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3D打印技术将怎样革新规模经济的传统制造业?
2020-02-23 07:56:43  来源: 3D打印智造网

从零售商品到医疗植入物甚至食品,3D打印技术有望改变我们对日常生活的看法。对此,我们很难预测它将对制造业产生什么影响,但无论什么影响,它们都可能是深刻和永久的。3D打印也称为“增材制造”,是指通过在编程命令下分层材料将对象叠加在一起的过程,对象可以是任何的几何形状,并且由数字模型数据或其他电子数据源(诸如增材制造文件)产生。

3D打印的出现为制造商打开了通过消除制造过程中的许多步骤(例如铸造和焊接金属)来显着降低其货物生产成本的方式,它还将整个生产过程减少到不超过三到四个关键步骤。使用3D打印,最初的一系列生产阶段可以缩减为一端设计师,另一端是打印机或“制造商”,中间的玩家很可能是原材料或“材料”的供应商。

制造过程的这种减少可能影响区域和国际生产网络,可能导致减少资本、仓储、运输等需求,生产系统的这种变化可能改变国家的经济安全。例如,无论经济发展水平如何,它都可能破坏各国制定的创造就业和物流、仓储投资的发展计划。在这种有影响力的技术下,全球生产网络可能会发生什么?

制造的魅力

3D打印有潜力创造一个新的生产系统,通过释放一个破坏性的力量,世界自从工业革命以来没有这样的经历,这种中断可能会改变全球供应链和现有的生产流程。福特的装配线以规模经济的理念为中心,如果你生产大量的特定产品,生产的每个额外的单元将制造成本更低。

装配线的专业化只需要低技能工人,他们可以很容易地被教授简单的重复步骤。标准化的零件和更高效的组装大大降低了生产成本,并允许更多的工人被雇佣。随着更多的劳动力被雇佣和稳定的收入保证,人们可以负担他们正在帮助建立的产品,因为它们的低成本。

所有这一切导致消费增长,制造业带动的快速经济发展,连同供应链网络,在第二次世界大战后传播到全球。以日本、香港、韩国、台湾和新加坡为首,这个全球趋势甚至改变了过去30年来人口最多的国家:中国。

这些国家制造业的成功很可能促成了诸如印度政府2014年提出的“印度制造”等倡议,其努力是将印度转变为全球设计和制造中心的更广泛议程的一部分。该计划启动后,印度成为外国直接投资(FDI)的全球首要目的地,获得630亿美元投资,超过美国和中国。该倡议的前提是,制造部门的直接外资企业将为人民创造就业机会,但3D制造技术对这种努力和其他类似的人造成严重威胁。

供应链

3D打印的独特之处在于它降低了复杂性,部件和组件的组装步骤和成本都可以显着降低。作为装配线自身的先驱,福特汽车公司现在使用3D打印来生产和组装原型,根据公司的增材制造技术专家透露,这些原型可以在一周内准备好并进行测试,成本只有几千美元,而不是100,000美元。

此外,3D打印提供了潜在的新设计可能性,可以根据喜好调整或更改,即使在最后一分钟。未来设计文件将会被无缝传输,而不是产品,这些设计可以由终端用户在他们选择的位置处打印或“制造”。这将降低对物理基础设施的资本要求,3D打印服务可以在小空间中运作,而不是像传统制造业部门那样占据大面积,还可以减少对仓储和运输(包括跨境运输)的需求。

这样,3D打印可以挑战制造业的规模经济,并缩短全球供应链网络,从多个生产地点到由3D打印材料供应商和最终生产商或其附近的最终生产商组成的网络用户。它可能成为从大规模生产某些商品到更加定制经济的预兆,在那里每天大批量生产的商品是按照定制规格生产的,这将导致产品的许多变化,但是产量低。这种情况不会是静态的。目前,3D打印似乎适合小批量、定制化生产,但随着时间的推移,大规模生产可能会被这种技术打断。

主要变化

这直接影响着全球供应链,许多国家的制造业、物流和仓储业都将受到影响。另外,货物运输和港口配置也将改变,从规模经济到一个或几个经济的变化。由于制造业这种剧烈的技术“海啸”,可能需要重新评估土地分区政策。一方面,3D打印可能消除许多大型装配厂;另一方面,许多中小型企业可以提供3D打印服务,生产定制产品。

那么,保留工业区和非工业区之间的当前鸿沟仍然有意义吗?在工业区发展中拨出巨额资源用于吸引制造工厂创造就业机会的国家需要回到制定委员会,重新确认未来的制造工厂。

这种变化可能会激励对诸如印度制造(MakeinIndia)等行动的审查,即使有破纪录的FDI流入该国。鉴于这种迅速的技术变革,这一特定的倡议可能不一定意味着更大的就业创造,尽管距离“3D打印经济”还有几年时间。即使是世界工厂,中国也不会幸免这种新浪潮的冲击。随着3D打印技术的出现,中国西南地区的工业化蓝图不仅仅是成本竞争力,还是在过去30年中东部沿海建立的优良基础设施。

另一个可能受到影响的当前倡议是2025东盟的经济共同体蓝图,其主要目标是通过加强区域,参与全球供应链网络,使该地区成为一个高度一体化的经济,但是,制造业对全球供应链的追求需要进行严格的重新审查。

3D打印很可能急速推进制造部门的转型,它将直接影响城市规划和土地利用政策;或许更重要的是,为发展中国家的群众创造就业作为向上流动的途径。所有这些潜在的动荡都带来了根本性的问题,我们是否需要根据这种有影响力的技术重新调整我们的经济愿望?

责任编辑: 海闻

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