3D打印要引發(fā)新的去中心化產業(yè)革命?
2月5日消息,科技進步日新月異,不少科幻小說概念已經變成現實了。從原型設計到工裝,3D打印(另稱為增材制造)已經擴展至全面的終端元件生產和替換件生產。不管是3D打印的仿生耳,3D打印的蛋糕配料,還是幾個小時就能3D打印出來的夢幻房屋,3D打印正在改變生活的方方面面。
沃勒斯(Wohlers)2014年報告顯示,到2018年,3D打印行業(yè)規(guī)模將從2013年的30.7億美元增長值128億美元,到2020年該數字將超過210億美元。
因此,打印領域巨頭惠普也進軍該市場并不令人意外。該公司推出了一款面向企業(yè)市場的3D打印機,該產品比較便宜,但運行快速。那么,這會是“革命性的”制造運動邁向科技最終需要的產業(yè)化規(guī)模的第一步嗎?是邁向將3D實體產品或者概念帶到數字世界,讓人們在世界的任何一個角落都可以產生3D打印成品的時代的第一步嗎?
這確實會巨大的顛覆潛力。這會多大程度上發(fā)生,什么時候發(fā)生,當然要取決于數個因素,涉及經濟學、技術可行性和政策監(jiān)管。據麥肯錫咨詢公司估計,2007年至2011年間,消費級3D打印機市場規(guī)模增長了200%。那么,未來該增速會提升到400%嗎?
在回答那些問題之前,先來看看3D打印技術在打印原型、玩具和模型以外領域的應用與成果。
在醫(yī)療領域,復雜活組織的3D打印(統(tǒng)稱為生物打印)正給再生醫(yī)療開辟出新的渠道。隨著對這種技術的理解的增進,研究人員甚至在試圖刺激身體中的自然康復機制,在矯形術中具體是通過制造有助骨頭穩(wěn)固的多孔結構。這種先進技術,再加上干細胞研究,可能將會變革定做器官領域,一定程度上滿足病患對移植器官的需求。利用3D打印技術,甚至像大腦這么復雜的人體部分也能夠復制,從而讓醫(yī)生能夠通過模擬來輔助復雜的醫(yī)療手術。
作為3D打印技術的早期采用者,航空和航天工業(yè)已經在設計大大小小的3D打印部件,以節(jié)省研發(fā)的時間、材料和成本。3D打印對于航空航天業(yè)制造商來說也有一大利好——減重。通過按需制造非關鍵部件來維持準時制庫存,它還能夠加速供應鏈的運作。這種附加性制造作用很大,能夠省去幾個制造步驟以及與之相隨的工裝過程。
汽車業(yè)也已經在使用3D打印技術,已經在將眾包的開源3D打印汽車推出展示廳。Local Motors令人們大吃一驚——在芝加哥舉行的國際制造技術展覽會(IMTS)上現場3D打印它的汽車Strati。那3D打印汽車零部件有什么挑戰(zhàn)呢?我們是否將不會再聞到那種焦橡膠味道呢?后代也許會問,那有什么大不了的?帶有肌肉組織驅動部件的機器人呢?
伊利諾伊大學香檳分校開發(fā)的3D打印“生物機器人”在移動和導航上可能會很靈活。取得這一突破后,研究人員正探究設計擁有感知響應復雜環(huán)境信號的機器的可能性。
這一切會將我們引向何方呢?
3D打印技術顯然已經越來越火,這不無理由。3D打印技術勢必將生產模式變成個體生產,勢必揭露批量生產的很多低效問題。當然,并不是所有東西都可以3D打印,但3D打印機更廣泛的使用,或許可以降低物流需求,因為設計品可以通過數字方式轉移,引發(fā)制造的去中心化和定制化。3D掃描作為使能技術也將有助于創(chuàng)建生態(tài)系統(tǒng)來支持用戶。3D打印的逐層制造模式可靈活高效地用于制造錯綜復雜的幾何體,進而緩解傳統(tǒng)制造方式帶來的資源浪費問題。
通過降低生產的成本和復雜性,3D打印將迫使企業(yè)追逐不同的方式來差異化它們的產品。通過便利化替換部件的按需制造,它也將幫助企業(yè)提升它們的售后服務。隨著產品制造跟消費者走得更近,消費者將快速變成產消者。
當然,除了傳統(tǒng)勢力、政策規(guī)定等問題外,該行業(yè)還會面臨其它的發(fā)展障礙。這將要取決于它在短期內的社會經濟影響,因為這種革命的積極結果往往難以預想。
據麥肯錫咨詢公司估計,到2025年,各類3D打印用途可能產生的經濟效應將從2300億美元增長至5500億美元,最大的經濟效益預計來自消費者用途,緊隨其后的是直接制造業(yè)。隨著3D打印的應用持續(xù)變得越來越廣泛,那些行業(yè)將如何融合和影響增材制造的未來還得拭目以待。
幾乎各行各業(yè)都在試圖抓住3D打印機遇來造就創(chuàng)新,準備跳入去中心化產業(yè)革命。你準備好了嗎?
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