楣虘B(tài)，當(dāng)一層打印完成后，未被照射的地方仍保持液態(tài)，此時(shí)在液面以下0.05毫米-0.15毫米的升降平臺(tái)會(huì)下降一層，激光器開(kāi)始打印第二層。這個(gè)過(guò)程不斷重復(fù)，直到整個(gè)物件制造完畢。這項(xiàng)立體光刻(SLA)技術(shù)就是最早的3D打印。

　　胡爾于1986年申請(qǐng)了專利，并成立3D Systems公司。“30年前發(fā)明這項(xiàng)技術(shù)時(shí)，我們覺(jué)得這對(duì)制造業(yè)來(lái)說(shuō)是一個(gè)機(jī)會(huì)。”胡爾的合伙人、3D Systems公司總裁亞伯拉罕·雷切特勒(Abraham Reichental)對(duì)《財(cái)經(jīng)》記者說(shuō)，“現(xiàn)在，客戶比我們還要積極，推動(dòng)我們進(jìn)行適用性研究。五年前，大部分客戶購(gòu)買設(shè)備用于設(shè)計(jì)；從兩年前開(kāi)始，有一半的客戶用在了直接制造上。”

　　3D打印不需要模具，可以直接進(jìn)行樣品原型制造，因而大大縮短了從圖紙到實(shí)物的時(shí)間。任何形狀復(fù)雜的零件，都可以被分解為一系列二維制造的疊加。

　　這種快速制造的理念還衍生出多種不同的技術(shù)類型，除了SLA，常見(jiàn)的有熔融沉積造型(FDM)、選擇性激光燒結(jié)(SLS)、三維打印(3DP)等，其基本工作原理都是逐層增加材料，最終形成物件，因此，這些技術(shù)都被通俗地稱作3D打印。

　　許多種“耗材”都可使用3D打�。荷匙印⑷嗽煜鹉z(26075,-435.00,-1.64%)、塑料(10930,50.00,0.46%)、金屬，甚至生物材料；3D打印的應(yīng)用范圍已經(jīng)滲入生物醫(yī)療、航空、汽車、工業(yè)設(shè)計(jì)等多個(gè)行業(yè)，且仍在不斷拓寬。“就連美國(guó)海軍都購(gòu)買了90臺(tái)機(jī)器用于航空領(lǐng)域的研發(fā)。”雷切特勒說(shuō)。

　　全世界的實(shí)驗(yàn)室里，正在實(shí)踐一些更具雄心的想法：澳大利亞的研究人員加快了制造金屬零件的速度，試制出打印汽車金屬零部件的設(shè)備；意大利的一個(gè)研究團(tuán)隊(duì)正開(kāi)發(fā)用于特種建筑的3D打印機(jī)，計(jì)劃使用月球塵埃為材料，在月球上快速建造人類基地。

　　除了省去制造模具的成本以外，相比傳統(tǒng)制造工藝，3D打印對(duì)材料的利用率也驚人。美國(guó)F-22猛禽戰(zhàn)斗機(jī)大量使用鈦合金結(jié)構(gòu)件，如使用傳統(tǒng)的整體鍛造方法，最大的鈦合金整體加強(qiáng)框材料利用率不到4.9%，使用3D打印利用率接近100%。

　　3D打印技術(shù)通過(guò)對(duì)金屬材料的燒結(jié)或熔化，直接生成出金屬零部件的發(fā)展趨勢(shì)，讓傳統(tǒng)制造業(yè)感受到巨大壓力。“如果在金屬材料上得到廣泛應(yīng)用，3D打印就可能引領(lǐng)新一輪工業(yè)革命。”華中科技大學(xué)機(jī)械科學(xué)與工程學(xué)院教授張海鷗預(yù)測(cè)說(shuō)。

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