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2013-01-08 09:25 來源：?? 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：雖然對第三次工業(yè)革命何時到來，國內(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)革命并非空穴來風(fēng)。

　　傳統(tǒng)制造業(yè)的國際分工格局，正逐漸被新技術(shù)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(jī)之后，那些走向產(chǎn)業(yè)空心化的國家深刻認(rèn)識到制造業(yè)對于國民經(jīng)濟(jì)的重要性，遂寄望于新技術(shù)將制造業(yè)拉回。

　　如果未來在以3D打印為代表的數(shù)字化制造技術(shù)上失去話語權(quán)，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(jìn)一步惡化。

　　而中國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(jìn)制造技術(shù)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(xué)術(shù)上的成就已有定論，正是他在清華大學(xué)任教時把3D打印的概念和早期技術(shù)引入國內(nèi)。在顏永年看來，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(xué)的結(jié)合。與傳統(tǒng)上對原材料進(jìn)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(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，“其將改寫制造業(yè)的生產(chǎn)方式，進(jìn)而改變產(chǎn)業(yè)鏈的運作模式”。

　　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(yīng)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(dá)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(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)計打樣服務(wù)。

　　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(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)。中國科學(xué)院自動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，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(jìn)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(jī)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(jī)視為像1977年個人計算機(jī)和1990年網(wǎng)頁瀏覽器一樣，是一個嶄新的市場從萌芽期進(jìn)入成長期的轉(zhuǎn)折點。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，但前者正慢慢搶走市場份額。

　　工信部已經(jīng)嗅出了危機(jī)的味道。2012年12月14日，工信部副部長蘇波在增材制造技術(shù)國際論壇上透露，中國將提速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工業(yè)主管部門的視野。

　　革新的號角

　　美國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(jī)指令照射液面，所到之處，材料會發(fā)生光聚合反應(yīng)，迅速從液態(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(fù)，直到整個物件制造完畢。這項立體光刻(SLA)技術(shù)就是最早的3D打印。

　　胡爾于1986年申請了專利，并成立3D Systems公司。“30年前發(fā)明這項技術(shù)時，我們覺得這對制造業(yè)來說是一個機(jī)會。”胡爾的合伙人、3D Systems公司總裁亞伯拉罕·雷切特勒(Abraham Reichental)對《財經(jīng)》記者說，“現(xiàn)在，客戶比我們還要積極，推動我們進(jìn)行適用性研究。五年前，大部分客戶購買設(shè)備用于設(shè)計；從兩年前開始，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物的時間。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�、人造橡膠(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)計等多個行業(yè)，且仍在不斷拓寬。“就連美國海軍都購買了90臺機(jī)器用于航空領(lǐng)域的研發(fā)。”雷切特勒說。

　　全世界的實驗室里，正在實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；意大利的一個研究團(tuán)隊正開發(fā)用于特種建筑的3D打印機(jī)，計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打印對材料的利用率也驚人。美國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)通過對金屬材料的燒結(jié)或熔化，直接生成出金屬零部件的發(fā)展趨勢，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)測說。