從零售商品到醫療植入物甚至食品,3D打印技術有望改變我們對日常生活的看法。對此,我們很難預測它將對制造業產生什么影響,但無論什么影響,它們都可能是深刻和永久的。
3D打印也稱為“添加制造”,是指通過在編程命令下分層材料將對象疊加在一起的過程。對象可以式任何的幾何形狀,并且由數字模型數據或其他電子數據源(諸如添加制造文件)產生。
3D打印的出現為制造商打開了通過消除制造過程中的許多步驟(例如鑄造和焊接金屬)來顯著降低其貨物的生產成本的方式。它還將整個生產過程減少到不超過三到四個關鍵步驟。
使用3D打印,最初的一系列生產階段可以縮減為一端設計師,另一端是打印機或“制造商”。中間的玩家很可能是原材料或“材料”的供應商。
制造過程的這種減少可能影響區域和國際生產網絡,可能導致減少資本需求、倉儲和其他物流和運輸需求。生產系統的這種變化可能改變國家的經濟安全。
例如,無論經濟發展水平如何,它都可能破壞各國制定的創造就業和物流、倉儲投資的發展計劃。在這種有影響力的技術下,全球生產網絡可能會發生什么?
制造的魅力
3D打印有潛力創造一個新的生產系統,通過釋放一個破壞性的力量,世界自從工業革命以來沒有這樣的經歷。這種中斷可能會改變全球供應鏈和現有的生產流程。
福特的裝配線以規模經濟的理念為中心,如果你生產大量的特定產品,生產的每個額外的單元將制造成本更低。
裝配線的專業化只需要低技能工人,他們可以很容易地被教授簡單的重復步驟。標準化的零件和更高效的組裝大大降低了生產成本,并允許更多的工人被雇傭。隨著更多的勞動力被雇傭和穩定的收入保證,人們可以負擔他們正在幫助建立的產品,因為它們的低成本。
所有這一切導致消費增長,制造業帶動的快速經濟發展,連同供應鏈網絡,在第二次世界大戰后傳播到全球。以日本、香港、韓國、臺灣和新加坡為首,這個全球趨勢甚至改變了過去30年來人口最多的國家--中國。
很有可能這些國家的制造業成功的促成了諸如印度政府2014年提出的“印度制造”等倡議。這項努力是將印度轉變為全球設計和制造中心的更廣泛議程的一部分。
該計劃啟動后,印度成為外國直接投資(FDI)的全球首要目的地,獲得630億美元投資,超過美國和中國。該倡議的前提是,制造部門的直接外資企業將為人民創造就業機會。但3D制造技術對這種努力和其他類似的人造成嚴重威脅。
供應鏈
3D打印的獨特之處在于它降低了復雜性。部件和組件的組裝步驟和成本都可以顯著降低。作為裝配線自身的先驅,福特汽車公司現在使用3D打印來生產和組裝原型。根據公司的增材制造技術專家透露,這些原型可以在一周內準備好并進行測試,成本只有幾千美元,而不是100,000美元。
此外,3D打印提供了潛在的新設計可能性,可以根據喜好調整或更改,即使在最后一分鐘。關于股票和物流的想法將發展,因為公司可能很好地在未來進行運輸設計,而不是產品。這些設計然后可以由終端用戶在他們選擇的位置處打印或“制造”。
這將降低對物理基礎設施的資本要求,3D打印服務可以在小空間中運作,而不是像傳統制造業部門那樣占據大面積。還可以減少對倉儲和運輸(包括跨境運輸)的需求。
這樣,3D打印可以挑戰制造業的規模經濟,并縮短全球供應鏈網絡,從多個生產地點到由3D打印材料供應商和最終生產商或其附近的最終生產商組成的網絡用戶。
它可能成為從大規模生產某些商品到更定制經濟的預兆,在那里每天大批量生產的商品是按照定制規格生產的。這將導致產品的許多變化,但是產量低。
這種情況不會是靜態的。目前,3D打印似乎適合小批量、定制化生產。但隨著時間的推移,大規模生產可能會被這種技術打斷。
主要變化
這直接影響著全球供應鏈,許多國家的制造業、物流和倉儲業都受到影響。另外,貨物運輸和港口配置也將改變,從規模經濟到一個或幾個經濟的變化。
由于制造業的這種劇烈的技術“海嘯”,可能需要重新評估土地分區政策。一方面,3D打印可能消除許多大型裝配廠。另一方面,許多中小型企業可以提供3D打印服務,生產定制產品。
那么,保留工業區和非工業區之間的當前鴻溝仍然有意義嗎?在工業區發展中撥出巨額資源用于吸引制造工廠創造就業機會的國家需要回到制定委員會,重新確認未來的制造工廠。
這種變化可能會激勵對諸如印度制造(Make in India)等行動的審查,即使有破紀錄的FDI流入該國。鑒于這種迅速的技術變革,這一特定的倡議可能不一定意味著更大的就業創造,盡管距離“印刷經濟”還有幾年時間。
即使是世界工廠,中國也不會幸免這種新浪潮的沖擊。隨著3D打印技術的出現,中國西南地區的工業化藍圖不僅僅是成本競爭力,還是在過去30年中東部沿海建立的優良基礎設施。
另一個可能受到影響的當前倡議是2025東盟的經濟共同體藍圖。其主要目標是通過加強區域,參與全球供應鏈網絡,使該地區成為一個高度一體化的經濟。但是,制造業對全球供應鏈的追求需要進行嚴格的重新審查。
3D打印很可能需要促進制造部門的轉型。它將直接影響城市規劃和土地利用政策;或許更重要的是,為發展中國家的群眾創造就業作為向上流動的途徑。
所有這些潛在的動蕩都帶來了根本性的問題,我們是否需要根據這種有影響力的技術重新調整我們的經濟愿望?