智能制造將是制造業(yè)發(fā)展的必然趨勢，是傳統(tǒng)產(chǎn)業(yè)轉(zhuǎn)型升級的必然方向。智能制造時代的顯著特征是信息化、網(wǎng)絡化、自動化、集成化、數(shù)字化，是信息技術與互聯(lián)網(wǎng)技術在工業(yè)領域的深度滲透。未來10年左右，人類社會將進入到智能制造時代。信息化的浪潮可以瞬息改變我們的很多傳統(tǒng)商業(yè)模式、生活模式。今天，無論我們是從事傳統(tǒng)制造業(yè)，還是新興產(chǎn)業(yè)，都有必要正視互聯(lián)網(wǎng)和信息技術帶給我們的巨大挑戰(zhàn)。

“工業(yè)4.0”已風靡全球

“工業(yè)4.0”概念最初在德國學界和產(chǎn)業(yè)界的建議與推動下形成，如今已風靡全球，成為投資者耳熟能詳?shù)臒嵩~。

工業(yè)4.0戰(zhàn)略是建立在互聯(lián)網(wǎng)和信息技術為基礎的互動平臺上，使更多資源要素和生產(chǎn)要素的整合變得更為方便快捷，并使3D打印技術、數(shù)字技術、物聯(lián)網(wǎng)、大數(shù)據(jù)、云計算、智能材料等眾多先進技術融合更加緊密，變得更加智能化、自動化、個性化。它實質(zhì)上是第三次工業(yè)革命的拓展和延伸，是推動第四次工業(yè)革命的重要載體，但不是真正意義的第四次工業(yè)革命。

在我國經(jīng)濟進入新常態(tài)的背景下，以3D打印、機器人等新興技術為核心的智能制造將在傳統(tǒng)產(chǎn)業(yè)的轉(zhuǎn)型升級和結(jié)構性調(diào)整中扮演十分重要的角色，要盡早布局，搶抓產(chǎn)業(yè)發(fā)展的制高點，才能在下一輪經(jīng)濟發(fā)展中掌握主動權。

未來的產(chǎn)業(yè)特征將是平臺產(chǎn)業(yè)和平臺經(jīng)濟，資源整合的工作顯得尤為重要。未來新興技術將不再是單一技術的體現(xiàn)，3D打印、物聯(lián)網(wǎng)、互聯(lián)網(wǎng)、云計算、大數(shù)據(jù)、移動互聯(lián)網(wǎng)等技術將逐步融合在一個個創(chuàng)新平臺之上，形成如云工廠或夢工廠這樣的組織形式，新技術將使制造變得更加智能，只需要通過選項和配置，就可以在云工廠中實現(xiàn)下單生產(chǎn)，可以說，云工廠是制造業(yè)后期的發(fā)展方向。

對于我國制造業(yè)來說，發(fā)展工業(yè)4.0的路徑應是加緊建立更多新興技術的研發(fā)總部、孵化總部和運營總部、創(chuàng)新總部，對新興技術要從高起點切入，像硅谷那樣，成為全球創(chuàng)新中心。提升我國3D打印、機器人及智能裝備產(chǎn)業(yè)的競爭力首先應從應用市場入手，搭建更多的開放式應用服務平臺。通過開放式服務平臺，可以有效打開應用市場，讓更多的用戶有機會主動去接觸3D打印、機器人等先進制造技術，從而成為堅實的客戶群體。同時應鼓勵和扶持我國3D打印、機器人及智能裝備企業(yè)不斷加快自主創(chuàng)新，增強核心競爭力。

迎接3D打印3.0時代

3D打印技術如何更好地與工業(yè)4.0結(jié)合，與智能制造結(jié)合?對此，我總結(jié)了3D打印的發(fā)展歷程，并根據(jù)不同發(fā)展階段的不同特性，劃分了三個階段，也就是3D打印的3.0時代。

第一代3D打印機誕生于80年代中后期，主要是以能夠打印模型為主，到了后期以開發(fā)模具為主，逐步演變?yōu)榭焖俪尚汀５诙?D打印機是在最近幾年由快速成型發(fā)展到能夠打印出高精度的功能性產(chǎn)品，并在航空航天等領域得到廣泛應用。第三代3D打印機可能在未來10年誕生，是在智能制造的大背景下，將3D打印技術與物聯(lián)網(wǎng)、大數(shù)據(jù)、云計算、機器人、智能材料等其他諸多先進技術結(jié)合，成為若干智能制造平臺上的某個部分。

整體來看，3D打印技術2.0時代遠比1.0時代成熟很多，無論是技術層面，還是材料、成本、可操作性、應用面等各個方面都有大幅改善。但是，智能制造已經(jīng)成為未來制造業(yè)發(fā)展的必然趨勢，傳統(tǒng)技術和傳統(tǒng)產(chǎn)業(yè)與互聯(lián)網(wǎng)、物聯(lián)網(wǎng)、地理信息網(wǎng)的融合更加緊密。在智能制造時代，個性化定制服務將成為一種常態(tài)，各種生產(chǎn)要素與資源要素的整合將上升到一個新的高度。3D打印3.0時代將在未來智能制造過程中發(fā)揮重要的引領和支撐作。

技術進步和創(chuàng)新將是一個長期的業(yè)態(tài)，3D打印3.0時代不是終點，只是近期的目標和方向。很多專家認為，3D打印技術是最能夠創(chuàng)造奇跡和神話的技術之一，3D打印技術是最有發(fā)展前景的技術之一。我們今天的3D打印技術還是一個非?；A性的技術，盡管我們已經(jīng)進入到3D打印的2.0時代，能夠打印出我們需要的功能性產(chǎn)品，已經(jīng)是一個很大的進步。3D打印技術未來還有很長的路要走，發(fā)展空間巨大。

3D打印發(fā)展需要跨界思維

3D打印技術要真正快速發(fā)展，還需要一次顛覆性的蛻變，而跳出現(xiàn)有的為制造而制造的傳統(tǒng)思維框架，才可能實現(xiàn)這樣的蛻變。

智能機器人將會賦予人的功能，具有搜集信息、整理信息、分析信息、處理信息的能力，而且還不需要吃飯睡覺，不需要節(jié)假日。如果將機器人的這些優(yōu)勢與3D打印技術結(jié)合起來，3D打印技術將變得更加智能化，自動化程度將顯著提高，將會按照設計好的圖紙自行加工、配送原材料、自我校正、后處理、檢測、包裝……

3D打印技術的未來發(fā)展絕不能單靠自身的積累和完善，未來的3D打印技術一定是其他相關技術的集成發(fā)展，或者融合發(fā)展是一種必然的趨勢。3D打印與創(chuàng)客結(jié)合，是一種趨勢。“創(chuàng)客”一詞來源于英文單詞“Maker”，是指出于興趣與愛好，努力把各種創(chuàng)意轉(zhuǎn)變?yōu)楝F(xiàn)實的人。創(chuàng)客以用戶創(chuàng)新為核心理念，是創(chuàng)新 2.0模式在設計制造領域的典型表現(xiàn)。很顯然，3D打印與創(chuàng)客結(jié)合，是推廣3D打印的最佳模式。國內(nèi)外不少創(chuàng)客組織都在使用3D打印機，幫助他們開發(fā)新產(chǎn)品和創(chuàng)意新產(chǎn)品，將他們的奇思妙想變?yōu)楝F(xiàn)實。

海爾集團看到了傳統(tǒng)生產(chǎn)模式正面臨嚴峻挑戰(zhàn)，正在全力推動創(chuàng)客計劃，將企業(yè)過去長期依賴的設計部門、生產(chǎn)服務部門演變?yōu)橐粋€個獨立的服務商。眾多的服務商就是一個個創(chuàng)客組織，為企業(yè)提供服務。企業(yè)成為為眾多服務商服務的平臺。青島3D打印創(chuàng)新中心總部現(xiàn)在變成“盤谷創(chuàng)客空間”。很多人認為，創(chuàng)客組織對3D打印的應用還是一個比較初級階段的過程，但是，創(chuàng)客組織這個非?；钴S的群體一旦發(fā)展起來，力量非常巨大。它不僅僅可以推動3D打印技術的推廣應用，對于鼓勵年輕人動手動腦，創(chuàng)新思維模式和推動科技創(chuàng)新，都具有重要的作用。

今天的3D打印機還是孤零零的一臺機械設備的存在，大家還在設法解決速度問題、穩(wěn)定性問題、材料問題，這些問題都非常重要，但是未來的3D打印機絕對不是今天這個樣子，應是一個個服務平臺。就好比我們今天的智能廚房、智能家居、智能汽車、智能辦公、智能手機、智能電視……智能3D打印機也將為時不遠。

我們規(guī)劃3D打印3.0時代，實質(zhì)就是展望智能3D打印時代，要讓3D打印機的功能更為完善、性能更好、使用更為方便。過去我們通過電腦上網(wǎng)了解信息，現(xiàn)在逐步過渡到移動互聯(lián)網(wǎng)階段。而移動互聯(lián)網(wǎng)的快速發(fā)展，也才剛剛開始。今后，移動互聯(lián)網(wǎng)將會在我們生產(chǎn)生活領域全覆蓋，今后每個人一個手機號碼、一個身份號碼就可以了，全部信息聯(lián)網(wǎng)，一個終端平臺。

那么，我們的3D打印機將來如何變得像手機這樣普及?手機終端后面是龐大的互聯(lián)網(wǎng)技術團隊和信息技術團隊。因此，我們首先要解決的是3D打印機的信息化改造，才能適應未來移動互聯(lián)網(wǎng)和移動信息網(wǎng)絡的全面普及。目前，我們過度重視硬件，忽視軟件建設。要設法讓每一臺打印機都有一個相對強大的后臺支撐，有很多愛好者可以很方便地將他們開發(fā)的軟件上傳，能夠聯(lián)網(wǎng)到一個個平臺，自動進入各個云端。要給3D打印機安裝一個CPU，這個CPU可以隨時升級，遠程控制，可以自動修復、自動切換、自動與上下游相關配套模塊結(jié)合。這基本上就構成了3D打印 3.0時代的主要特征。這個時間段大概只需要10年左右的時間。

3D打印發(fā)展的幾大趨勢

桌面級3D打印機的普及只是時間問題，最終取決于3D打印機自身的工藝改造和技術完善。幾大趨勢：一是桌面3D打印機將變得更為小巧、便于攜帶，外表上看起來更時尚，幾年后它將會像電腦一樣方便攜帶。第二，觸屏功能、攝像功能、上網(wǎng)功能、自動修復功能一應俱全。第三，打印的精度非常高、打印的材料非常便宜。第四，價格大多控制在3000元人民幣以內(nèi)，成本大概在1000元人民幣左右。第五，市場空間非常巨大，預計國內(nèi)市場保有量在2億臺以上，3D打印機進入家庭、進入學校將變?yōu)槌B(tài)。

工業(yè)3D打印機的幾大趨勢：第一，平臺化、智能化、系統(tǒng)化。未來的產(chǎn)業(yè)形態(tài)一定是平臺化趨勢，是眾多先進制造技術的融合發(fā)展，3D打印也不例外。第二，對傳統(tǒng)制造業(yè)的全面滲透和覆蓋，但是僅僅是生產(chǎn)流程和生產(chǎn)工藝中某個環(huán)節(jié)的應用。第三，隨著技術的進步，穩(wěn)定性、精密度將不再困難，材料可以全面突破。第四，成本降低以后，將率先在鑄造、模具等行業(yè)全面滲透，并在其他領域得到廣泛推進。第五，打印速度將顯著提高，一個激光頭還是兩個激光頭將不再是困擾速度的主要因素。第六，打印機的價格將在三年后下降至少三四成。

生物3D打印機的幾大趨勢：第一，應用面將大大提高，不再僅僅停留在打印牙齒、骨骼修復等方面，打印部分人體器官將成為常態(tài)。第二，整個應用推廣的進程相對緩慢，主要取決于各個國家的政策支持程度。第三，復雜的細胞組織和器官的打印還有很多技術難題需要突破。

建筑3D打印機的幾大趨勢：第一，現(xiàn)在的框架結(jié)構建筑實質(zhì)就是運用了3D打印技術的原理。在標準化、批量化建筑領域，3D打印的市場幾乎不會存在。第二，對于一些特殊環(huán)境下的建筑需求，將有逐步試行的可能。第三，個性化建筑使用面最廣，但是由于成本因素并不一定具有較大優(yōu)勢。第四，未來的市場保持謹慎樂觀。但是作為一項新技術，還需要不斷嘗試，去總結(jié)和發(fā)現(xiàn)。

材料領域的幾大趨勢：第一，目前國際上處于壟斷地位的材料企業(yè)還將保持三五年優(yōu)勢。第二，隨著技術的進步和3D打印技術的不斷優(yōu)化，材料問題將不再是困擾行業(yè)發(fā)展的難題。第三，智能材料將異軍突起。智能材料其實也是功能性材料的一種，可以隨著時間、溫度等外部環(huán)境的改變而發(fā)生變化。第四，可降解的環(huán)保材料將占據(jù)主流，其他材料將被淘汰。第五、材料的成本將顯著降低。

商業(yè)模式的幾大趨勢：第一，設備生產(chǎn)商將與互聯(lián)網(wǎng)結(jié)合更加緊密。第二，設備生產(chǎn)商將與加工服務商、材料供應商達成戰(zhàn)略聯(lián)盟。第三，在工業(yè)4.0的推動下，電商結(jié)合更加緊密。