3D打印和社会制造_历史与未来

将 展 现于 社 会制造 的 发展 与 成熟
以
目前 的情 况 判 断 , 3D 打 印 机 的 核 心 价 值 必
社会制
造 对 于制 造 行业 而 言, 就 是 信息 行业 中从
M i oros ! ) t 至 A: f 11 az 川再 至 l ] G o! )gle 和 ∗ rw ir一 er 的
所处 的地位 !
会 制造 的理 念 和实 践 , 使 人类社 会再一 次从 以 开 发地下 资源 为 主的 万 一 业社 会 , 一步跃 人 以开 发 ( 地 上 ∋ 数 据 和智 力资 源 为特 征 的 ( 科业 ∋ 社会 , 充 分发挥 人 类共 同的 智 力 , 使 数据真 正 地 成 为驱动 和支 撑大 数据 时代 社 会发 展 的 ! 石 油 ∋ 和 ( 黄金 ∋ 矿藏 二 %阳
蒸汽 机 ! 具 一 至 j七
本 呀就 是 第 二 次 T川卜 午 一 命
几 实 . 31 ) 于 一 J印
, 之 前的快 速 成 ! k旦% 快 速 制造 技 术 一脉 相 承 , 口 前 都 是 走 向 加式 制 造 的 主 要. 途径 和 T_l馨 , 其I 忍想 ,. j 一 l! ,I溯 j% 1 1一 00 多 ! l二 r J} l法 }l j的 ! ! ( ! 相周 { l 丁 塑 ( pl l ol! , %& ,, lr% *L :1 二) 于 { {关},汤 的 地貌 J ]父形
社 会 制 造 对 于 提 高我 国制 造 业 的竞 争 力 % 加
速 产 业 升 级 和转 型 % 扩 大 社 会 内需 % 繁 荣 国
家 经济 , 具 有至 关重 要 的战略 意 义
希望像 蒸汽机 一样 , 3 1 ) 打印机能 够通过 社
的是 , 我 们在 这 一新 兴 领域 目前 所处 的 地 位 , 差 不 多就 是 半 个世 纪前 我 国在 世 界信 息 行 业
作 者单位 : 中国科 学院 自动 化研究 所
显然, 我 们必须 尽快 补 l 几 3D 打 印 这 一 课 , 但 我 们 切 不 可 忘 记 信 息 行 业 在 个 人 计算
机出现之后浪潮 般的发展进 程 :M i ., %f ( l 的 快 速 崛 起 , 还 有 随 之 而 来 的 O ,% ,! le , Yah # . ,! ,,
会制造将带来一场产业革命的真正原因_ 具体而言 , 3D 打印技术可使生产制造从 大型 % 复杂 % 昂贵 的传统工业过程 中分离 出 来 , 凡是能接 上电源的任何 计算机都能够成 为灵巧的生产 仁 厂 一 ; 人 类将 以新 的方式合作
进 行 生 产 制 造 . 制 造 过 程 与管 理 模 式 将 发 生 深 刻变 革 , 目前 的制 造格 局 必将 被打 破 显 然 , 作 为 今 日世 界 制 造 大 国 之 中 国将 面 临严 峻 的
特约撰稿 / 王飞跃 卜资源 为特 {,} 了 的 l_业 子 } _会
20 年 1 1 寸 , M l! I∀ 的
一 位了 ! j l 一 了 匕 ∀} ] { 了 J! }一J!
利川普通于 J# ! J机 进 了 J 3I) J # I J的 想 法
样, 引发 一 场 ∃ _业 革命 ,
今
大 . 1午 多 人 认 为 31 ) J一 J印 机 能 像 2 ) ( ( ) 年 前的
的新 兴 领 域 有 机地 结 合 起 来, 将 1 _联 网 % 物
联 网 和 物 流 网 ∀: 3D 打 印 机 组 成 的 社 会 制 造
正 是这 一理 念 , 使 人类 社 会真正地 从 以 ) : 发地 1 表资 源为 主的农 业社 会 . 一步跨 人了 以开 发地
网 尤缝 地 连 接 , i 函过 ( 众包 ∋ 等方 J一 丈 使社会
话 里特 别地 强 调 3D 打 印技 术 , 全国 上下 将其
视 为拯 救 美 国制造 业 的希 望之 光 -
我 们 认为 , 与 信 息 行业 的 发展 历程 相 比 较 , 快 速 成 型 相当 于上 世纪 6 0 年 代 的 专用 和
大 型 计 算 机 , 而 3D 打 印 机 则是 土 世纪 7 0 年 代 的 个 人 PC 和 苹 果 台 型 计 算 机 令人担心
驱 动 成 为 主流 的 子 l :会理念 和 主 要 的开 发 手段
知并 目 _响 !; 之 用 J! , 人规模 定 制击 求 的 刊 能 企 业,
其 核心 就 是 主 动 % 实 时 地 将 辛 ! _会需 求 ! 抖l _会 制造 能 少 J有 机地 衔 接 起 来 , 从 而 有 效地 实现 需求 和} )七 J 叔之 价 } l的 相 11 一 转化 为此 , 我 们 必 须把 社 会搜 索 % 衬 _会 i ∃算 % 社 会 制造 等 相 处
具 :从 被动 到 主动 , 从消极 到积 极 一 言蔽之 ,
ቤተ መጻሕፍቲ ባይዱ
挑战 , 西方媒体甚至直自地宣称 : ( 天将变 了 ∋,
(未 来 的制 造业 将 再 次 回流 到 先进 发达 国家 ∋, (美 国 制造 , 出 口中 国 ∋ 的新 时 代 即将 来 临 !
就 连 美 国总 统 奥 巴 马 也 在上 月 的 国情 咨 询 讲
民 众充 分 参与 户 . {} , 的 个 生命 制i 查过 程 , 促 哎
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高科 技 与产 业 化
月刊
历史与未来
个 性化 % 实时 化 % 经 济 化 的 生产 和 消费 模式 , 形 成新 的产业 革 命 正如 G o g l e 依 靠大 规模 的计 算机 服 务器 阵 列 满足人 们信 息搜索 的需 求 , 从 而改 变人类 生 活与 一 [ 作 方 式 一样 , 我们 可 以设 想 未 来 的 3D 打 印机组 成大 规模 的社 会制造 阵列 , 实时方 便 地满 足人 类对 各种 个性 化产 品的物 质需 求 , 使 生 活和产 业 中的 ( 长尾效 应 ∋ 常态 化 , 进而 更 加深 刻地 改变 我们 生活 的社 会 , 这 就是 为什 么 3D 打 印 将 改 变我 们 的 世界 , 这 就是 为什 么社
厂 近 代工 业 革命 的序 幕
实 际 1几 , 瓦特 只是
改 进 了蒸 汽 机 的 设 汁 : 在 他之 前 , 其 他 的 }_
程 师 和 科 学 家 都 曾 制 出过 各 种 工业 蒸 汽 机 . 最 旱 甚至 可以追 溯 到 公 儿 一世 纪 古 希腊 数 学 家 希 罗 ( 比 r f 川exa ,1(l : a ) 发明 的气转 球 l 呵顾 J ) 史 , 蒸 汽机 的 真正 作川其 实 不在 J几 它是 一 种 省 力的机 器 , I J 是在 于 l ( 它 使机 械动 力
A nla zo n , eBay , G ( ) ( )gle , F a ! 甲l) ( )( ) k , 1 ∀w it te l ,
2 0 13 年 4 月号 总 第2 0 3 期
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(∀ I∀ . 比 )) 91 习 一 % 1 1 % ) 等 专利技 术. ,I厂 至I! ,}j 立丘 l ∋ j远 . } l } ! 寸 代 的 房 舍构建 于 一 支 术
然 而 , 正如熊 汽机 促成 第 次 }_业革 命是 通 过引 发人类理 念 的变 革J 1 完成 的 . 3 ! l ( ) 打印 机
要促生新的产业羊命 , 也必须i 业过诱发新的人
类理 念转 化来实 现 问题 是 :新的理 念 址 什么丫 我 们i 人为 , 这 一 新 的理 念如果 不 直接 是 20 0 多 年 前 , 瓦特 发 明 了 熊 汽 机 , 拉 J : l 社 会 制 造 , 也 一定 与社 会 制 造 l ∀才 交相 关 社 会制 造将 使 得 传统 的 企 业转 变 为能 够 主动 感
合在一起 , ( 想法到产品( M i,1 l !r! %Proo l,, ! 1) ∋, ( 需
求 就 是搜 索 , 搜 索 就 是制 造 , 制造 就是 消 费 ∋ 将 成为 现实 最 终意 味着生 活 和产业 中的 ( 长 因此, 字 }会 制 造 必将 极 尾效应 ∋ 之常 态化
大地 刺 激 社 会需 求 , 同 时 有 效 地 提 升 整 个 社 会 的参 与程 度 , 其 直 接 结 果 就 是 社 会 就 业 率 的大 幅度提 高 而且 , 加速 发展 社会 制造 产业 , 不 但 能 够 解 除 我 国长 期 在 模 具 和 材 料 工 业 落 后 受 制 于人 的不 利 局 面 , 还 可 以 使 我 国蓬 勃 发 展 的社 会 媒 体 和 网络 文 化 得 到 进 一 步 的 升 华 , 使 其成 为促 进 社会 经济 科学 发展 的有 力 工
一体化合成 , 可视为虚拟网络世 界与真实物 理世界的首次完美结合 因此 , 在关于 3D 打
印 机 之 大 量 媒 体 渲 染 的 背 后 , 社 会制 造 才 应
当是我们关 注的要点 , 否则 , 我们 可能错失
良机 , 一 误 再误 , 代 价将 难 以估 量 L 在 社 会 制 造 的 环 境 中, 消费 者 与 企 业 通 过 网络 世界 能 够 随 时 随 地 参 加 到 生 产 流 程 之 中 , 社 会需 求 与社 会生 产能 力将 实 时有 效地 结
3 0 打印和社会制造
2 0 1 2 年底 , 我与 同事赴美考察 了 10 余个 3 0 打印和 社会制造 的相关 公 司 , 亲身 经历使 我 深感 要精 确地 把握 这一 新兴 行业 的现 状与 随 之 即来 的发 展 是一 项
困难的任务 因 此 , 在 这 里 我 只 能 回顾 历 史 , 展 望 未 来 , 抛 砖 引玉