爱华网专访长城企业战略研究所所长王德禄 人类经历了两次工业革命，在实现机械化、规模化、城市化的同时，也带来了能源危机、环境污染、交通拥堵等诸多问题。随着互联网的普及以及智能软件、新材料、机器人、3D打印等新技术的应用，第三次工业革命呼之欲出。特别是3D打印，被寄予极高的期望，不仅受到国内外资本市场的热烈追捧，而且引起了政府、科技、企业和投资界的高度重视。 已有20多年的3D打印为何现在突然“蹿红”？它对经济和社会发展到底能产生多大影响？对中国这个制造业大国来说，是机遇还是挑战？中国如何应对呢？为此，本刊记者专访了长城企业战略研究所所长王德禄。 革命意义 《新经济导刊》：2012年以来，3D打印在全球急剧升温，人们对3D打印的发展前景存在争议。英国《经济学人》杂志把3D打印技术作为第三次工业革命的重要标志之一，有人则认为影响有限，减材制造依然是主流。您对此怎么看？ 王德禄：对于第三次工业革命，目前比较主流的看法来自美国未来学家杰里米?里夫金。他认为，接下来的半个世纪里，集中经营活动将被第三次工业革命的分散经营方式取代。未来将是社会化协作、分布式能源和行业专家、技术劳动力为特征的新时代。 在第三次工业革命中，产业链条的关键进一步转移至研发设计等环节，制造环节将被压缩至“一步实现”。除3D打印外，机器人技术、人工智能技术、纳米科技、新材料、新能源等技术也将是第三次工业革命的重要组成部分。而3D打印则被誉为是“第三次工业革命最具标志性的生产工具”。3D打印技术极有可能和互联网一样深入到我们生活工作的任何一个角落，会在第三次工业革命中产生巨大的推动作用。同时，应当强调的是，3D打印并非第三次工业革命的全部，掌握了3D打印技术是在第三次工业革命中取得领先地位的必要条件而非充分条件。 3D打印机在第三次工业革命中的地位，正如PC之于信息行业。对比信息行业的发展历程，工业用快速成形机相当于20世纪60年代的专用和大型计算机，而民用3D打印机则是20世纪70年代的个人PC和苹果台式计算机。3D打印技术会渗透到许多领域，并衍生出许多原创产业，如皮肤打印、3D打印设计和服务平台、消费品定制等。就像蒸汽机发明以后，不仅仅是蒸汽机产业本身，还渗透到许多行业中，这也是它的革命意义。 目前，3D打印产业尚处于产业导入期，全球竞争刚刚拉开序幕。我国在技术水平与国外相比落后不多，具有极大的赶超可能。同时，智能软件、新材料、灵敏机器人、新的制造方法将形成合力，产生足以改变经济社会进程的巨大力量。 《新经济导刊》：3D打印技术早在20多年前就已经存在，只是称呼不同，当时叫“快速原型技术”，后来叫“快速成形技术”、“增材制造”。为何一直默默无闻的3D打印，现在突然热了起来？ 王德禄：3D打印之所以火起来，直接原因是由于去年奥巴马宣布把3D打印技术作为国家战略。国际金融危机后，美国希望实现制造业复兴。因为过去十年美国制造业下滑太快，产业工人越来越少，但可选择的亮点太少，经过比较，觉得3D打印与智能机器人、智能制造可以提振自己的制造业，像“救命稻草”一样。3D打印的升温和崛起，根本原因是受到个性化需求的拉动和产业发展环境的不断完善。 任何一项新技术的普及和应用都存在产业环境和配套技术的门槛，3D打印也是如此。3D打印技术的广泛应用是基于互联网服务、虚拟现实等技术的广泛应用。近十年来，由于信息技术的飞速发展，三维成形、3D设计软件等配套技术的不断普及和简化，使3D打印上游环节的专业化设计被服务化，一般设计人员和普通百姓也可以便捷地操作3D打印机。 此外，同质化的生产已不能满足未来用户的差异化需求。在新经济的发展过程中，通过持续的科技创新和劳动力水平提升，面向人们基本生存需要的农业和制造业的占比日益降低，满足人类更高层次需求的服务业愈发重要。随着生产力水平的提升，人们开始在集约生产带来的同质化消费之上，追求更高层次的个性化、定制化消费。新媒体、社交网络满足了人类在精神层面的个性化需求，而3D打印正是实现物质个性化的最佳解决方案。 第二次工业革命的成果和特征在其发源地美国的体现最为明显。作为“美国梦”的组成要素，批量生产的汽车、批量建造的房屋、全国同时收看的电视和遍布各地的沃尔玛以高效的集约化生产和低廉的价格，向所有人提供同样的产品和服务。批量生产降低单位成本的同时，也使得消费趋于同质化。这对满足人类的基本生活需要自然毫无问题，但在衣食住行已经基本满足的时代，人类开始追求更高的目标：诸如实现自我价值，追求与众不同的生活等等，每个人的需求在这一层次体现出充分的差异化，绝非某种成本导向的大批量制造产品所能满足。“我只生产一种汽车，就是T型车，只生产一种颜色，就是黑色”的时代已经一去不复返。 互联网技术也为产品信息的传播奠定了基础，随着3D打印技术的逐渐成熟和新能源的普及应用，社会化生产的优势将逐步凸显。未来产品信息的传播将取代物质的流动，众包设计、短流程生产将成为未来制造业的两大显著特征。3D打印技术事实上是一种介于第二产业和第三产业之间的“2.5产业”，能够在产品的制造环节融入服务的功能，使工业产品高度定制化、个性化。可以预见到，3D打印的“制造+服务”模式会改变人类现有的生活方式。 《新经济导刊》：目前，3D打印技术主要应用于哪些领域？您对国内哪些地区的3D打印产业发展前景看好？ 王德禄：目前来看，3D打印技术主要面向非批量生产市场，也是传统制造业的“软肋”所在，如快速模型、假肢、航空结构件等，对传统制造业起到了极大的补充和提升作用。在非批量制造领域，3D打印已经取得明显优势。可以肯定的是，3D打印至少在非批量的产品制造领域具有明显优势，不仅能够节约时间成本，经济效益也十分显著。 如果传统制造业是资源驱动，那么3D打印主要靠创新驱动。未来，创新能力较强的地区将成为中国3D打印的高地，如北京的中关村、武汉的东湖、深圳、义乌等。中关村、东湖、深圳创新创业资源高度密集，创业环境十分友好，是原创产业最好的孕育地，更是我国将3D打印打造为原创产业的最佳载体。尤其北京市具备在全国率先发展3D产业的优良基础和引领全国的发展潜力。 而浙江义乌作为全世界拥有商品种类和数量最多的城市，是我国工业产品高度多样化的代表，也是消费者对个性化产品需求的直接体现。3D打印能够大幅节省义乌中小企业新产品研发的时间和资金成本，从研发环节上大幅提升传统制造业的竞争力。 迎难而上 《新经济导刊》：我国已经成为全球第二大经济体，也是一个制造业大国，3D打印技术对我国传统制造业转型升级和经济社会发展将产生哪些影响？ 王德禄：3D打印综合了数字建模技术、机电控制技术、信息技术、材料科学与化学等多方面的前沿技术，具有很高的科技含量，引发的制造业革命对中国尤为重要。作为制造业大国，中国应该比欧美更重视3D打印，不能在新经济时代被边缘化，应该转变观念，顺势而为。 在全球制造业由集约生产向分布式生产演变的浪潮中，我们需要把握产业发展大势，借助3D打印实现我国制造业整体水平的提升，掌握未来产业链高端环节，实现“中国制造”的新生。 第三次工业革命为我国加快结构调整和发展方式转变带来了重要机遇，为突破资源环境约束创造了有利条件，也为我国工业提升国际分工地位形成新的契机。但是，其形成的新技术浪潮将对劳动密集型产业带来较大冲击，一方面对支撑我国工业发展的制度安排带来挑战，另一方面也对工业企业的转型升级提出了紧迫要求。 短期内3D打印技术将从研发、设计和生产模式等方面，给传统制造业带来提升和冲击：一是产品推向市场的时间将缩短。借助于3D打印在快速成型领域的应用，产品的设计和研发周期都将明显缩短，迅速推出新产品将成为未来企业的必备素质。 二是未来的产品性能将更为优化。产品制造的门槛降低将导致更多竞争者涌入市场。同时，3D打印技术参与到制造过程将能够使产品变得更轻、更小、更坚固、更少机械连接并且更加易用。 三是开放式设计将成为可能。在产品设计环节，厂商与最终用户的沟通将更为频繁、更为可行，用户的参与意愿将得到充分满足。这些开放式设计的产品将比传统产品更具竞争力。 四是定制化更为普遍。由于创新型企业在较低的成本下借助于3D打印和其它快速成型技术实现了定制化生产，客户的期望将随之提升。定制化生产将成为一种常规模式。 五是分布式生产的挑战。集约化、批量生产的价格优势将有可能被3D打印更接近客户、更贴近需求、更即时的优势抹平。用户将有可能在放弃价格优势的同时收获更好的购买体验和使用体验。 目前，美国不仅积极发展新能源、能源互联网，甚至还鼓励制造业创新和回流。第三次工业革命不仅影响到产品的生产方式，还将影响到产品的生产地点，一些制造业回归美国是必然，如果再加上第三次工业革命这种技术手段的叠加，中国国际竞争力提升将面临巨大挑战。错失第三次工业革命的良机，中国将陷入被动境地，制造业也会衰落。相关部门一定要在理论研究、政策设计、舆论引导等方面做好准备，积极投入第三次工业革命中，采用新技术确保我国制造业的国际竞争优势。 并非所有人都能从产业革命中获益，每次产业革命总会使一部分群体利益受损。正如18世纪的英国，第一次工业革命中曾有工人认为是机器抢走了他们的饭碗，从而引发“卢德运动”；铁路的兴起导致了运河的衰落；信息技术的深化导致了极为普遍的失业——信息化对组织效率的提升极大，使精简人员成为必然。 面对第三次工业革命的冲击，任何试图以传统生产方式与新技术竞争的行为都将是徒劳的。我国企业必须加深对即将到来的产业革命的认识，积极应对新技术的挑战。包括认识到3D打印对于产品研发的重要提升作用、对产品性能的优化作用、开放式设计、定制化生产等的可能性。在第三次工业革命逐渐渗透的过程中，企业核心竞争力的构建重心将发生转移，人力资源和自然资源的价格对企业竞争力的影响将大幅减弱，商业模式和业态创新能力、对市场需求的理解和产业组织能力更应该被重视。 《新经济导刊》：经过20多年的发展，中国在3D打印技术应用和市场规模上依然滞后，您认为推进3D打印技术产业化，需要解决哪些问题？ 王德禄：从整个3D打印产业链来看，我国在理论和应用的前沿与国际水平差距不大。但恰恰是在技术实现环节存在较大缺陷——机电技术本身就是我国的技术短板，3D打印所涉及到的精密激光器、光学系统、精密导轨和电机等均需从国外采购，严重限制了产业发展。 3D打印的共性技术需要国家投入重点突破。在桌面级3D打印机设计中，如何让喷头顺畅、稳定地出丝，如何提高精度，如何增加可打印材料的多样性等，工业级3D打印机的材料、微滴喷射技术和激光技术，这些技术障碍如果全部由某家企业自行投资研发，其成本和风险都是难以承受的。而如果各自为战，未来又将面临集成创新的高成本。在发达国家，这些共性技术的研发主要由国家支持的研究所负责。我国3D打印企业目前规模均较小，产业联盟成立不久，尚无实力和资源攻克这些限制产业发展的关键技术，因此需要国家引导投入、重点突破。 产业链整合是国家竞争力形成的关键。除上述基础技术和共性技术外，最终产品的形成依赖于企业的集成创新能力。目前我国企业或处于创业阶段，或由高校管辖，均缺乏资源整合能力。而美国3D System公司已经完成了数次并购，从横向的技术覆盖面和纵向的技术链条均具备了相当的实力。相比之下，我国企业在集成创新能力和潜力上已经存在较大差距。在未来3D打印产业进一步细分、专业化、规模化的过程中，需要有能够强力组织产业资源的联盟或龙头企业，实现资源的集聚和整合，在共性技术研发、中试、标准推进等方面发挥作用，实现更大范围内的产业协同，才能在未来的全球竞争中获得一席之地。 新材料产业之所以成为我国工业体系中长期存在的短板，与其自身产业特点是分不开的。在基础研发阶段，需要多学科交叉配合，对研发资源的需求呈现多样化的趋势，下游装备制造业、航空航天、能源科技、信息产业对材料的需求不断演化提升，而新材料技术创新的周期达5~10年，远比一般技术要长，从而导致了我国新材料产业长期处于追赶阶段，基础研发和产业化无法对接，对下游产业支撑乏力。 因此，应提高对新材料产业的前瞻性认识，将发展新材料产业的立足点从满足当下产业需求拓展到未来10~20年的产业需求，在基础研发层面加大投入，提高前瞻性布局所占比例。
此外，政府支持3D打印等高新技术产业发展应吸取过去的前车之鉴，切实转变政府职能，要出台政策、创造环境引导市场发展。在前沿领域，政府应大力支持高校和科研院所的基础研究，在应用领域，要大力支持企业的产业化发展，而不是让政府直接给企业投钱，也不是政府指条路，自己披挂上阵，或直接干预市场，限定技术路线。
