現(xiàn)如今,投資界紛紛將目光聚焦在移動(dòng)互聯(lián)網(wǎng)應(yīng)用、互聯(lián)網(wǎng)金融以及智能穿戴設(shè)備等項(xiàng)目,似乎它們將是一批風(fēng)口上的豬。不可否認(rèn),在互聯(lián)網(wǎng)與傳統(tǒng)行業(yè)不斷滲透深入的當(dāng)下,每一個(gè)這些項(xiàng)目的推進(jìn),都會(huì)改變?nèi)藗兊漠a(chǎn)生生活,都是一片不估量的藍(lán)海。但奇怪的是,一片儲(chǔ)量當(dāng)豐富的金礦,卻只是在時(shí)代前進(jìn)的滾滾洪流中閃爍了一下,然后被一片喧囂和質(zhì)疑埋沒(méi)起來(lái)。
而筆者將要闡述和挖掘的這座金礦,就是一頭能真正能飛起來(lái)的豬——以3D打印和大數(shù)據(jù)為基礎(chǔ)的分布式制造。這種制造模式將徹底打通互聯(lián)網(wǎng)業(yè)和制造業(yè),給人類帶來(lái)深刻的社會(huì)變革。
一、新技術(shù)下的爭(zhēng)議
3D打印技術(shù),是先在計(jì)算機(jī)上設(shè)計(jì)好CAD三維模型,然后3D打印機(jī)將材料逐層疊加,最終生成產(chǎn)品。3D打印技術(shù)具有按需制造、減少?gòu)U棄副產(chǎn)品、材料多種組合、精確實(shí)體復(fù)制、便攜制造等多種優(yōu)勢(shì)。這些優(yōu)勢(shì)可以降低約50%制造費(fèi)用,縮短加工周期70%,實(shí)現(xiàn)設(shè)計(jì)制造一體化和復(fù)雜制造。
目前3D打印技術(shù)已廣泛應(yīng)用于國(guó)防軍工、航空航天、船舶汽車等工業(yè)領(lǐng)域,在建筑行業(yè)、醫(yī)療衛(wèi)生、人偶玩具、服裝服飾、食品加工等民用級(jí)行業(yè)則剛剛起步。
2012年4月,英國(guó)《經(jīng)濟(jì)學(xué)人》刊文認(rèn)為,3D打印技術(shù)是第三次工業(yè)革命最具標(biāo)志性的生產(chǎn)工具,該技術(shù)與其他數(shù)字化生產(chǎn)模式結(jié)合,將會(huì)推動(dòng)第三次工業(yè)革命的實(shí)現(xiàn)。此論一出,反對(duì)的聲音層出不窮。
最讓業(yè)界耳熟能詳?shù)氖吕?,莫過(guò)于富士康科技集團(tuán)董事長(zhǎng)郭臺(tái)銘的“倒寫論”。這位制造業(yè)的大鱷尖銳地指出,3D打印只是噱頭,如果真的能顛覆產(chǎn)業(yè),“那我的‘郭’字倒過(guò)來(lái)寫”。
TCL董事長(zhǎng)李東生認(rèn)為,關(guān)于3D打印大部分說(shuō)法言過(guò)其實(shí),他不相信用3D打印技術(shù)能夠做出一臺(tái)電視機(jī)來(lái),從哪個(gè)角度來(lái)看都沒(méi)有可能性,這只是神話色彩。
比較溫和一點(diǎn)的觀點(diǎn)則認(rèn)為,3D打印技術(shù)是現(xiàn)有制造業(yè)的補(bǔ)充和創(chuàng)新,而非完全顛覆性的革命。例如塞富亞洲投資基金合伙人閻炎說(shuō):“我不認(rèn)為馬上對(duì)產(chǎn)業(yè)會(huì)有革命性、風(fēng)暴般的影響,但會(huì)逐步改變。它不像互聯(lián)網(wǎng)技術(shù)、干細(xì)胞技術(shù),深刻改變整個(gè)人類生存方式。
為什么《經(jīng)濟(jì)學(xué)人》與這些專家學(xué)者的觀點(diǎn)有著如此大的反差?
單從產(chǎn)生制造工具的角度來(lái)看,3D打印技術(shù)的確只是制造業(yè)的補(bǔ)充,目前還存在一些技術(shù)上的缺點(diǎn)。
首先是精度不夠高。在逐層制造過(guò)程中,雖然每個(gè)層次會(huì)被計(jì)算機(jī)軟件切得很薄,但在一定微觀尺度下,仍會(huì)形成一定厚度的一級(jí)級(jí)“臺(tái)階”,這就是所謂臺(tái)階效應(yīng)。
其次是打印速度慢。3D打印受制于“三次方定律”,即隨著體積的增加,打印時(shí)間、材料數(shù)量都會(huì)成三次方增長(zhǎng)。如果想要打印兩倍于原體積的物體,就需要花費(fèi)8倍的時(shí)間和成本。
第三是機(jī)械強(qiáng)度差。受材料和成形技術(shù)的影響,一些產(chǎn)品的耐久性和可靠性還存問(wèn)題,在長(zhǎng)期應(yīng)用、耐疲勞等方面是弱項(xiàng)。用于航空航天業(yè)、汽車制造業(yè)的金屬3D打印除外。
除了上述主要缺點(diǎn)之外,目前3D打印技術(shù)還存在材料種類較少、材料昂貴、機(jī)器無(wú)法通用等問(wèn)題。
沃頓商學(xué)院教授卡爾·烏爾里希(Karl Ulrich)在《華爾街日?qǐng)?bào)》撰寫的一篇專欄文章中指出,“3D打印每個(gè)材料單位都必須層層疊加。所以,3D打印的速度很慢。”根據(jù)烏爾里希的說(shuō)法,工廠中一臺(tái)注塑機(jī)每15秒就可生產(chǎn)100個(gè)完美無(wú)缺的塑料勺子,但性能最強(qiáng)大的3D打印機(jī)每10分鐘只能生產(chǎn)一個(gè)勺子,“這樣使生產(chǎn)效率降低了4000倍。”由此看來(lái),3D打印技術(shù)在批量制造中的確不占優(yōu)勢(shì)。
二、3D打印真正的顛覆性力量:與大數(shù)據(jù)相結(jié)合的分布式制造
那么,3D打印技術(shù)的優(yōu)勢(shì)倒底在哪里?為何《經(jīng)濟(jì)學(xué)人》會(huì)認(rèn)為“3D打印技術(shù)是第三次工業(yè)革命最具標(biāo)志性的生產(chǎn)工具”呢?我們先來(lái)看看傳統(tǒng)制造業(yè)的產(chǎn)生、銷售模式是怎樣的。
傳統(tǒng)的制造和銷售模式,是在工廠里通過(guò)流水線作業(yè),將產(chǎn)品生產(chǎn)制造出來(lái),然后通過(guò)線上的電商平臺(tái)、線下的銷售渠道(批發(fā)商、零售商)將產(chǎn)品發(fā)送到世界各地的消費(fèi)者手中。主要缺點(diǎn)如下:
1、在設(shè)計(jì)階段,存在大量設(shè)計(jì)作品浪費(fèi)
廠家難以準(zhǔn)確把握市場(chǎng)的具體需求,但又因?yàn)榘嘿F的開(kāi)模費(fèi)用,只得從眾多的設(shè)計(jì)作品中挑選一個(gè)來(lái)生產(chǎn),很多優(yōu)秀的設(shè)計(jì)作品無(wú)法通過(guò)生產(chǎn)來(lái)實(shí)現(xiàn)價(jià)值。
2、在產(chǎn)品生產(chǎn)與流通過(guò)程中,會(huì)消耗大量的資源
在生產(chǎn)之前,原材料要通過(guò)物流環(huán)節(jié)運(yùn)送到工廠;在生產(chǎn)過(guò)程中,主要采取模具鑄造和機(jī)械加工等方法,其造型能力受制于所使用的工具,物體形狀越復(fù)雜,制造成本越高;產(chǎn)品生產(chǎn)出之后,需要將產(chǎn)品運(yùn)送到各地,會(huì)占用能源、交通、倉(cāng)儲(chǔ)、人力等很多資源。
3、在消費(fèi)端,產(chǎn)品不一定能真正受到用戶的喜歡
通過(guò)傳統(tǒng)制造方式生產(chǎn)的產(chǎn)品,一般具有一定的剛性需求,但在創(chuàng)意、設(shè)計(jì)方面,卻未必受到用戶的歡迎。用戶能接受,是因?yàn)闆](méi)有更多的選擇。特別是用戶需要的個(gè)性化定制的產(chǎn)品,傳統(tǒng)制造方式因?yàn)楸境稍蚝茈y現(xiàn)實(shí)。
而解決傳統(tǒng)制造業(yè)這些痼疾的最好方式,就是建立以大數(shù)據(jù)為支撐的設(shè)計(jì)師平臺(tái),結(jié)合3D打印“個(gè)性化定制”的優(yōu)點(diǎn),打造出遍布世界各地的分布式制造點(diǎn)。其主要思想如下:
3D打印目前存在的“打印速度慢、難以批量成品”的問(wèn)題,可以通過(guò)分布式制造來(lái)解決。分布式的概念,在《第三次工業(yè)革命》的作者,美國(guó)經(jīng)濟(jì)學(xué)家杰里米·里夫金的思想中已有體現(xiàn),只不過(guò)他提出第三次工業(yè)革命的代表是分布式能源。筆者認(rèn)為,分布式制造與分布式能源并不矛盾,只不過(guò)一個(gè)是未來(lái)工業(yè)的生產(chǎn)方式,另一個(gè)是工來(lái)生產(chǎn)的原動(dòng)力。
在分布式制造的基礎(chǔ)上,產(chǎn)品生產(chǎn)的單位時(shí)間消耗變得無(wú)足輕重,1萬(wàn)個(gè)分布式制造點(diǎn)生產(chǎn)出單個(gè)成品,與1萬(wàn)個(gè)成品在1個(gè)加工廠制造,其產(chǎn)能一樣。而且前者無(wú)需倉(cāng)儲(chǔ)、物流的環(huán)節(jié)。
要打造分式制造點(diǎn),要解決的核心問(wèn)題之一,就是必須擁有以龐大的設(shè)計(jì)作品為基礎(chǔ)的設(shè)計(jì)師平臺(tái)。
在這個(gè)平臺(tái)上,任何人即使不具備建模的知識(shí),但只要有產(chǎn)品設(shè)計(jì)的創(chuàng)意,就可以和設(shè)計(jì)師及時(shí)進(jìn)行溝通,設(shè)計(jì)出自己想要的數(shù)字模型,然后通過(guò)3D打印機(jī)來(lái)實(shí)現(xiàn);另一方面,這個(gè)平臺(tái)必須能夠確保證設(shè)計(jì)師贏利,設(shè)計(jì)師的創(chuàng)造力、創(chuàng)意思維才能源源不斷地發(fā)揮出來(lái)。一旦解決了這些問(wèn)題,互聯(lián)網(wǎng)與制造業(yè)就可以徹底打通。有了完善的設(shè)計(jì)師平臺(tái),在人群聚集的互聯(lián)網(wǎng)上,創(chuàng)新創(chuàng)新思想就可以得到實(shí)現(xiàn);有了以3D打印機(jī)為工具的分布式制造點(diǎn),可以為制造點(diǎn)周邊的普通用戶提供個(gè)性化定制的產(chǎn)品。 這些分布式制造點(diǎn)如何去打造,筆者認(rèn)為有三種可能。
一是傳統(tǒng)的小商品店、零售店,就是分布式制造點(diǎn),比如文具店、燈具店、飾品店、眼鏡店、蛋糕店等等,在當(dāng)下和未來(lái),都可以結(jié)合3D打印技術(shù)和傳統(tǒng)制造方式,完成一些產(chǎn)品的實(shí)現(xiàn),比如創(chuàng)意U盤、筆筒、燈罩等等;
二是具有創(chuàng)新能力的“創(chuàng)客”,他們將是未來(lái)分布式制造點(diǎn)的一個(gè)分支,他們可以完成一些新產(chǎn)品的實(shí)現(xiàn);
三是具有一定經(jīng)濟(jì)實(shí)力的企業(yè),他們能購(gòu)置價(jià)格昂貴的工業(yè)級(jí)3D打印機(jī),能生產(chǎn)制造出材料多樣的汽車配件、建筑、裝修、服裝、鞋類等產(chǎn)品。
這種以創(chuàng)意設(shè)計(jì)平臺(tái)與分布式制造的方式,將會(huì)形成一種全新的D2U(Designer to User)的商業(yè)模式。即線上的設(shè)計(jì)師直接與用戶對(duì)接,從而省去大量的中間環(huán)節(jié)。
而3D打印產(chǎn)品本身,如果與大數(shù)據(jù)平臺(tái)相對(duì)接,會(huì)產(chǎn)生更大的價(jià)值。那么一旦形成以大數(shù)據(jù)平臺(tái)為基礎(chǔ)的3D打印分布式制造模式,將會(huì)產(chǎn)生顛覆性力量:
沖擊傳統(tǒng)電商?,F(xiàn)在的電商運(yùn)營(yíng)模式是,在網(wǎng)上促成用戶交易,通過(guò)物流將產(chǎn)品發(fā)售到用戶手中。而未來(lái),分布式制造方式,雖然不能達(dá)到人手一臺(tái)3D打印機(jī)的程度,但人們居住周圍的分布式制造點(diǎn),可以就近提供相應(yīng)的產(chǎn)品。人們無(wú)需在網(wǎng)上下單,就可以在分布式制造點(diǎn)的電腦里選擇數(shù)字模型,然后打印出來(lái)。按照目前美國(guó)的“每4公里范圍內(nèi)有一臺(tái)”3D打印的普及程度,在中國(guó)這種人口眾多的地方,分布式制造點(diǎn)的輻射范圍,會(huì)大大縮短??梢灶A(yù)見(jiàn),這種制造方式的影響下,未來(lái)電商的作用會(huì)大大縮減,只能銷售3D打印技術(shù)無(wú)法完成的產(chǎn)品,而物流的作用,更多的體現(xiàn)在對(duì)3D打印耗材的配送上。
改變制造模式和就業(yè)模式。從政治經(jīng)濟(jì)學(xué)的角度來(lái)看,現(xiàn)有的資本主義生產(chǎn)關(guān)系的實(shí)質(zhì)是以生產(chǎn)資料私有制為基礎(chǔ)的雇傭勞動(dòng)制度。資本家占有生產(chǎn)資料,包括土地、廠房、機(jī)器設(shè)備、工具、原料等等,由被雇傭的勞動(dòng)者付出勞動(dòng)獲得薪酬。分布式制造方式的重要意義在于:生產(chǎn)工具(3D打印機(jī))不再被少數(shù)資本家獨(dú)占,每一個(gè)個(gè)體勞者擁有極大的生產(chǎn)工業(yè)化產(chǎn)品的能力,并且會(huì)極大地提升他們的創(chuàng)新創(chuàng)意能力,這種模式是對(duì)傳統(tǒng)工業(yè)化大生產(chǎn)、特別是勞動(dòng)密集型制造業(yè)的重要破突,將會(huì)極大的提升人類社會(huì)的生產(chǎn)力,會(huì)改變當(dāng)前的產(chǎn)業(yè)結(jié)構(gòu),甚至社會(huì)結(jié)構(gòu)。
三、3D打印技術(shù)的未來(lái)與前景
我們可以想象一下,未來(lái)的服裝店,將會(huì)把顧客的身材數(shù)據(jù)掃描之后傳輸?shù)皆贫藬?shù)據(jù)庫(kù),配合設(shè)計(jì)師的設(shè)計(jì)方案,以最貼身、最舒服的結(jié)果,將產(chǎn)品打印出來(lái)。這種在家里就可以完成的服裝設(shè)計(jì)、生產(chǎn)方式,值得各界廣泛關(guān)注和思考。
當(dāng)然,現(xiàn)有的3D打印技術(shù),特別是桌面級(jí)的技術(shù),還不能達(dá)到無(wú)所不能的程度,但同樣也是遵守摩爾定律的,筆者相信在未來(lái)5至10年,3D打印技術(shù)將會(huì)有巨大的突破。
2014年9月,以色列Tamicare公司開(kāi)發(fā)了一種名為“Cosyflex”的彈性可降解的織物,這種織物打印的內(nèi)衣,感覺(jué)就像真正的織物。“Cosyflex”使用了一種新的工藝,可以在3秒內(nèi)制造一件一次性內(nèi)衣。該工藝可使用各種類型的液體聚合物如天然乳膠、硅、聚氨酯、聚四氟乙烯,以及各種紡織纖維如棉花、粘膠纖維和聚酰胺,能打印出所有類型的服裝、繃帶和運(yùn)動(dòng)服。
2014年9月,美國(guó)Northeastern大學(xué)的科學(xué)家開(kāi)發(fā)出了一款名為“NanoOPS”的3D打印機(jī)。在幾分鐘內(nèi),就能在柔性或硬質(zhì)基板上使用導(dǎo)電、半導(dǎo)電或絕緣性的納米材料打印出納米結(jié)構(gòu)和電路(最低可達(dá)25納米)。這意味著今后3D打印機(jī)可以直接打印出芯片。Northeastern大學(xué)的Busnaina教授則對(duì)此充滿信心,他認(rèn)為“一或兩年”我們就能看到納米打印的消費(fèi)產(chǎn)品出現(xiàn)。
2014年10月,惠普公司正式推出其最新的3D打印技術(shù):多射流熔融(Multi-JetFusion),其打印速度將超過(guò)當(dāng)下最快設(shè)備的10倍。
以批量生產(chǎn)1000個(gè)齒輪為例,使用高品質(zhì)的激光燒結(jié)設(shè)備,這些齒輪至少需要38小時(shí)才能制造出來(lái)。而使用他們的新多噴頭熔融技術(shù),只需3個(gè)小時(shí)即可完成。
在產(chǎn)業(yè)布局方面,現(xiàn)在國(guó)際上的兩家巨頭,3Dsystems和Stratasys,他們已經(jīng)在打造線上的平臺(tái)。最近Stratasys公司花了一億美金,收購(gòu)線上設(shè)計(jì)師平臺(tái)GrabCad。其目的,就是要完成設(shè)計(jì)師平臺(tái)的融合,為將來(lái)的分布式制造作準(zhǔn)備,當(dāng)然,這個(gè)目的是筆者的一種推測(cè),但是實(shí)現(xiàn)的可能性很大。
當(dāng)3D打印技術(shù)的精度、速度以及打印的材料不斷提升的時(shí)候,以3D打印和大數(shù)據(jù)為基礎(chǔ)的分布式制造模式一旦普及,現(xiàn)有的投資產(chǎn)業(yè)也會(huì)受到極大的沖擊。
以京東和阿里巴巴為例。京東從2007年第一輪融資1000萬(wàn)美金開(kāi)始就在自建物流,目前全國(guó)36個(gè)城市擁有86個(gè)庫(kù)房,其目的就在于減少物流和配送環(huán)節(jié),盡可能地快速將商品投送到消費(fèi)者手中。阿里巴巴從2013年6月,也宣布計(jì)劃在10年分兩期投入3000億以上人民幣,來(lái)建立能支撐日均300億網(wǎng)絡(luò)零售額、24小時(shí)內(nèi)送達(dá)全國(guó)各地的物流網(wǎng)絡(luò)體系。
然而劉強(qiáng)東、馬云以及一些投資人,并沒(méi)有看到新的生產(chǎn)模式將改變物流體系。中科院計(jì)算機(jī)技術(shù)研究所上海分所的所長(zhǎng)、上海張江科技創(chuàng)業(yè)投資公司的首席專家孔華威認(rèn)為,3D打印對(duì)物流業(yè)影響最大,“因?yàn)橄癖印⒀b飾品、手機(jī)外殼、汽車零件等一些小的東西在物流中占的比重不低,尤其是現(xiàn)在以年輕為主導(dǎo)的網(wǎng)絡(luò)購(gòu)物。那么3D打印將給人們帶來(lái)的是,可以只購(gòu)買模版,然后省去運(yùn)輸?shù)馁M(fèi)用與繁瑣,自己在家里完成產(chǎn)品。似乎聽(tīng)起來(lái)不大可能,但科技永遠(yuǎn)是向前發(fā)展的。”
在過(guò)去的5年里,3D打印已經(jīng)融入航空、時(shí)尚、醫(yī)療到運(yùn)動(dòng)等各個(gè)工業(yè)領(lǐng)域的生產(chǎn)周期中。而下一步,3D打印又將要進(jìn)軍哪個(gè)領(lǐng)域呢?金融服務(wù)公司Jones Lang LeSalle為此展示了一張信息圖表:“3D打印對(duì)供應(yīng)鏈的影響”,認(rèn)為盡管3D打印或許5至10年以后才能完全發(fā)揮作用,但它正在逐漸對(duì)供應(yīng)鏈產(chǎn)生深遠(yuǎn)的影響。
下一個(gè)真正的風(fēng)口,投資界的大佬們,你們準(zhǔn)備好了嗎?