解析“中國制造2025”下的3D打印
2015年5月8日，國務院正式印發了《中國制造2025》。這份被認為是中國版的“工業4.0”發展規劃，明確了在新一輪科技革命和產業變革的大背景下，中國主動應對全球產業競爭新格局和未來產業競爭新挑戰的發展戰略。為實現中國制造由大到強的轉變，提出了9大戰略任務、5項重點工程、10大戰略領域和若干重大政策舉措，描繪了中國制造梯次推進的路線圖和未來30年建設制造強國的宏偉藍圖。在該規劃中，3D打印（增材制造）作為代表性的新興技術占有重要位置，在全文中共出現6次，貫穿于背景介紹、國家制造業創新能力提升、信息化與工業化深度融合、重點領域突破發展等重要段落，并融入于推動智能制造的主線。這一方面體現出我國對3D打印的重視程度，另一方面也彰顯了在戰略層面我國對制造業發展面臨的形勢和環境的深刻理解。
3D打印首次出現在規劃的第一部分。在全球制造業格局分析中，制造業被認為正面臨重大調整。隨著新一代信息技術與制造業深度融合，以3D打印、移動互聯網、大數據等新興技術將重構現有的制造業技術體系，推動實現制造生產方式的變革，智能制造將代替重復和一般技能勞動成為大勢所趨。
在隨后的首個戰略任務“提高國家制作業創新能力”中，規劃提出興建增材制造等一批制造業創新中心（工業技術研究基地），支撐完善國家制造業創體系構建。這些國家創新中心將重點開展行業基礎和共性關鍵重大技術研發、成果產業化、人才培訓等工作。在“推進信息化與工業化深度融合”戰略任務中，3D打印又被提到2次。在加快發展智能制造裝備和產品方面，提出組織研發增材制造等智能制造裝備以及智能化生產線；在推進制造過程智能化方面，提出加快增材制造等技術和裝備在生產過程中的應用。
最后2次出現是在10大重點領域發展布局中。在高檔數控機床和機器人領域，提出要加快增材制造等前沿技術和裝備的研發；在生物醫藥及高性能醫療器械領域中，提出要實現生 物3D打印等新技術的突破和應用。 實際上，在《中國制造2025》出臺以前，2015年我國已有多個3D打印相關利好政策出爐。
2015年2月份工業和信息化部（以下簡稱“工信部”）、國家發展和改革委員會（以下簡稱“發改委”）、財政部聯合發布了《國家增材制造產業發展推進計劃（2015-2016年）》，這份經過2年精心打造的推進計劃將3D打印產業的發展提升到國家戰略層面。
3月份“兩會”期間，李克強總理政府報告提出了“中國制造2025”，“互聯網+”行動計劃，“大眾創業，萬眾創新”3項具體措施，形成了新常態下推動中國經濟發展的新思路，這3項具體措施均和3D打印密切相關。
5月份國務院正式對外公布《中國制造2025》規劃，其中3D打印成為加快實現智能制造的重要技術手段；6月份國務院印發《大力推進大眾創業萬眾創新若干政策措施的意見》，其中的第6大領域“建設創業創新平臺，增強支撐作用”涉及3D打印。
該技術可使得社會大眾的創意和想法快速轉化為產品，使其成為創業的熱門領域。目前，“互聯網+”行動計劃也正在積極的制定當中。由于3D打印具有的先天互聯網基因，預計其也將成為重點關注的領域。
一、生產模式迎來新變革
在過去的2個世紀中，人類的生產模式發生了多次的轉變，每一次轉變都極大地提高了生產力，改變了人類的生活。目前，新一輪的變革正在發生（見圖1）。在1850年前后，首先出現了“手工制造”時代。其主要標志是技術嫻熟的工匠根據客戶的要求逐件的生產產品。這種作坊式的生產模式以小批量和定制化的生產形式為主。但是，生產效率較低，單件產品的質量取決于個體工匠的技術水平和經驗智慧。隨著第一次工業革命的到來，以蒸汽機作為標志的機器逐步代替了手工勞動，極大的提高了生產力。隨后，福特汽車公司革命性的實現了流水線生產，人類開始進入到“大規模制造”時代，并在1955年前后達到頂峰。在這個階段，大規模生產降低了單個產品的制造成本，但產品的多樣性也隨之減少。
在20世紀80年代后，隨著社會大眾對消費類產品多樣化的需求逐步提高，“大規模定制”開始興起。這種模式通過組件模塊化和用戶參與，兼顧了低成本生產和客戶需求。這使得產品的種類增加，而單件產品的生產規模下降。 2000年以后，全球化進程日益加快，制造業趨于更加復雜化和個性化。產品更新換代的節奏加快，定制化需求日益旺盛，制造業的生產模式開始步入到“個性化制造”階段。今天，互聯網和現代制造業正在進行深度融合，3D打印、移動互聯網、大數據等新技 術正在推動制造業向數字化、網絡化和智能化的方向發展。數字技術、智能技術的融入，使得“物理”意義上的產品攜帶了更多的“信息”功能，其整體性能得到本質的提升。
未來制造業的競爭核心將不再是“物理”意義上的質 量，而更多的是產品整體的功能性。這將導致制造業的生產模式從批量化、規模化、標準化制造轉變為定制化、個性化、分布式。新的生產方式將更加靈活，滿足多品種小批量的產品需求，逐步取代大批量生產，成為未來制造的主要形式。縱觀制造業生產模式的發展歷程，它像畫了一個圓圈一樣又繞回了起始點。
機器的應用使得制造業的生產模式實現了從手工生產到大規模制造的轉變，而以3D打印、機器人為代表的智能化制造技術將引領個性化定制時代的到來，使得全球制造業的格局發生重大革命。在生產模式發展變化的同時，制造業的設計理念，商業模式，價值鏈也正在隨之變化。產業價值鏈的重心從生產環節逐步轉向研發設計和品牌營銷等環節轉移，導致制造業從生產型向服務型進行轉變。網絡眾包、協同設計、互聯制造、大數 據等互聯網信息技術也將改變制造業的價值鏈條，構建新體系。
隨著新一代信息技術和互聯網的不斷發展，未來的產品將不斷的智能化、網絡化。制造業企業不單單需要通過工廠內部的智能化、信息化來采集大量的生產信息，來提高企業的運行效率；另一反面還需要透過外部網絡獲取產品的反饋信息和客戶需求的大數據，通過對海量數據的分析、處理，來快速動態的配置資源和提供解決方案，形成全新的制造業企業管理決策方法。 由于3D打印自身的一些獨特優點，使其成為推動制造業新一輪生產模式變革的重要技術之一。首先，3D打印將生產環節和設計環節連接到一起，整合成為“精益設計”模式。作為一種“設計無限制”的數字化制造技術，3D打印可以直接制造出形狀高度復雜的產品。這將大大簡化產品設計，提高零部件的集成度，加快產品開發周期。同時，也使得過去受到傳統加工方式約束而無法實現的復雜結構制造變為可能。
3D打印還使得制造業的門檻大幅度降低，“大規模制造”所需的大型廠房、眾多機器、大量專業人員等生產要素將不再能夠阻擋制造業的大眾化。借助互聯網，3D打印可以使任何人都可以通過數字設計來實現產品生產制造。因此，制造的重心將由生產向設計轉移，通過精益設計提高制造的靈活度將成為發展趨勢。這種變化恰恰迎合了互聯網和信息技術快速發展，產品微小創新和快速迭代成為新的發展模式。其次，3D打印還可大大壓縮供應鏈，使得傳統的離岸經濟模式得以改變。
數字化文件的共享和交易,將允許在靠近消費區域的地點進行生產。這將繞過傳統的供應鏈，實現 產品“分布式制造”，顛覆傳統供應鏈中的企業(見圖2)。最后，3D打印與互聯網的結合將使得社會大眾有機會直接參與到產品整個生命周期當中。從最初的設計、到制造、到后期維修，再到相關服務。這種模式將釋放整個社會的智慧，構建兼具個性化和數字化的產品與服務，演化出更加靈活和富有活力的商業模式，重組產業鏈分工、創造新的盈利模式和價值鏈體系。通過將改變產品的制造方式，進而改變世界的經濟格局，最終改變人類的生活方式。
(責任編輯：admin)
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