降低资金和人员技术门槛 3D打印有望促进我国制造业由大变强

　　在“中国制造2025”推动下，增材制造（Additive Manufacturing，AM）技术迎来高速发展期，技术瓶颈不断突破，市场空间巨大。它是通过CAD设计数据并采用材料逐层累加的方法制造实体零件的技术，相对于传统的材料去除（切削加工）技术，是一种“自下而上”的材料累加制造方法。自20世纪80年代末，增材制造技术逐步发展，期间也被称为“材料累加制造”、“快速原型”、“分层制造”、“实体自由制造”、“3D打印技术”等。

 

　　1 真正快速的原型制造

　　2 快速的设计迭代（实体产品的A/B测试）

　　3D打印已经从原型制造扩大到第一轮生产，实现了真正的市场测试和快速的设计迭代。以福特（Ford）为例。在该公司的大部分历史中，如果工程师想测试一款原型发动机，他们就必须做出全新的模具。这个过程通常需要6个月时间，花费数十万美元。现在，福特可以用3D打印来生产模具，只需要4天，成本仅为4,000美元。考虑到时间和成本的大幅减少，福特最近决定不是为一款新车制造一款原型发动机，而是同时测试多款原型发动机。工程师们不再受到旧时工业过程的限制，能够探索数十种设计变动并进行严格测试，改善发动机的性能。

　　3 小批量生产

　　按照传统的生产过程，在单个终端部件投入生产之前，企业必须做出工具或模具。如果模具需要5万美元，每生产一个部件需要0.5美元，那么第一个部件的成本高达50,000.5美元！如果生产数百万个部件，那么这个问题就会迎刃而解，但如果你只生产500个呢？3D打印没有任何生产准备成本。现在，对于1,000件以下的小批量生产，大多数公司都会把3D打印视为节省成本的替代方法。快进到必然发生和不那么遥远的未来，当3D打印生产的代价下降95%或更多之时，“中国制造”标签将成为收藏家的物品。

　　4 大规模定制

　　5 虚拟库存

　　制造企业在生产一款新产品时，通常也会生产大量的零部件备用，以便满足10年或更长时间的需求。但持有库存的代价很高。成本包括生产库存的费用、损失（零部件丢失或被偷）、废弃、仓储费、保险费、跟踪和分配。你公司的仓储费是多少？每年有多少次需要那些零部件？为什么不按需打印呢？依靠3D打印生产，你可以在你需要的时间和地点生产你需要的东西。虚拟库存能够帮助每一家使用制造品的公司提高效率。随着虚拟库存成为主流，全球各地的库存将很快大幅减少。

　　6 零部件长尾

　　3D打印不仅颠覆了形成多年库存的最初几个生产阶段，还从根本上改变了企业对产品生命周期结束的看法。现在，一台使用了10年、机械运行正常但少了两个架子或者一根密封条的冰箱很可能被当成废品处理。在服务了10年之后，为这款冰箱生产的所有零部件都已耗尽。制造商会认为这款产品“已死”，不再提供维修服务。但依靠3D打印生产，你现在拥有了“零部件长尾”。只要保留数字设计文件，你就能在需要时打印任何零部件。仍然有用的老产品不会变成废品，它们的生命期不会因为大规模生产的限制而被预先决定。“长尾”从根本上改变了设计者和工程师思考和安排产品存续的方式。

　　7 生产创新复兴