今年9月，美國(guó)汽車公司Local motors在美國(guó)芝加哥舉行的“2014國(guó)際制造技術(shù)展覽會(huì)”(IMTS)上首次向公眾展示了3D打印的電動(dòng)車。這款電動(dòng)車的車身和底盤完全通過(guò)3D打印機(jī)制作完成，材料為碳纖維增強(qiáng)型塑料。但是，該電動(dòng)車的發(fā)動(dòng)機(jī)、座椅、輪胎和擋風(fēng)玻璃仍采用傳統(tǒng)方法制造完成。這一消息無(wú)疑再次將神話般的3D打印變成了現(xiàn)實(shí)。

美國(guó)3D打印產(chǎn)業(yè)發(fā)展現(xiàn)狀

早在20世紀(jì)80年代，3D打印又稱增材制造的技術(shù)雛形已經(jīng)顯現(xiàn)，但是，由于技術(shù)瓶頸，3D打印技術(shù)始終無(wú)法滿足大量商業(yè)生產(chǎn)需求。2011年，杰里米·里夫金重磅推出其新書(shū)《第三次工業(yè)革命》，不僅讓全球讀者重新認(rèn)識(shí)了3D打印技術(shù)的發(fā)展前景，更是將3D打印推向了經(jīng)濟(jì)發(fā)展戰(zhàn)略高度。2012年，美國(guó)總統(tǒng)奧巴馬宣布聯(lián)邦政府在俄亥俄州揚(yáng)斯敦斥資3000萬(wàn)美元營(yíng)建一個(gè)新的國(guó)家級(jí)制造創(chuàng)新研究所，即3D打印實(shí)驗(yàn)室和培訓(xùn)中心，旨在推動(dòng)新的3D打印技術(shù)在美國(guó)的應(yīng)用。奧巴馬政府認(rèn)為3D打印技術(shù)是一項(xiàng)重要的戰(zhàn)略產(chǎn)業(yè)，它將顛覆傳統(tǒng)制造業(yè)，完全改變大多數(shù)產(chǎn)品的設(shè)計(jì)和生產(chǎn)模式，并且成為未來(lái)新興產(chǎn)業(yè)的必爭(zhēng)領(lǐng)域。

近幾年，美國(guó)私營(yíng)企業(yè)和國(guó)防軍工部門對(duì)3D打印技術(shù)的研發(fā)和實(shí)踐可謂方興未艾，并取得了顯著成果。據(jù)媒體報(bào)道，美國(guó)越來(lái)越多的企業(yè)如通用電氣、波音公司、耐克、福特汽車、好時(shí)巧克力等，正在嘗試通過(guò)3D打印技術(shù)制造新產(chǎn)品，改善老產(chǎn)品，優(yōu)化生產(chǎn)線，試圖推動(dòng)該技術(shù)成果向主流市場(chǎng)轉(zhuǎn)化。作為3D打印技術(shù)早期實(shí)踐者的波音公司，已經(jīng)運(yùn)用該技術(shù)為10架軍用和商用飛機(jī)制造了超過(guò)20000個(gè)零件。波音787夢(mèng)幻客機(jī)上的30個(gè)零件，如飛機(jī)內(nèi)的通風(fēng)管道等是由3D打印機(jī)生產(chǎn)出來(lái)的，這創(chuàng)造了飛機(jī)制造史上的一個(gè)紀(jì)錄。波音公司還使用3D打印企業(yè)西斯公司(Stratasys)出品的3D打印機(jī)生產(chǎn)出整個(gè)機(jī)艙。除了將3D打印技術(shù)用于自身的生產(chǎn)實(shí)踐外，波音公司還資助英國(guó)諾丁漢大學(xué)和謝菲爾德大學(xué)的增材制造研究項(xiàng)目，其中專門有針對(duì)航空業(yè)3D打印技術(shù)的研發(fā)。另?yè)?jù)美國(guó)媒體報(bào)道，美軍正計(jì)劃利用3D打印技術(shù)制造更具殺傷力的彈頭。最近一期美國(guó)《武器技術(shù)》雜志聚焦3D打印，稱美軍正在考慮研制新型彈頭。美國(guó)陸軍軍備研發(fā)和工程中心材料工程師詹姆斯·蘇尼諾告訴該雜志記者，美軍的彈頭設(shè)計(jì)者正試圖用3D打印技術(shù)，設(shè)計(jì)殺傷力更為精準(zhǔn)的彈頭。

3D打印技術(shù)能顛覆傳統(tǒng)制造業(yè)嗎

普華永道咨詢公司(PWC)最近發(fā)布了一項(xiàng)名為《3D打印的未來(lái)》的研究報(bào)告，該報(bào)告預(yù)測(cè)了3D打印未來(lái)的發(fā)展趨勢(shì)，即3D打印機(jī)和打印方式的精進(jìn)、設(shè)計(jì)和打印軟件的改善以及多元化打印材料的應(yīng)用，這三方面協(xié)調(diào)發(fā)展將推動(dòng)3D打印技術(shù)的前進(jìn)。如提高3D打印機(jī)的速度、分辨率、自控程度、可靠性、簡(jiǎn)便性等機(jī)能以滿足高端生產(chǎn)需要;逐步實(shí)現(xiàn)自由運(yùn)用多種材料生產(chǎn)一種產(chǎn)品以適應(yīng)不同行業(yè)產(chǎn)品需求;打印出來(lái)的成品應(yīng)該具備所需的功能包括能嵌入各種電子模塊如傳感器、電池、電子設(shè)備等。

然而，一些專家認(rèn)為從3D打印面臨的挑戰(zhàn)來(lái)看，3D打印距離能夠改變現(xiàn)有生產(chǎn)模式、轉(zhuǎn)變消費(fèi)觀念還有很長(zhǎng)距離。賽迪顧問(wèn)、消費(fèi)電子產(chǎn)業(yè)研究中心高級(jí)咨詢師王安曾在2013年撰文指出，在技術(shù)方面，目前應(yīng)用于3D打印的耗材非常有限，現(xiàn)有的市場(chǎng)上的耗材主要應(yīng)用于模型、玩具等輕工業(yè)民用產(chǎn)品領(lǐng)域，離汽車、航空等領(lǐng)域還較遠(yuǎn)，而且即便耗材研發(fā)成功，規(guī)�；�生產(chǎn)、材料配比等都是問(wèn)題，可以說(shuō)，耗材對(duì)3D打印技術(shù)應(yīng)用和發(fā)展起決定作用;在成本因素方面，雖然3D打印機(jī)的價(jià)格已經(jīng)下降，但使用3D打印機(jī)制造商品，沒(méi)有規(guī)模經(jīng)濟(jì)的紅利，使單獨(dú)制造一件商品的成本，遠(yuǎn)高于規(guī)模制造大量商品后均攤到每一件商品的成本，而消費(fèi)者更容易選擇價(jià)格更低質(zhì)量更有保證的方式;三是，3D打印前期需要大量投資，而資本回報(bào)率不夠樂(lè)觀，很難吸引資本力量大規(guī)模加入。

杰里米·里夫金在接受本報(bào)記者采訪時(shí)指出，新經(jīng)濟(jì)模式的出現(xiàn)總會(huì)給產(chǎn)業(yè)帶來(lái)陣痛，總會(huì)出現(xiàn)一些產(chǎn)業(yè)獲益，另一些產(chǎn)業(yè)受損的局面。正如網(wǎng)絡(luò)媒體的興起蠶食了美國(guó)傳統(tǒng)媒體的奶酪。3D打印技術(shù)的發(fā)展也在產(chǎn)業(yè)界產(chǎn)生了一石激起千層浪的效應(yīng)。不少人質(zhì)疑，3D打印技術(shù)是否會(huì)顛覆美國(guó)傳統(tǒng)制造業(yè)。據(jù)普華永道公司日前的一項(xiàng)調(diào)研顯示，在100多個(gè)受調(diào)查制造企業(yè)中，三分之二的企業(yè)分別在不同程度使用3D打印技術(shù)。研究還指出，目前傳統(tǒng)制造業(yè)技術(shù)無(wú)法生產(chǎn)量小但高度專業(yè)化或高度客戶定制化的產(chǎn)品，這也許為3D打印產(chǎn)業(yè)發(fā)展提供了市場(chǎng)機(jī)遇期。普華永道咨詢公司負(fù)責(zé)美國(guó)工業(yè)產(chǎn)品領(lǐng)域的鮑勃·麥卡欽對(duì)媒體說(shuō)，制造業(yè)結(jié)構(gòu)轉(zhuǎn)變和新能源的運(yùn)用促使典型供應(yīng)鏈發(fā)生變化，而供應(yīng)鏈的變化將激發(fā)企業(yè)內(nèi)部革命。這也是不少企業(yè)接受并實(shí)踐3D打印技術(shù)的原因。3D打印不僅能夠生產(chǎn)高質(zhì)量產(chǎn)品，更能為客戶提供高度定制化產(chǎn)品。這一技術(shù)將推動(dòng)新產(chǎn)品和新服務(wù)的發(fā)展。(本報(bào)駐華盛頓記者王傳軍)