§3D打印产业对中国的影响

如果说在过去的新科技革命中,中国只是随着科技发展的浪潮随波逐流,那么现在的中国越来越善于捕捉到新的技术,并迅速增强中国在这一技术领域的竞争力。在即将到来的新一轮技术革命中,中国要实现从跟随者向主导者、推动者的转变。

中国或将成为3D打印产业的最大生产与消费市场

中国在3D打印技术领域的科研水平已经具备一定的实力,和发达国家基本站在同一条起跑线上,某些技术居于领先地位。但是,新事物的产生和被接受是一个缓慢的过程,在商业化推广和产业化发展方面,中国的3D打印仍然滞后。在2013年5月29日召开的首届世界3D打印产业大会上,全球最知名的3D打印行业研究机构Wohlers Associates公司主席特里·沃伦斯发布了Wohlers报告。这份报告包括了中国在内的全球70余个国家3D打印公司的相关数据,报告显示:2012年,全球3D打印行业总产值增长了28%,达22亿美元;3D打印机的全球销量同比增长25%,其中美国占38%,中国占8.5%。

尽管与美国相比,中国3D打印技术的推广还处在初始阶段,但是数据掩盖不了的是,中国庞大的人口意味着中国的3D打印产业在推广方面有其他国家无可比拟的优势——广阔的市场,中国经济的飞速发展使中国人具有令世界惊讶的消费能力,一旦3D打印实现产业化经营,通过有效的市场推广,便可能如雨后春笋一般,在中国迅速发展,并渗透到人们生产和生活的方方面面。如果国家再加以政策支持,毫无疑问,中国完全可以成为最大的3D打印产业国家。

3D打印产业能否颠覆中国的本土制造业?

每当一项新技术诞生并逐步发展成为一个产业,人们总会预测它对原有产业的影响:新产业是否会替代原有产业?会在多大程度上造成产业结构的调整?3D打印技术的诞生也不例外。自从3D打印技术在中国出现,人们便猜测,3D打印技术是否会使中国传统制造业走向覆灭。但正如人们曾难以预言蒸汽机出现、计算机发明、互联网应用的影响力一样,3D打印技术的影响力也只能在未来告诉人们答案。

3D打印技术颠覆了人们对传统制造业的看法,例如,航空制造业中,在飞机部件制造中,对大型整体金属构件的需求和使用越来越多,大型金属结构传统制造方法是先锻造再机械加工,这需要高昂的模具费用和较长的制造周期,但是通过3D打印技术,使用基于金属粉末和丝材的高能束流增材制造技术生产飞机零件,实现了飞机结构的整体化,达到“快速反应,无模敏捷制造”的目的。理论上来说,“想象力有多大,3D打印的用途就有多广”。美国康耐尔大学一位教授带领他的学生,在实验室里用一台3D打印机,打印出了一块有草莓酱的巧克力蛋糕。2011年3月,英国设计并用3D打印机一次成型地打印出车轮、轴承和车架,组装成型;几个月后,加拿大温尼伯市通过3D打印技术制造出世界首辆汽车。

3D打印产业对于中国传统制造业的威胁主要在于其供应链的“客户友好型”。客户在传统制造模式提出生产需求,厂商不会立刻同意生产,而是进行市场调研,根据市场预期收益,确定是否开展生产,一旦工厂决定将生产线投入生产,未来无论这一产品是否走俏,沉没成本都已产生,生产线难以停止。而3D打印产业可以更快地对客户的要求做出反应,为客户即刻制作,使顾客的等待时间大大缩短。

3D打印产业的发展对于提升我国的创新能力,降低产品研发成本,缩短研发周期,有极大的推动作用。与其担忧3D打印产业对中国本土制造业的影响,不如利用好3D打印技术与传统制造技术各自的比较优势,实现两种生产方式的并存和互补,雄壮我国制造业。将3D打印技术用于强调个性化、复杂化的小批量生产和模具生产上,在大批量生产上,仍使用传统制造工艺,以提高批量生产的速度并以规模效应降低成本。同时,中国应努力转变产业结构,大力发展3D打印产业,变被动为主动,主动用3D打印产业与传统制造业实现融合式覆盖。

3D打印产业蓬勃发展将重创中国出口?

就目前而言,3D打印技术主要被应用在医疗行业、科学研究、产品原型、文物保护、建筑设计、制造业、食品产业、汽车制造业、配件饰品等领域,只局限于生产价格敏感度不高的产品。因为,已经推出的3D打印机还不能完全取代繁复的传统制造工艺,3D打印技术对材料的“挑三拣四”是限制其自身发展的一个重要原因,例如,即使技术上已经可以打印出陶瓷制品,但是打印所需的材料却是稀缺和昂贵的。又或者如是说,3D打印技术还无法利用我们身边简单的材料打印出我们想要的东西。

从我国出口结构来看,劳动密集型传统制造业生产的工业制成品为出口做出了巨大的贡献。目前3D打印在玩具打印和模型打印方面占有一定的优势——无需组装,零时间交付等,但是其在当前一段时间内价格高昂是回避不了的事实,只能迎合高收入人群的好奇心理。而玩具在我国出口总额中所占的比重只有不到0.5%,即使所有外国人都自己在家打印玩具,不买中国的玩具,我国的出口也受不到大的冲击。作为大家津津乐道的“made in China”的出口服装,即使未来家家都自己打印衣服,也只是会影响到我国服装出口所占的7%。中国出口最多的是机械和运输设备,占出口总额的近一半。机械和运输设备所需的零件,绝大部分适合传统的标准化工业加工,在当前的一段时间内,3D打印的综合成本并没有大的优势。

当前的3D打印技术的不完善、综合成本较高,并不能作为我们轻视3D打印产业的借口。未来某一天,3D打印技术成熟、完善,能使不同材质的产品也一次成型,一机多用,对原材料的要求不再苛刻,3D打印产业必将能够在人们还来不及反应的情况下飞速发展起来。中国作为世界第一大出口国,正在努力实现投资、消费和进出口“三驾马车”的并驾齐驱,如果出口受到了重创,将会对中国经济增长带来急速下坡式的影响。为实现出口结构转型的“软着陆”,我国就不能再在3D打印技术的发展上落后于人,要打有准备的仗。

中国的“世界工厂”地位行将不复?

中国以廉价的劳动力和原材料、优惠的政策等吸引了众多海外企业来华投资建厂,因而中国成为很多世界知名品牌的产品加工地和集散地,迅速发展成了全球公认的“世界工厂”。

3D打印产业使传统制造业的劳动力投入和工人技能培养、专业设备投资、生产线管理等重要环节变得无关紧要。不需要建设复杂的工艺生产线,只需增加3D打印机的数量,就可以提高产能。一条传统的手机组装生产线上至少需要几十人,甚至上百人,但是,数十台全自动化的生产设备可以只由一名技术员管理,将3D打印技术设备投资的费用除去,之后只需要支付电费、维护费用和与之前相比少之又少的劳动力工资。相比之下,中国传统制造业的劳动力价格却随经济发展而上涨,源源不断的人力成本投入,给外资企业带来了巨大的成本压力。外资企业始终在寻找可替代劳动力又能保障大批量产品生产的方法。3D打印技术的发展,给曾在世界各地寻找廉价劳动力国家的外资企业带来了希望。3D打印公司Shapeways已经掌握无缝拼接泳衣的技术,其可以用尼龙12直接打印制造,这也是一个开端,未来通过数字技术可以制造任何种类的衣服,不需要缝纫机械或者人工。他们不需要再为了降低成本而在世界各地考察建厂,将加工环节迁回本国,既压缩了人力成本,又减少了物流成本,并能更好地对本地市场做出反应。

同时,欧美国家将加快利用3D打印技术实现在本国生产,例如美国奥巴马政府提出工业制造“要在美国发明设计、在美国制造;用以前一半的时间、一半的费用完成新产品的研发和生产”。这种发展趋势,一方面使得在中国投资设厂的欧美企业将逐步回流本土,降低中国世界工厂的地位,另外一方面也直接减少了中国的出口额。值得注意的是,从数字来看,已经出现了一些苗头。2014年1-7月,占比超过三成的制造业实际使用外资金额同比下滑了14.26%,就区域而言,日本对华投资同比下降45.4%,美国对华投资降17.4%,欧盟降17.5%。

随着客户私人定制的需求越来越大,3D打印产业逐步成熟和完善,对于大批量生产的产品,可以增加3D打印设备来完成,而生产小量、定制的产品,更是3D打印技术的强项。中国作为“世界工厂”的地位或将不复存在。

但是,对于中国来说,3D打印产业倘若真的发展到可以替代劳动密集型产业,对生产线上数以亿计的劳动力是巨大的冲击,如何成功分流这些劳动力,是中国在3D打印产业发展过程中不得不面对和解决的一大问题。

物流业重新洗牌,工业制成品价格面临大跳水

3D打印技术诞生于一个快速的时代,人们希望想要的东西能够马上获得,不再需要等待其上市,或者翘首等待其从另一个城市千里迢迢地运来。3D打印技术的产业链是资源与技术高度整合的,是具有快速反应能力的。3D打印技术企业可以实现本地生产本地销售,市场有需要便即刻生产,客户有需要便即刻服务,这将对我国目前繁荣的国内长途物流业造成重创。这好比是,作为消费者,你会是乐意将图纸传给3D打印公司,待他们做好后同城传递过来,1天之内就能拿到产品,还是愿意等待3至5天甚至更长的时间,让你想要的产品坐飞机或坐火车、汽车送到你的手中?

工业制成品的价格受原材料价格、半成品价格、运输成本、机器的折旧等影响。在我国,物流成本占产品本身的40%左右,即使工业制成品出厂时价格是低廉的,但是因为出厂后的远途运输成本较高加上经销商分级抽成等,抬高了部分工业制成品的价格。成熟的3D打印产业将实现同城制作与销售,大大地降低了工业制成品的运输成本,经销商级数也会减少,即使在材料成本和制造成本等相当的情况下,工业制成品的价格也将可能大幅度下降。

中国或将成为3D打印的重要原材料提供国

3D打印产业发展的赛跑已经开始,从世界范围来看,我国的3D打印技术部分领域处于较高水平,但3D打印产业链的发展并不乐观,包括3D打印所需材料的提供和企业的参与,我国在材料的研发上远远落后其他3D打印技术同样先进的国家,有些关键的打印材料只能依靠进口。其他国家3D打印技术的推动主要依靠企业,而我国目前主要是依靠高校和研究机构。

中国的产业整体处于国际分工和全球产业链条的低端位置,高污染、高能耗、资源型产品出口占比较大,虽然部分行业生产能力居全球首位,但高附加值的产品少,技术含量偏低,经济效益也不高,获取的比较利益不够多。在3D打印产业的发展中,如果我们不能占领产业链发展的高端,不能掌握3D打印机器及打印材料的关键专利技术,不能达到3D打印的设计及创意的高端水平,不能构建站在全球市场领域的3D打印平台公司,那么我们将不得不成为3D打印机器和打印材料的加工制造地,我们将不得不继续耗费自己的矿产和能源等自然资源、继续损害自己的环境。

中国的饮食烹饪方式和文化将受到冲击

3D打印技术犹如克隆、转基因食品一样,在带给人新鲜、希望的同时,也带给人们无限的担忧。我们利用克隆技术可以克隆出不被排异的器官,满足器官移植的需要,同时我们担心有人丧失伦理道德,克隆人类,给世界带来难以预知的灾难。我们利用转基因技术生产出粮食,以解决某些粮食品种的短缺问题,同时我们担心转基因食品会对我们的身体造成伤害,甚至造成生物界的混乱。3D打印技术正朝着“无所不能”的方向发展,大家是否愿意食用3D打印机“打印”出来的米饭、蛋糕、馒头和菜品呢?

实际上,3D打印技术生产食品并没有改变食品的原料成分,只是食品原料组合、加工和烹饪方式的改变。

中国人的食品烹饪方式和加工工艺复杂,煎炒烹炸煮等等,又以热食、熟食为主,这是中国人饮食习俗的一大特点。古人认为:“水居者腥,肉臊,草食即膻。”热食、熟食可以“灭腥去臊除膻”(《吕氏春秋·本味》)。中国人的饮食历来以食谱广泛、烹调技术精致而闻名于世。而用3D打印技术生产食品,可能烹饪方式则相对简单,口感上也可能更为单一,这将对中国的传统饮食文化形成一定的冲击。

3D打印技术或引发我国第三产业中的创意产业爆炸式发展

美国等发达国家的第三产业占GDP比重达70%以上,我国只有40%多,与之相比还是有很大差距的。我国早已跻身世界生产大国,我国人均GDP已达5400多美元,但是中国家庭消费占国内生产总值的比例却一直在下降,已降至35%以下,这与中国世界经济大国的地位是不匹配的。同时,中国大妈疯狂抢购黄金,双“十一”网购交易额的纪录年年被刷新,说明了我国居民有巨大的消费潜力尚待挖掘,这一消费潜力的“挖掘机”只能是第三产业。只有第三产业才能满足国民日益增长的时尚设计、休闲娱乐、文化艺术等精神消费的需求。在第三产业中,文化创意产业既是生产型服务业,包含设计、研发、制造、销售等生产销售领域的活动;也是消费型服务业,包含艺术、文化、信息、休闲、娱乐等消费领域的服务。

文化创意产业的发展,是后国际金融危机时代促进我国经济转型的一项重要战略举措。国际金融危机冲击了诸多传统产业,而第三产业中的创意产业却逆势保持强劲的发展势头。创意是知识性的,能合理配置我国优秀的人才资源;创意是绿色环保的,只需要消耗很少的资源;创意又具有高度融合性,可以实现三大产业的融合互动。

创意产业的核心是设计,3D打印产业的未来的核心亦会是设计。3D打印技术以其“只有想不到的,没有做不到的”的强大功能,使其能够成为文化创意产业的载体,设计师们不再需要费时费力地将设计图纸送往加工厂,甚至还要想方设法说服对方生产自己的作品,或许一件作品的失败可能引起职业生涯的断送。现在设计师可以利用3D打印技术即刻生产出自己的作品,不满意也可以马上做出修改,直到设计出符合大众审美的作品。普通人也可以通过3D打印机实现自己的创意。这将是一个全民创意的时代,创意产业爆炸式发展,必将促进我国第三产业的发展,对产业结构优化升级有重要意义,同时也促使我国从“投资拉动经济”向“消费拉动经济”转型,逐渐发展成为消费大国。

3D打印产业发展滞后的连锁反应

发展3D打印产业,我们需要当机立断,迎难而上。不能再像以往一样,当我们还在对是否发展3D打印技术、促进3D打印产业形成犹犹豫豫、畏首畏尾的时候,美国等发达国家又将我们甩下很远了。

当3D打印产业如火如荼的发展,工业制成品价格受到进一步压缩,物流业陷入低迷,中国不再是“世界工厂”之时—中国数以亿计的廉价劳动力便丧失了用武之地,人力资源将出现结构性的供求矛盾,由就业问题引发的一系列社会问题将接踵而至,后果不堪设想。

更进一步讲,当今世界,中国能够在国际政治领域占领一席之地,获得更多的发言权,与作为“世界工厂”“血拼”出的世界第二的GDP密不可分。当世界不再需要“世界工厂”,中国还能否保持强劲的经济增长势头吗?当经济实力下滑,我们又能拿什么保持甚至提高我国的国际地位呢?