分析：3D打印將是下一場制造業(yè)的顛覆式革命

分析：3D打印將是下一場制造業(yè)的顛覆式革命

如今許多企業(yè)開始利用3D打印技術(shù)提高生產(chǎn)力，其中有著幾個業(yè)界巨頭的身影：通用電氣(GE)用3D打印制造噴氣式引擎、醫(yī)療器材和家用電器零件，洛克希德·馬丁(LockheedMartin)和波音(Boeing)將其用于航空航天與國防，極光飛行科學(xué)公司(AuroraFlightSciences)運用3D打印制造無人飛行器，隱適美(Invisalign)用于口腔設(shè)備生產(chǎn)，谷歌用其制造消費性電子產(chǎn)品，荷蘭公司LUXeXcel將其用于LED燈透鏡。有鑒于此，麥肯錫最近發(fā)布報告稱，3D打印“即將從狹窄的利基市場冉冉上升，在越來越多的方面成為傳統(tǒng)的一個可行替代選項”。2014年工業(yè)級3D打印機在美國的銷量已達(dá)到工業(yè)自動化機器總銷量的三分之一。部分預(yù)測顯示，該比例到2020年會上漲到42%。踟躕不前者終將被3D打印的顯著經(jīng)濟效益打動。雖然運用新方法和新材料往往使得商品直接成本升高，但技術(shù)(additivemanufacturing)帶來的高度靈活性可以讓總成本降低。革命性轉(zhuǎn)變已然發(fā)端，管理者須關(guān)注三個層面的戰(zhàn)略性問題：其一，實體產(chǎn)品銷售方須探尋產(chǎn)品改進之法，若不思進取，改進產(chǎn)品的便是競爭對手。將電子“藍(lán)圖”下載到打印機，層層打印出成品，這種制造方法不僅為客戶定制提供了無限可能，也為更加復(fù)雜精細(xì)的設(shè)計提供了空間。其二，工業(yè)企業(yè)必須重新審視公司運營。產(chǎn)品和原件如何、何時、在何處制造？建制怎樣的供應(yīng)鏈網(wǎng)絡(luò)最理想？怎樣結(jié)合新舊生產(chǎn)流程？增材制造帶來了無數(shù)新的選項。其三，以3D打印這一新現(xiàn)實為中心開始形成一整套商業(yè)生態(tài)系統(tǒng)，領(lǐng)導(dǎo)者須考慮這一圖景的戰(zhàn)略內(nèi)涵。不少人看到3D打印有潛力將龐大制造業(yè)分裂為不計其數(shù)的小“制造者”，但這樣的預(yù)見使他們忽略了另一種更必然、更重要的發(fā)展——要讓設(shè)計師、制造者和貨物運輸方的活動相互融合銜接，必須建立電子平臺。平臺運營之初便可實現(xiàn)“即時設(shè)計，即時制造”，亦可讓人們得以分享并便捷地下載設(shè)計師作品。用不了多久，平臺就會響應(yīng)需求的變化，配置上打印機操作和質(zhì)量管理，并對打印機網(wǎng)絡(luò)進行實時優(yōu)化，以及提供產(chǎn)能交換等各項功能。平臺提供方若能制定標(biāo)準(zhǔn)，提供一個讓這套復(fù)雜生態(tài)系統(tǒng)得以回應(yīng)市場需求的環(huán)境，那么將會大獲成功。這樣的平臺崛起會影響到所有企業(yè)。業(yè)內(nèi)元老與行業(yè)新秀之間將會展開明爭暗斗，爭奪3D打印這一新技術(shù)創(chuàng)造出的巨大價值。增材制造的優(yōu)勢增材制造毫無規(guī)模經(jīng)濟效益可言，然而卻避免了標(biāo)準(zhǔn)化生產(chǎn)的劣勢——缺乏靈活性。生產(chǎn)出的每個組件都是獨立制造，因此增材制造具有可以為適應(yīng)特殊需求，方便進行調(diào)整的特性，甚至可以說，其特性是方便改進且可適應(yīng)多變的時尚潮流。與標(biāo)準(zhǔn)化制造相比，建立增材制造產(chǎn)品體系的初期要容易得多，因為涉及的步驟要少得多。這正是3D打印適于制作單個產(chǎn)品如樣機、稀有備件的原因。如今增材制造也逐漸在較大規(guī)模的生產(chǎn)中發(fā)揮作用。買方可選擇各種不同形狀、尺寸和顏色組合，而制造方不必為這樣的定制付出高昂成本，哪怕訂單數(shù)量達(dá)到批量生產(chǎn)水平也無甚損失。增材制造的一大優(yōu)勢在于，過去各自成型再行組裝的多個零部件如今可以做為一件產(chǎn)品一次性完成。舉個簡單的例子，3D打印制作的太陽鏡質(zhì)地輕巧，可用不同材料制作鏡架的不同配件：鏡腿柔軟可彎折，托舉鏡片的鼻托則質(zhì)地堅硬，且全然無需組裝。增材制造法可用于組合元件，亦可實現(xiàn)精微復(fù)雜的內(nèi)部構(gòu)造。通用電氣航空集團(GEAviation)轉(zhuǎn)而使用3D打印制造某些引擎的燃料噴嘴。同款的噴嘴一年要生產(chǎn)4.5萬余個，人們也許認(rèn)為傳統(tǒng)制造法更適用于這種情況，但3D打印技術(shù)可以讓過去用20個零件組裝而成的噴嘴一次成型。通用集團表示，這將節(jié)約75%的制造費用。另一極具魅力的特點是可免除組裝工作。這使增材制造設(shè)備得到了前所未有的發(fā)展。除此之外，增材制造還可用于醫(yī)療設(shè)備、交通設(shè)施、航空航天器材、測量設(shè)備和電信基礎(chǔ)設(shè)施等諸多高精尖領(lǐng)域。3D時代新戰(zhàn)略以上關(guān)于增材制造優(yōu)勢的簡要討論表明，各大企業(yè)皆對這項技術(shù)翹首以待，而該技術(shù)又能削減倉儲、運輸和設(shè)備成本，士氣魅力倍增。顯而易見，各行各業(yè)公司管理者都應(yīng)考慮自己的企業(yè)如何在上文提到的三個戰(zhàn)略層面進行調(diào)適。產(chǎn)品的重新設(shè)計。產(chǎn)品戰(zhàn)略回答的是商業(yè)最基本問題“我們賣什么”。企業(yè)須設(shè)想如何在增材制造時代更好地服務(wù)客戶。有哪些以前無法實現(xiàn)的設(shè)計和特色如今成為可能？制約因素和運輸造成的延遲消除后，哪些方面有了改進空間？在其他領(lǐng)域，運用增材制造技術(shù)生產(chǎn)更為定制化、演進速度更快的產(chǎn)品，這將影響到產(chǎn)品營銷的方方面面。傳統(tǒng)制造業(yè)的升級換代是劇烈的跨越式的，并需要花費模具成本和安裝時間，而3D打印的產(chǎn)品升級換代則是通過打印技術(shù)的逐漸變化是漸進式升級。如果產(chǎn)品升級換代的方式發(fā)生了轉(zhuǎn)變，那么產(chǎn)品換代的概念也將隨之改變，那么新產(chǎn)上市前的宣傳攻勢自然會發(fā)生改變。想象一下，在不久的將來，增材制造技術(shù)利用基于云端的人工智能進一步發(fā)展，無須改換設(shè)備便可修改或增加產(chǎn)品。產(chǎn)品戰(zhàn)略如產(chǎn)品組合與設(shè)計將可實現(xiàn)實時修改。變化如此之快，品牌承諾的核心新優(yōu)勢又該如何確定？市場營銷部門如何在不減少銷量的同時避免品牌走偏？運營的重新優(yōu)化。運營戰(zhàn)略囊括了關(guān)于公司如何購買、制造、運輸和銷售商品全程的所有問題。有了增材制造，答案將大不相同。目標(biāo)始終是提高運營效率，但實現(xiàn)的途徑有很多種。如今考慮使用增材制造技術(shù)的公司大半在為更換3D打印設(shè)備的時機和能夠減少直接成本的設(shè)計方案做著錙銖必較的財務(wù)分析。倘若這些公司能拓寬分析視野，想想總的制造成本和總開銷，就會有更多收獲。省去組裝步驟能省下多少錢？按需生產(chǎn)，又能省去倉儲費用？變更銷售渠道，比如通過能讓客戶指定各種產(chǎn)品配置的界面直接進行銷售，能省下多少渠道費用？當(dāng)今新舊制造方法共存，制造方有許多選擇，必須有所取舍，決定從何種元件或產(chǎn)品入手以何種順序轉(zhuǎn)向增材制造。設(shè)施選址方面也會產(chǎn)生其他問題。應(yīng)當(dāng)靠近哪些客戶？與客戶的適宜距離？如何像制造產(chǎn)品一樣便捷地運輸高度定制化產(chǎn)品？打印應(yīng)當(dāng)集中在廠房進行，還是分散至經(jīng)銷商、零售店、移動銷售點乃至客戶所在地的各個打印機？或許這些地點都可以。以上問題的答案會隨著匯率、人工費用、打印效率及能力、材料成本、能源成本和運輸成本上的變化而隨時變化。產(chǎn)品或部件運輸距離短，不僅節(jié)省資金，也能節(jié)約時間。如果你曾被迫將自己的車留在汽修店等待配件，你就能理解這一點。在汽車制造商中，寶馬和本田率先使用增材制造在工廠和經(jīng)銷店加工工程設(shè)備和汽車配件，特別是在新金屬、復(fù)合塑料和碳纖維材料可用作打印材料后，許多設(shè)備及配件皆可通過3D打印制造。許多行業(yè)分銷商都在留意，迫切希望幫助商務(wù)客戶將這種新的效率轉(zhuǎn)為資本。的確，高度集成的增材制造有著如此之多的潛在優(yōu)勢，也許業(yè)務(wù)流程管理將成為最重要的相關(guān)能力。一些精于此道的公司會建立專用協(xié)調(diào)系統(tǒng)，保住自身競爭優(yōu)勢。其他公司會在調(diào)整適應(yīng)的同時，盡力完善大型軟件公司制作的標(biāo)準(zhǔn)流程套組。生態(tài)系統(tǒng)的重新配置。最后是企業(yè)在何處、如何適應(yīng)更廣大商業(yè)生態(tài)環(huán)境的問題。管理者在這個層面面對著“我們是誰”和“我們需要具備什么素質(zhì)來成為自己”的謎題。有了增材制造，企業(yè)可擁有能制造多種產(chǎn)品的打印機，亦可將閑置生產(chǎn)力轉(zhuǎn)讓給其他生產(chǎn)不同產(chǎn)品的公司，在這種情況下，以上兩個問題的答案越發(fā)不清晰。設(shè)想你的廠房配備了多臺打印機，今天生產(chǎn)汽車零部件，明天生產(chǎn)軍事裝備，后天生產(chǎn)玩具，那么你究竟屬于哪個行業(yè)？傳統(tǒng)的行業(yè)邊界會變得模糊。管理者需對企業(yè)定位保有清晰的認(rèn)識，并以此為基礎(chǔ)做出資產(chǎn)投資或放棄的決定?；蛟S管理者會發(fā)現(xiàn)自己的組織正朝著截然不同的方向演進。企業(yè)一旦脫離標(biāo)準(zhǔn)化制造業(yè)那種繁雜后勤需求的束縛，就不得不重新審視自身生產(chǎn)力和其他資產(chǎn)的價值，重新思考自身價值如何與其他企業(yè)的價值相互補益或相互競爭。得平臺者得天下在已然成型的新型商業(yè)生態(tài)系統(tǒng)中占得一席之地，將來必能掌握核心控制力。eBay、IBM、歐特克(Autodesk)、PTC、Materialise、Stratasys和3DSystems公司，這些增材制造業(yè)的最大玩家的管理團隊都深諳這一點。它們爭相研發(fā)互聯(lián)平臺，因為它們知道，平臺提供方這一角色是自己所能角逐的最大戰(zhàn)略目標(biāo)，花落誰家還未可知。互聯(lián)平臺是21世紀(jì)高度電子化市場的顯著特征，增材制造市場也不例外。平臺所有者較為強勢，因為產(chǎn)品本身會隨著時間而變得不那么重要。已有一些公司開始著手搭建契約性質(zhì)的“打印機農(nóng)場”，這會促使按需制造產(chǎn)品的有效商業(yè)化。就連對于可打印商品最具價值的設(shè)計也不能例外，因為設(shè)計稿是純電子版，易于分享，而且3D掃描設(shè)施將能夠掃描產(chǎn)品獲取其設(shè)計信息。在這個平臺上，有產(chǎn)品正在生產(chǎn)，有儲存的藍(lán)圖在不斷改進，原材料供應(yīng)通過平臺追蹤和購買，客戶通過平臺下達(dá)訂單——平臺存續(xù)對身在其中的每個人而言都利害攸關(guān)。這個電子生態(tài)系統(tǒng)的管控方則坐享其成，在海量交易中收集有價值的信息并進行銷售。他們可以將工作外包給可信賴的團體，或是適時指派給內(nèi)部人員。他們將在世界各地做打印機生產(chǎn)力和產(chǎn)品設(shè)計的交易，通過控制或重新定向“交易流”來影響價格。他們會像商品套利者一樣，利用自己單方面從平臺上數(shù)百萬宗交易中得來的信息資助貿(mào)易，或是低價買入再高價賣出。那么從本質(zhì)上講，依托打印機的制造資產(chǎn)所有者將與信息所有者展開競爭，爭奪這一商業(yè)生態(tài)系統(tǒng)產(chǎn)生的利潤。權(quán)力會在極短時間內(nèi)從制造方轉(zhuǎn)移到設(shè)立品牌平臺、制定通用標(biāo)準(zhǔn)以協(xié)調(diào)和支持系統(tǒng)的大型系統(tǒng)整合方。整合方會開源并將達(dá)到較高質(zhì)量水平的小企業(yè)并購或與之聯(lián)合，以此促進。小企業(yè)大概可以繼續(xù)嘗試有趣的新方式以在邊緣求生，但我們需要大型組織來對嘗試進行監(jiān)督，并協(xié)助推動小企業(yè)走上可操作、可擴大的方向。重演因特網(wǎng)歷史看著正在演進中的增材制造革命，我們很難不聯(lián)想到另一項偉大的變革性技術(shù)——因特網(wǎng)。放在因特網(wǎng)的發(fā)展歷程中，增材制造目前尚處于1995年。那一年因特網(wǎng)被炒得火熱，但沒有人能預(yù)料到經(jīng)濟與生活在之后10年中會因為無線網(wǎng)絡(luò)、智能手機和云計算而發(fā)生了怎樣的變化。那時幾乎沒有人預(yù)料到基于網(wǎng)絡(luò)的人工智能和軟件系統(tǒng)，能夠比人類更好地運營工廠乃至城市基礎(chǔ)設(shè)施。增材制造的發(fā)展也會帶來相似的轉(zhuǎn)變，站在未來回頭看看也許是環(huán)環(huán)相扣，但在今日尚無法估量。生產(chǎn)力極高的新型打印機取代高級技工，使得整個企業(yè)乃至整個制造業(yè)大國的工業(yè)生產(chǎn)中人工減少。在“機器組織”里，人類的作用或許只是為打印機服務(wù)。這樣的未來并不遙遠(yuǎn)。企業(yè)一旦涉足增材制造，嘗到靈活性的甜頭，就會越走越遠(yuǎn)。材料科學(xué)研發(fā)出更多可打印材料，更多的制造商和更多的產(chǎn)品必然接踵而至。LocalMotors汽車公司近日宣布，他們可以在48小時內(nèi)打印出一輛漂亮的跑車，包括輪胎、底盤、車身、車頂、車內(nèi)座位和儀表盤，只不過還沒有動力系統(tǒng)。這輛跑車若裝好動力系統(tǒng)上市銷售，定價會在2萬美元左右。3D打印使得設(shè)備和材料的生產(chǎn)成本降低，傳統(tǒng)制造方式僅存的規(guī)模經(jīng)濟優(yōu)勢便隨之成為次要因素。我們可以充滿信心地預(yù)測，接下來5年內(nèi)會出現(xiàn)全自動、速度快、可大批量生產(chǎn)的增材制造體系，用于生產(chǎn)標(biāo)準(zhǔn)化