§中国企业如何应对3D打印技术带来的机遇和挑战

作为国民经济和产业发展的微观主体，3D打印技术将会对企业运行和发展模式产生深远的影响。中国企业，特别是中国制造领域的企业，正处于从依靠低成本、高投入、粗放式的发展模式，向依靠创新驱动实现高端设计、研发的发展模式转型升级的进程中。当前，中国也正处于工业化和信息化深度融合的重要发展阶段，3D打印技术正是推动中国制造业企业信息化、智能化发展的重要变革技术。在经济和科技全球化背景下，中国企业面临着复杂的全球竞争环境：处于产业发展从引进到自主创新的追赶过程、处于企业市场全球化和来自发达国家跨国公司的国内市场竞争之中、处于中国企业嵌入全球制造网络之中；同时中国企业又面临着从计划向市场转型的制定变迁过程中。在这样复杂的背景下，3D打印技术给中国企业发展、获取全球竞争力既带来机遇，又带来挑战。中国企业需要重新思考发展模式并制定相应的战略。

企业竞争战略基本理论回顾与中国企业竞争优势的现状探析

1.企业竞争战略的基本理论简要回顾

在3D打印技术快速发展的背景下，中国企业制定相关战略的核心是：如何在全球竞争中获取竞争优势？这需要重新回顾企业竞争战略的一些基本理论，包括结构学派、基于资源观（Resource-based）的理论、动态能力（Dynamic　Capability）理论和基于学习观（Learning-based）的理论等。

企业获取竞争优势的第一种观点称之为“结构学派”，主要是从产业机构分析来确定竞争战略的基础，其比较实用的分析工具是“SWOT分析”，即对企业面临的优势（Strength）、劣势（Weakness）、机遇（Opportunities）和威胁（Threats）进行分析，从而制定出相应的战略。第二种观点是“基于资源观”的理论，该观点强调“资源”的重要性，指出一个企业如果要获得佳绩，需要获取一系列独特竞争力的资源，并将之配置到企业的竞争战略中，这些资源主要是难以模仿、具有一定独占性的资源。第三种观点是“动态能力观”，认为企业获取竞争优势的关键是培育一种动态的竞争能力，具备某种核心能力、或者整体能力（企业整体价值链的整体优势）。第四种观点是“基于学习观”的理论，其认为竞争优势的关键是企业的动态学习能力，即根据环境的变化、自身的内部条件等，培育一种学习能力，并使得本企业掌握技术创新能力和核心资源。尽管上述四种观点存在着一定的差异性，但从总体上而言，这些关于企业竞争战略的理论内涵是一致的。

2.中国企业竞争优势的现状探析

整体上来看，当前阶段中国企业的全球竞争优势不明显，甚至是处于全球分工体系中的价值链中低端，特别是制造业领域和知识密集型服务业领域。

从制造业来看，中国的制造业企业虽然整体规模上已经处于世界前列，但本土制造业企业的竞争优势不明显，特别是本土高技术制造业企业的竞争优势显得比较弱。多数本土企业并没有产品质量、品牌或多样化的优势，而是依靠低成本（低劳动力、低厂房价格和较低的原材料价格）、中低品质的战略；制造业企业多数以简单模仿战略为主，较少掌握核心资源，也通常较少在研发（R＆D）领域进行投资。根据国家科技部2009年的一项数据显示，中国制造业企业中有90%以上没有设立研发机构、也没有申请专利。我国制造业企业目前的现状是，所谓创新，也就是“九成模仿、一成突破”，多数企业采取的技术路线是遵循“逆向”分解与模仿创新；企业普遍忽视前沿性、平台性、长期性技术研发，持续依赖技术引进和进口零部件；在国内仅完成加工组装或者简单的制造过程，附加值高的环节多数是留在美国、西欧、日本等发达国家内。同样的，中高技术制造业企业的研发（R＆D）投入也较低，特别是在制药、航空航天、光学和精密仪器、机床、交通工具、通用机械等行业。另外，中国制造业企业的能耗大、二氧化碳排放和环境污染较为严重，这是粗放型发展导致的不良后果。

另外一个反映中国制造业企业竞争优势不明显的现象是：与先进制造业紧密相关的“生产性服务业”，或者称之为“知识密集型服务业”发展相对滞后。以汽车制造业为例，中国本土企业中，与汽车制造相关的汽车设计、性能测试（汽车碰撞模拟和监测等）、汽车物流等相关的知识密集型服务业发展缓慢，导致中国本土汽车厂商的整体国际竞争力受到较大影响。在传统制造业领域，例如纺织服装、皮革、轻纺等制造业领域，促进生产性服务业与制造业融合，是提升中国制造业国际竞争力的有效手段。但除了在长三角、珠三角和京津唐等主要发达地区之外，中国的知识密集型服务业发展相对缓慢，对于中国传统制造业的转型升级、国际竞争力提升支撑作用不显著。

3.3D打印技术对中国企业竞争优势的潜在影响

分析3D打印技术对企业竞争优势的影响，首先从一个企业内部基本业务流程来解析3D打印技术对基本业务活动和整体竞争优势的影响过程和机制。美国哈佛大学商学院教授迈克尔·波特在其经典著作《竞争战略》一书中，将一般企业的内部基础业务流程划分为基本活动、支持性活动两个部分（见图4-2）。一般制造业企业的内部基本业务流程活动包括：原材料采购和物流（进料后勤）、生产制造过程、内部物流（发货后勤）、销售和售后服务等；支持性活动主要包括研究与开发（R＆D）、采购、人力资源管理、企业基础设施等。

（1）3D打印技术对企业的原材料采购和物流产生的潜在影响

首先，3D打印技术运用塑料、生物材料和粉末状金属等可粘合材料，对于物体技术的构造采用逐层打印的方式，可以直接从计算机图形数据中生成任何形状的零件，无需机械加工或任何模具；其次，3D打印使难加工材料可加工性得到提高，使工程领域能够拓展；最后，3D打印使绿色的制造模式得到开拓，节省了材料，面向制造工艺的设计是传统的方法，现在可能是面向性能的设计；此外，3D打印还可能通过与云计算和云网络服务结合，实现远程的分布式工作，这将对企业传统的原材料采购和物流模式产生冲击，不仅对原材料来源地，还对内部物流（发货后勤）等产生一系列影响。

（2）3D打印技术对企业的生产制造和销售模式产生的潜在影响

3D打印技术对企业的生成制造过程的最大影响是，有可能促成其制造过程发展为由小规模、分布式节点组成的“云制造”。因此，制造过程将由“大批量标准化生产”、“大批量定制”向“个性化量产”和“差异化生产”模式转变。

另外一方面，从未来消费者需求角度看，伴随着购买力加强、全球化竞争和供给方不断多样化以及供给不断深化过程，消费者对于需求的多样化和复杂度要求也不断加强，从而对新奇、个性化的产品需要增多。3D打印技术正好是企业实现“个性化量产”和“差异化生产”的有效手段。

（3）3D打印技术将改变企业的研发与开发（R＆D）活动模式

在个性化需求逐渐占据主导地位的消费时代，3D打印产业化将会对中国制造业企业的R＆D模式产生巨大的影响。一是要求企业具备良好的设计能力，包括零件设计和模具设计方法的变化，这将可能带动制造业企业的转型升级；二是需要企业改变传统的研究与开发（R＆D）模式，企业不仅应重视自身的研发，还应加强“开放式创新”和集成能力的培育，整合原材料供应方、消费者需求方和自身的研发能力，以获取整个供应链上的创新能力和竞争优势；三是要求企业自身更多地投入到研发活动，特别是对“改进型/适应型”的R＆D提出更高要求，无论是倡导创新型的企业、还是追随型的企业，均需要重视对适合自身企业发展所需的3D打印技术及辅助技术领域进行开发和投入，特别是在设计软件开发、新材料研发、关键制造技术和智能化融合技术等领域的研发。

（4）使得企业人力资源管理和其它业务流程朝着更为知识密集型方向发展

应用3D打印技术的企业，一方面，要求大幅度增加具备将3D打印技术应用到相应产业的“知识密集型”高技能员工数量和质量，其中，员工技能包括软件设计能力、复杂制造技术及流程管理技能、对市场需求把握和相应的“个性化量产”分析能力等；另一方面，由于3D打印过程提升了企业的智能化水平，在很大程度上替代了部分知识技能要求不高的手工劳动。3D打印技术的使用，将可能使得企业内部的员工结构发生较大转变。

（5）3D打印技术将促进中国企业从低成本向创新竞争的战略转型

中国企业，特别是制造型企业，往往以采取低成本劳动力的战略来获得比较优势，在人力资源管理方面，也以传统的管理方式为主。融合3D打印技术之后，企业中的“知识密集型”高技能员工数量和质量将会大幅度提升，这也要求中国企业转变传统的人力资源管理模式。同样，结合3D打印技术的企业，在从传统的发展模式向更加知识密集型的模式发展过程中，其管理模式，经营思维和其它相关的业务流程也要进行配套转型。

不可否认，低成本战略（成本领先战略）仍然是企业获取竞争优势的重要手段之一，但是仅靠低成本战略将使得中国企业被“低端锁定”。因此，需要融合3D打印技术推动企业知识密集竞争力提升，推动中国企业从单一的低成本战略，向多样化、目标集聚等创新驱动的竞争战略转型。

新形势下中国企业应对3D打印技术带来影响的策略思考

1.主动关注3D打印技术发展动态，评估其对本企业竞争优势的潜在影响

市场经济条件下，企业是自主决策的主体，而企业的基本性质决定了是以盈利为主要目的。如何获得盈利，以及如何维持企业动态竞争优势，是企业根据动态环境下做出的最优决策。对于企业是否关注3D打印技术，以及是否在短期内采纳和融合3D打印技术，往往是企业根据自身的盈利能力和影响其动态竞争优势的因素来决策的。

鉴于3D打印技术对企业（尤其是制造业企业）的内部基础业务流程可能产生的深远影响，需要中国企业，特别是具有领先创新意识的企业，主动关注包括3D打印技术在内的新兴技术的发展动态，及其对本行业和企业竞争力可能产生的影响。

根据企业自身已经采取的竞争战略（低成本、目标集中或组合战略），评估3D打印技术对整体竞争战略的潜在影响，并针对3D打印技术对企业业务流程角度的影响进行评估，制定企业战略转型的方向和规划。

2.深入评估3D打印技术对本企业不同业务流程的改进价值和转换成本

企业采纳新技术（如信息化技术采纳）的过程往往是一个渐进性的过程，有利于更好的学习和吸收。同样的，渐进性的企业战略转型和组织变革也通常是多数企业采纳的策略，因为企业需要克服“组织惯性”等障碍，这通常需要一个渐进的过程。

中国企业应用和融合3D打印技术的过程，也需要一个渐进式的过程。需要深入评估3D打印技术对本企业不同业务流程产生的可能影响，以及对组织变革和战略转型的增值程度和实施成本。分析企业自身采纳和融合3D打印技术，主要包括原材料采购和物流、生产制造和销售模式、研发与开发（R＆D）活动模式、人力资源管理和其它业务流程的潜在价值、组织变革的影响程度和难易程度、交易成本的大小等因素。

3.制定实施本企业组织变革和融合3D打印技术的进程安排

面临着日益竞争激烈的全球环境，中国企业转变发展战略、实施组织变革以获取适宜的竞争策略，是一个必然的过程。中国企业可以选择主动实施变革的策略，也可以选择被动的追随型策略。企业选择3D打印技术的融合过程，也是面临着类似的选择过程。但无论是主动式、还是被动式策略，中国企业均需要制定一个组织变革的进程安排。

中国企业可以根据行业竞争态势环境、自身的内部条件，来选择“休克式疗法”或“渐进式疗法”的组织变革，并采取相应策略来融合3D打印技术。

4.积极开展组织学习，应用3D打印技术来积累核心资源并培育动态竞争能力

根据企业竞争力基本理论可知，中国企业需要根据环境的变化、自身的内部条件等，培育一种学习能力，使得本企业掌握技术创新能力和核心资源。3D打印技术是一种引发企业技术和管理变革的重要引擎和工具，需要中国企业主动开展相关的技术学习和组织学习，通过实施战略转型和组织变革，根据自身所处的行业特征、外部环境和内生的资源基础，动态积累核心资源和培育竞争能力。

当然，并不是所有的企业都适合均衡地采取相同的3D打印技术融合策略，不同所有制、不同规模、不同基础条件的中国企业，需要结合动态环境，选择适合的策略。

精华小结

3D打印技术将会对中国的制造业、第三产业和出口等方面产生深远影响。借鉴发达国家经验，在国家层面上，我国应做好战略制定的顶层设计，培育自主创新能力，衔接人才培养与市场需求，培育可持续的市场需求，积极利用国际创新资源，破除3D打印产业及整体产业转型升级的制度性障碍。在地方层面上，我国地方应具有战略眼光，优化3D打印产业的发展环境，各地联动发展，突破重点领域，培育需求方。在企业层面上，企业不能忽视3D打印技术对自身发展的潜在影响，应主动关注3D打印技术的发展动态，深入评估其对本企业不同业务流程改进的价值和转换成本，制定企业变革和融合3D打印技术的计划，并积极学习，应用3D打印技术来积累核心资源并培育动态竞争能力。国家、地方、企业三者联动，中国3D打印技术的发展必将如虎添翼，生机勃勃。

附录

美国国家增材制造创新研究院（NAMII）简介

NAMII的领导机构国家国防制造与加工中心主任兼NAMII的主任Ralph　Resnick表示：“作为公私合作关系，NAMII采用了工业界和政府共享领导权的模式。我们相信这种领导模式将促进所有成员之间的合作，加速增材制造技术的发展和美国制造部门的创新。”

美国国家增材制造创新研究院宣布执行委员会名单

学术界：

Gary　Fedder，卡内基·梅隆大学；

Jim　McGuffin-Cawley，凯斯西储大学；

工业界：

Eric　Barnes，诺思罗普·格鲁门公司；

Jim　Williams，3D系统公司；

非盈利组织/协会：

Tim　Shinbara，美国制造技术协会

Mark　Tomlinson，美国机械工程协会政府：

Bruce　Kramer，国家科学基金

John　Russell，国防部

Robert　Ivester，能源部

NAMII授予的项目

（1）由零件生产商RP+M小企业承担的“熔融沉积成型（FDM）零件制造”项目。该项目将使NAMII更为了解高温聚合物ULTEM9085的属性及优势。该项目主要成果包括一份设计指南、关键材料和工艺数据、材料、零件和工艺认证。

（2）由美国凯斯西储大学承担的“再利用和复原加工的增材料制造工艺和流程资格”项目。该项目将开发、评估和认证用于修复和再利用工具及模具的方法。压铸工具十分昂贵且需要很长时间来制造，每个工具的价格有时会超过100万美元。使用修复和再利用工具及模具可节省能源和成本，缩短交货时间，通过使用该团队开发的增材制造技术，可延长工具使用寿命。

（3）由美国凯斯西储大学承担的“粉末床直接金属增材制造工艺的快速认证方法”项目。该项目将有助于提升工业界了解和控制微细结构和力学特性的能力。

其他项目包括：美国密苏里科技大学承担的“用于复合材料制造和液压成型的稀疏制造快速加工的熔融沉积成型”项目；诺格公司航空航天系统分部承担的“复杂复合材料加工的熔融沉积成型”项目和“高温选择性激光烧结技术和基础设施”项目；美国宾夕法尼亚州立大学直接数字化沉积创新材料工艺中心承担的“用于增材制造工艺监测与控制的热成像”项目。

（资料来源：中国国防科技信息网）