科技改變生活。第四次工業(yè)革命正在重新定義產(chǎn)品生產(chǎn)、分配、消費的方式，也將重塑人類未來的日常生活。3D打印技術，正是互聯(lián)網(wǎng)和制造業(yè)的有效結合，對傳統(tǒng)制造技術帶來顛覆性創(chuàng)新，也帶來無限可能性。數(shù)字化技術被更廣泛地應用在傳統(tǒng)制造業(yè)之中，已成為一股不可阻擋的潮流。

3D打印推動新一輪工業(yè)革命

“第四次工業(yè)革命已經(jīng)到來。對全球經(jīng)濟而言，沒有哪個行業(yè)會比制造業(yè)發(fā)生的轉變更大。向數(shù)字化創(chuàng)新不斷投入的公司，會甩開競爭對手。”在惠普公司首席執(zhí)行官迪昂·韋斯勒看來，3D打印技術作為驅動第四次工業(yè)革命的重要力量，將促使價值12萬億美元的全球制造業(yè)發(fā)生根本性變革。

《福布斯》雜志的報道稱，2017年，預計有57%的制造業(yè)企業(yè)增加在3D打印方面的投入，47%的企業(yè)在3D打印方面的投資回報率較去年增加，更有95%的企業(yè)將3D打印技術的應用視為自己在市場競爭中的優(yōu)勢所在。

在國際知名的大型企業(yè)中，波音公司采用3D打印技術制造飛機的部分零件，米其林公司利用3D打印技術進行輪胎生產(chǎn)，美國“太空制造”公司還成功在太空環(huán)境下完成了大型物體的3D打印。

今年5月下旬，一家新西蘭公司“火箭實驗室”在新西蘭東海岸發(fā)射全球首枚3D打印電池動力的“電子號”火箭。據(jù)媒體報道，該火箭發(fā)動機的主要部件幾乎都是3D打印制造。這枚火箭制造成本低、發(fā)射周期短，被業(yè)界評價是人類火箭技術發(fā)展史上的一大進步。

目前，強生公司與惠普合作，利用3D打印技術制造的醫(yī)療級脊柱擴張器已投入臨床使用。強生公司制造工程技術副總裁喬·桑德拉對本報記者表示，3D打印和數(shù)據(jù)挖掘技術的結合，將能為患者定制產(chǎn)品以及規(guī)模化產(chǎn)品的生產(chǎn)帶來重大變化，同時為患者提供性價比更高的服務。

美國軍方也對3D打印技術敞開了懷抱。8月15日，美國海軍陸戰(zhàn)隊宣布研發(fā)出一款可移動的3D打印設備，用于制造零部件，并有可能用于海外軍事設備維護。美國海軍通過和橡樹嶺國家實驗室共同研發(fā)出的3D打印技術，可以在4周內(nèi)就建造出一艘概念“潛水艇”。未來幾年內(nèi)，這一技術可能會應用于批量生產(chǎn)。

“全球制造業(yè)的數(shù)字化轉型，其影響會波及全世界的公司與消費者。而3D打印技術將發(fā)揮重要作用，徹底改變我們當前所認識的制造業(yè)形式。”德勤全球首席執(zhí)行官浦仁杰在接受本報記者采訪時表示，對企業(yè)級3D打印技術的未來充滿信心。

今年市場規(guī)模將接近60億美元

3D打印直接將虛擬的數(shù)字化實體模型轉變?yōu)楫a(chǎn)品，極大地簡化了生產(chǎn)流程，降低研發(fā)成本，縮短研發(fā)周期，使得任意復雜結構零部件的生產(chǎn)成為可能。據(jù)國際數(shù)據(jù)公司IDC預計，未來5年內(nèi)，全球3D打印市場將以22.3%的年復合增長率擴大，在2020年達到289億美元。

8月24日，惠普在其硅谷總部宣布與德勤在3D打印和數(shù)字化制造服務領域展開合作。“基于惠普顛覆性的3D打印技術，惠普會同德勤一起專注于幫助客戶轉型，在新時代跑贏對手。”韋斯勒口中惠普的“武器”就是其研發(fā)成功的多射流熔融技術。

3D體素相當于傳統(tǒng)打印中的2D像素，是一種直徑僅為50微米的3D度量單位，相當于人類一根頭發(fā)的直徑。多射流熔融技術能夠在體素級徹底改變色彩、質(zhì)感和機械特性，通過靈活使用打印材料，創(chuàng)造出具備傳導型、韌性、內(nèi)嵌數(shù)據(jù)和半透明特性的3D打印物體。同時，該技術能夠使打印高質(zhì)量物理部件的速度提高10倍，還實現(xiàn)了成本減半，為3D打印在所有制造行業(yè)的大規(guī)模應用提供了全新的可能。

捷普數(shù)字制造部副總裁約翰·杜爾奇諾思說，“在使用多射流熔融3D打印技術前，我們?yōu)榭蛻糁圃煲环N零部件需要4到6周時間，而現(xiàn)在，時間縮短到4至5天，生產(chǎn)成本也大大降低。”

惠普利用多射流熔融技術去年3D打印生產(chǎn)的零部件數(shù)量已達50萬件。惠普預計今年全球3D打印市場的規(guī)模將接近60億美元。

新興材料發(fā)展成為普及的關鍵

盡管3D打印技術方興未艾，但由于人們對于3D打印技術的理解還很不夠，以至于尚無法充分利用這項技術。在荷蘭ING公司的*新報告中，也將3D打印技術形容為尚處于“嬰兒期”，不過報告預測稱，當3D打印機和如今的打印機一樣成為必不可少的“基礎設施”后，3D打印機的爆發(fā)力將接踵而來，對制造業(yè)、全球貿(mào)易等領域產(chǎn)生深遠影響。

3D打印技術在制造業(yè)的普及程度，關鍵取決于新興材料的發(fā)展。如今，惠普希望通過搭建開放式平臺的方式，建立起各種材料的組合生態(tài)系統(tǒng)。惠普3D材料與*應用副總裁兼總經(jīng)理蒂莫西·韋伯告訴本報記者，雖然目前塑料依然是主導材料，但隨著技術不斷進步，會有更多的材料進入3D打印市場。惠普已經(jīng)在美國科瓦利斯設立了全球*3D開放材料和應用實驗室，推出業(yè)界*3D材料開發(fā)套件(MDK)，與很多世界*的材料公司合作進行新材料的研發(fā)。

無獨有偶，Divergent 3D公司也于今年3月宣布與德國金屬3D打印機制造商SLM Solutions達成合作，以開發(fā)分散式制造平臺的硬件和軟件，允許通過結合3D打印生產(chǎn)更輕、更具成本效益、更環(huán)保的車輛。該公司創(chuàng)始人辛格認為這個行業(yè)很有前景，“我們?yōu)槠�車行業(yè)開發(fā)了一個可持續(xù)發(fā)展的道路，我們相信這會讓汽車制造業(yè)復興。”

“隨著‘中國制造2025’規(guī)劃的出臺，中國制造業(yè)正在實現(xiàn)轉型升級。我們將通過與本土材料生產(chǎn)商和經(jīng)銷商合作，建立強大的3D打印生態(tài)系統(tǒng)和社群，促進這一解決方案在大中華地區(qū)實現(xiàn)廣泛的商業(yè)應用。”惠普多射流熔融技術3D打印解決方案副總裁兼總經(jīng)理拉莫·帕斯托表示，中國石化下屬燕山石化也已經(jīng)成為惠普的合作伙伴，雙方正應用多射流熔融技術共同開發(fā)聚烯烴粉末，擴展3D打印開放材料及應用生態(tài)系統(tǒng)。