3D 打印看上去像是一項(xiàng)比較新的發(fā)明,但從3D 打印概念的提出至今已經(jīng)足足有35 個(gè)年頭了。*早一款3D 打印機(jī)價(jià)格低于5 000 美元,直到2007 年才推出,一個(gè)迅速崛起的產(chǎn)業(yè)助長了我們的夢想讓3D 打印機(jī)走進(jìn)千家萬戶。
將近十年后,消費(fèi)者的這一強(qiáng)烈愿望仍未實(shí)現(xiàn),3D 打印依然只局限于發(fā)燒友的圈子。但近五年來,工業(yè)用途的3D 打印實(shí)現(xiàn)了長足的發(fā)展,變得相當(dāng)成熟。從制作樣品和小飾品到完全按需制造,這一轉(zhuǎn)變已被普遍接受,并開始改變整個(gè)商業(yè)模式。
今天,工業(yè)3D 打印已經(jīng)相當(dāng)可靠。任何制造企業(yè),不論規(guī)模大小、不論所屬行業(yè),都可以考慮將3D 打印作為提高其生產(chǎn)線產(chǎn)能的重要手段。這項(xiàng)技術(shù)終于兌現(xiàn)了自己的諾言。
3D 打印從打印圖形向生產(chǎn)部件的飛躍,標(biāo)志著制造業(yè)歷史上的一個(gè)革命性時(shí)刻。如今,3D 打印已經(jīng)能為大大小小的企業(yè)解決生產(chǎn)規(guī)模問題,包括提高自動(dòng)化水平和生產(chǎn)效率,提供庫存管理和供應(yīng)鏈拓展的新方式,等等。3D打印的全球化時(shí)代已經(jīng)到來。準(zhǔn)備迎接下一場工業(yè)革命吧!
大顛覆真的要來了,我們避無可避。這不是會(huì)不會(huì)來的問題,而是什么時(shí)候來的問題。這就是我們寫這本書的目的:不是要介紹一種像是從科幻小說里摘抄來的(盡管它確實(shí)在科幻小說中出現(xiàn)過)新技術(shù),讓你嘖嘖稱奇;而是要讓你相信,3D 打印會(huì)在你的有生之年,對(duì)你所在的行業(yè)產(chǎn)生巨大的顛覆作用。
隨著3D打印技術(shù)的興起,工業(yè)革命的第二次浪潮正在襲來。3D制造將會(huì)帶來的既令人著迷又令人生畏的變化,它將改變世界,就像福特T型車顛覆交通業(yè),谷登堡的印刷機(jī)引發(fā)了信息革命一樣。每一項(xiàng)新技術(shù)的采用都會(huì)掀起兩波,而不是一波浪潮。*次浪潮是革命性的大規(guī)模生產(chǎn),第二次浪潮是顛覆性的定制化生產(chǎn)。為了做好準(zhǔn)備,企業(yè)應(yīng)該馬上采取措施,在工業(yè)革命的第二次浪潮中競爭與生存。
3D制造革命廣泛而深入,且發(fā)展迅猛,以下技術(shù)突破只是冰山一角:
·阿姆斯特丹的一臺(tái)機(jī)器可以在運(yùn)河上打印出一座可以通行的造型精美的人行橋,不用人來指揮,也不用搭腳手架。
·一家全球汽車制造商設(shè)計(jì)出了一款可以根據(jù)實(shí)時(shí)行車條件自動(dòng)改變其物理形狀與結(jié)構(gòu)的汽車。
·哈佛大學(xué)的一名研究人員用3D打印技術(shù)制造出了只有一粒沙子大小的電池。
·一名宇航員在太空打印更換部件,一位航運(yùn)公司的管理者也在其貨船上做著相同的事。
你要考慮的問題,不再是會(huì)不會(huì)出現(xiàn)一場歷史性的大變革,因?yàn)樗褵o法避免,且勢不可當(dāng)。既然變革即將來臨,你和你的組織現(xiàn)在能做些什么準(zhǔn)備,才能夠不僅存活下來,還能發(fā)展壯大?
時(shí)間:2015 年年初。地點(diǎn):明尼蘇達(dá)礦務(wù)及制造業(yè)公司(3M)明尼阿波利斯總部的一間董事會(huì)會(huì)議室。這是一家年銷售額達(dá)300 億美元的全球制造企業(yè)。
幾個(gè)月前,我和米奇弗里決定成立一家從事3D 打印業(yè)務(wù)的合資公司。米奇有很深厚的制造業(yè)背景,創(chuàng)立了全球制造業(yè)在線交易市場MFG.com。我就是人們所說的那種連環(huán)創(chuàng)業(yè)家,在好幾個(gè)行業(yè)中都創(chuàng)辦了企業(yè)。我倆都對(duì)新興的工業(yè)3D 打印非常感興趣,覺得這個(gè)領(lǐng)域已經(jīng)引起了一些《財(cái)富》1 000 強(qiáng)企業(yè)的興趣。但對(duì)于這個(gè)即將探索的新領(lǐng)域,我倆誰也沒有明確的認(rèn)識(shí),直到那天我們的3M 公司之行。說實(shí)話,那天我們都有點(diǎn)兒忐忑不安。
我們向赫克托多爾頓以及3M 公司的其他高管做了自我介紹。赫克托多爾頓是公司的常務(wù)副總裁,負(fù)責(zé)生產(chǎn)和供應(yīng)鏈。這次見面一開始陷入了尷尬的冷場,于是我設(shè)法轉(zhuǎn)入正題:你們認(rèn)為3D 打印會(huì)對(duì)3M 公司的哪些具體的業(yè)務(wù)領(lǐng)域產(chǎn)生重大影響?
赫克托逐一打量在座的董事,沒人吭聲。接著,他從桌子對(duì)面慢慢朝我們探過身來,雙臂本能地彎成弓形,像是要朝我們跳過來。
他說:不是一個(gè)領(lǐng)域。它會(huì)改變一切!我們將見證一場史上空前的顛覆!
一場歷史性的顛覆?
就在那一刻,我腦子里靈光一閃。我們都把工業(yè)革命看成一個(gè)開關(guān),工業(yè)革命前是一種情形,工業(yè)革命后又是另外一種情形。我們都生活在這場歷史性變革之后,在安全又穩(wěn)固的現(xiàn)代世界。未來也將如此!
但如果不是這么回事呢?如果產(chǎn)業(yè)的艱難轉(zhuǎn)型還沒有完成呢?如果再來一次天翻地覆的變革呢?
我的腦子在飛轉(zhuǎn),手卻在記錄本上寫下了三個(gè)字,好像是在喃喃自語:
大顛覆!
一轉(zhuǎn)眼,半年過去了。我和米奇聯(lián)系了不同行業(yè)的幾十家企業(yè),3D打印對(duì)這些企業(yè)各有各的用處,但有一點(diǎn)很清楚:原來我們只是預(yù)感這會(huì)是一場規(guī)模大、范圍廣的歷史性顛覆,現(xiàn)在我們則堅(jiān)信不疑。我們和世界上越來越多的企業(yè)領(lǐng)導(dǎo)者一樣,相信3D打印將極大地改變21世紀(jì)的生產(chǎn)方式,比近300年來工業(yè)革命帶來的影響還要大。工業(yè)革命的第二次浪潮正向我們涌來,它掀起的浪花已經(jīng)開始沖刷我們的雙腳。這樣的斷言可能為時(shí)過早。話雖大膽,但并非沒有根據(jù)。
在這里,需要簡單解釋一下這項(xiàng)技術(shù)的工作原理。想象一下你擺在家里或辦公室里的文件打印機(jī),3D打印機(jī)跟它有兩處顯著區(qū)別。首先,3D打印機(jī)不用墨,而是用塑料、陶瓷甚至金屬。其次,3D打印機(jī)不是一次性印完一頁接著印下一頁,而是來來回回地連續(xù)打印幾百甚至幾千次。它每一次都會(huì)在原來的基礎(chǔ)上添上極薄、極精細(xì)的一層,最后形成一件完整的三維物體。
最令人驚嘆的是:3D打印,又稱增材制造,是在20世紀(jì)80年代末才出現(xiàn)的。起初它只被用來制作劣質(zhì)的塑料物品,F(xiàn)在很多人還把這項(xiàng)技術(shù)跟一些新奇的小玩意兒聯(lián)系在一起。這些人將會(huì)錯(cuò)過這場顛覆。比如說,現(xiàn)在通用電氣公司已經(jīng)在用3D技術(shù)打印飛機(jī)發(fā)動(dòng)機(jī)的關(guān)鍵金屬部件。這些部件在性能和重量上都有了顛覆性的改進(jìn),用其他辦法是做不出來的。由于該技術(shù)比傳統(tǒng)的制造方式更具成本競爭力,從制鞋到汽車制造,再到食品藥品制造甚至是房地產(chǎn),許多行業(yè)都有可能受益。這就提出了一個(gè)關(guān)鍵問題:這場顛覆的范圍究竟會(huì)有多廣?
我們真的還不大清楚。我們已經(jīng)知道3D 打印本身具有巨大的顛覆性,但正如我們接下來將會(huì)探討的,3D 打印只有跟其他新興技術(shù)結(jié)合起來,才有可能完全顯示出它的影響。3D打印制造與人工智能、超定制(hyper-customization)、計(jì)算機(jī)生成設(shè)計(jì)(computer-generated
design)和物聯(lián)網(wǎng)相結(jié)合的潛力之大,令人難以置信。而且,不要指望3D 打印帶來的顛覆會(huì)一下子全部涌現(xiàn)出來。本書討論的巨大變革需要幾年,有的甚至需要幾十年才會(huì)發(fā)生。
但我們要清醒地認(rèn)識(shí)到:成千上萬的高管已經(jīng)在摩拳擦掌,未雨綢繆。像這些人一樣,我們相信,任何想要在即將重構(gòu)的商業(yè)世界中發(fā)展,甚至僅僅是存活下來的人,都必須馬上了解3D 打印及其潛力。
大顛覆真的要來了,我們避無可避。這不是會(huì)不會(huì)來的問題,而是什么時(shí)候來的問題。這就是我們寫這本書的目的:不是要介紹一種像是從科幻小說里摘抄來的(盡管它確實(shí)在科幻小說中出現(xiàn)過)新技術(shù),讓你嘖嘖稱奇;而是要讓你相信,3D 打印會(huì)在你的有生之年,對(duì)你所在的行業(yè)產(chǎn)生巨大的顛覆作用。
為什么我們要考慮的問題,不再是會(huì)不會(huì)出現(xiàn)一場歷史性的大變革?個(gè)中緣由我們會(huì)在書中做出詳細(xì)解釋。相反,讀者諸君應(yīng)該這樣問:既然變革即將來臨,我和我的組織現(xiàn)在能做些什么準(zhǔn)備,才能夠不僅存活下來,還能發(fā)展壯大?
(美國)里克·史密斯(Rick Smith),World 50創(chuàng)始人兼CEO!度A爾街日?qǐng)?bào)》暢銷書The 5 Patterns of Extraordinary Careers和The
Leap作者。Fast Radius公司聯(lián)合創(chuàng)始人,TED演講人。
(美國)米奇·弗里(Mitch Free),數(shù)字制造業(yè)專家,2000年創(chuàng)立MFG. com并任總裁兼CEO。2005年當(dāng)選Inc雜志2005年度企業(yè)家。Fast
Radius公司聯(lián)合創(chuàng)始人。
前 言 數(shù)字化與3D 打印工業(yè)革命:從圖形到工業(yè)部件 //
VII
序 它會(huì)改變一切! // 001
第1 章 范式 // 007
高難度,小批量,變化無窮 // 014
定制人體 // 017
點(diǎn)播時(shí)代 // 020
大規(guī)模定制 // 024
新視角 // 027
第2 章 彩泥的啟示:一種新的制造方法 // 029
加起來 // 034
更復(fù)雜 更自由 // 037
向前走 更簡單 // 040
超越規(guī)模 // 043
福特改革制造業(yè) // 045
重回1994 // 049
第3 章 第二次浪潮 // 053
字詞之外 // 058
從印刷術(shù)到互聯(lián)網(wǎng) // 059
信息顛覆 // 062
革命與火車 // 066
復(fù)雜與定制 // 068
革命的代價(jià) // 069
快速消失的平衡車(Segway) // 072
第4 章 大規(guī)模定制 // 075
量身定制 // 082
總價(jià)值 // 085
福特探索第二次浪潮 // 086
零件百寶箱 // 092
對(duì)速度的要求 // 094
海陸兩用工廠 // 096
第5章 無限制設(shè)計(jì) // 099
制藥快車道 // 103
免費(fèi)的復(fù)雜度 // 106
整體制造 // 107
無所不能的打印 // 110
破解自然之謎 // 111
信息太多 // 116
信息太多,永遠(yuǎn)不夠 // 117
第6章 彈性制造云 // 121
低成本陷阱 // 125
彈性制造云 // 127
直接數(shù)字化制造 // 132
太空云平臺(tái) // 136
全球大洗牌 // 137
網(wǎng)上做的曲奇餅 // 139
3D 打印不會(huì)餓死郵遞員 // 142
第7 章 3D 的未來 // 145
更低的門檻 // 151
3D 打印造大件 // 155
3D 打印造小件 // 158
3D 打印變出活物 // 159
3D 打印整個(gè)物體 // 162
4D 打印即將到來 // 164
打印的新方法 // 167
第8 章 同步性 // 171
文化技術(shù) // 177
改組 // 182
相互聯(lián)系的發(fā)展 // 186
超越自我 // 190
第9章 威脅倍增器 // 193
問題一:知識(shí)產(chǎn)權(quán) // 197
問題二:環(huán)境 // 200
問題三:工作 // 203
問題四:生物打印 // 204
問題五:3D打印藥物 // 206
問題六:國家經(jīng)濟(jì)安全 // 207
非洲和新國富論 // 209
3D打印是把雙刃劍 // 212
第10章 顛覆性領(lǐng)導(dǎo) // 215
從靜態(tài)到動(dòng)態(tài) // 221
從實(shí)物資產(chǎn)到信息 // 223
從等級(jí)制度到網(wǎng)絡(luò)優(yōu)勢 // 225
第一次浪潮的領(lǐng)導(dǎo)方式 // 227
在邊緣 // 229
iTunes 軟件和蘋果應(yīng)用商店 // 234
第二次浪潮的領(lǐng)導(dǎo)方式 // 235
學(xué)習(xí)型組織 // 237
第二次浪潮的生產(chǎn)方式 // 238
領(lǐng)導(dǎo)者現(xiàn)在應(yīng)該做什么 // 239
顧客大膽嘗鮮 // 247
第11 章 黑客羅德打印快車道 // 249
創(chuàng)造新的未來 // 256
不斷演變的汽車 // 259
跳出當(dāng)下 // 262
致 謝 // 267