“工業(yè)4.0”概念最初在德國(guó)學(xué)界和產(chǎn)業(yè)界的建議與推動(dòng)下形成，如今已風(fēng)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(shù)為基礎(chǔ)的互動(dòng)平臺(tái)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(shù)、數(shù)字技術(shù)、物聯(lián)網(wǎng)、大數(shù)據(jù)、云計(jì)算、智能材料等眾多先進(jìn)技術(shù)融合更加緊密，變得更加智能化、自動(dòng)化、個(gè)性化。它實(shí)質(zhì)上是第三次工業(yè)革命的拓展和延伸，是推動(dòng)第四次工業(yè)革命的重要載體，但不是真正意義上的第四次工業(yè)革命。

   在我國(guó)經(jīng)濟(jì)進(jìn)入新常態(tài)的背景下，以3D打印、機(jī)器人等新興技術(shù)為核心的智能制造將在傳統(tǒng)產(chǎn)業(yè)的轉(zhuǎn)型升級(jí)和結(jié)構(gòu)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(diǎn)，才能在下一輪經(jīng)濟(jì)發(fā)展中掌握主動(dòng)權(quán)。

    未來(lái)的產(chǎn)業(yè)特征將是平臺(tái)產(chǎn)業(yè)和平臺(tái)經(jīng)濟(jì)，資源整合的工作顯得尤為重要。未來(lái)新興技術(shù)將不再是單一技術(shù)的體現(xiàn)，3D打印、物聯(lián)網(wǎng)、互聯(lián)網(wǎng)、云計(jì)算、大數(shù)據(jù)、移動(dòng)互聯(lián)網(wǎng)等技術(shù)將逐步融合在一個(gè)個(gè)創(chuàng)新平臺(tái)之上，形成如云工廠或夢(mèng)工廠這樣的組織形式，新技術(shù)將使制造變得更加智能，只需要通過(guò)選項(xiàng)和配置，就可以在云工廠中實(shí)現(xiàn)下單生產(chǎn)，可以說(shuō)，云工廠是制造業(yè)后期的發(fā)展方向。

     對(duì)于我國(guó)制造業(yè)來(lái)說(shuō)，發(fā)展工業(yè)4.0的路徑應(yīng)是加緊建立更多新興技術(shù)的研發(fā)總部、孵化總部和運(yùn)營(yíng)總部、創(chuàng)新總部，對(duì)新興技術(shù)要從高起點(diǎn)切入，像硅谷那樣，成為全球創(chuàng)新中心。提升我國(guó)3D打印、機(jī)器人及智能裝備產(chǎn)業(yè)的競(jìng)爭(zhēng)力首先應(yīng)從應(yīng)用市場(chǎng)入手，搭建更多的開放式應(yīng)用服務(wù)平臺(tái)。通過(guò)開放式服務(wù)平臺(tái)，可以有效打開應(yīng)用市場(chǎng)，讓更多的用戶有機(jī)會(huì)主動(dòng)去接觸3D打印、機(jī)器人等先進(jìn)制造技術(shù)，從而成為堅(jiān)實(shí)的客戶群體。同時(shí)應(yīng)鼓勵(lì)和扶持我國(guó)3D打印、機(jī)器人及智能裝備企業(yè)不斷加快自主創(chuàng)新，增強(qiáng)核心競(jìng)爭(zhēng)力。
 

    3D打印技術(shù)如何更好地與工業(yè)4.0結(jié)合，與智能制造結(jié)合？對(duì)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(gè)階段，也就是3D打印的3.0時(shí)代。

    第一代3D打印機(jī)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(jī)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(lǐng)域得到廣泛應(yīng)用。第三代3D打印機(jī)可能在未來(lái)10年誕生，是在智能制造的大背景下，將3D打印技術(shù)與物聯(lián)網(wǎng)、大數(shù)據(jù)、云計(jì)算、機(jī)器人、智能材料等其他諸多先進(jìn)技術(shù)結(jié)合，成為若干智能制造平臺(tái)上的某個(gè)部分。

    整體來(lái)看，3D打印技術(shù)2.0時(shí)代遠(yuǎn)比1.0時(shí)代成熟很多，無(wú)論是技術(shù)層面，還是材料、成本、可操作性、應(yīng)用面等各個(gè)方面都有大幅改善。但是，智能制造已經(jīng)成為未來(lái)制造業(yè)發(fā)展的必然趨勢(shì)，傳統(tǒng)技術(shù)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(shí)代，個(gè)性化定制服務(wù)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(gè)新的高度。3D打印3.0時(shí)代將在未來(lái)智能制造過(guò)程中發(fā)揮重要的引領(lǐng)和支撐作用。

     技術(shù)進(jìn)步和創(chuàng)新將是一個(gè)長(zhǎng)期的業(yè)態(tài)，3D打印3.0時(shí)代不是終點(diǎn)，只是近期的目標(biāo)和方向。很多專家認(rèn)為，3D打印技術(shù)是最能夠創(chuàng)造奇跡和神話的技術(shù)之一，3D打印技術(shù)是最有發(fā)展前景的技術(shù)之一。我們今天的3D打印技術(shù)還是一個(gè)非常基礎(chǔ)性的技術(shù)，盡管我們已經(jīng)進(jìn)入到3D打印的2.0時(shí)代，能夠打印出我們需要的功能性產(chǎn)品，已經(jīng)是一個(gè)很大的進(jìn)步。3D打印技術(shù)未來(lái)還有很長(zhǎng)的路要走，發(fā)展空間巨大。
 

    3D打印技術(shù)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(shí)現(xiàn)這樣的蛻變。

    智能機(jī)器人將會(huì)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(jī)器人的這些優(yōu)勢(shì)與3D打印技術(shù)結(jié)合起來(lái)，3D打印技術(shù)將變得更加智能化，自動(dòng)化程度將顯著提高，將會(huì)按照設(shè)計(jì)好的圖紙自行加工、配送原材料、自我校正、后處理、檢測(cè)、包裝……

    3D打印技術(shù)的未來(lái)發(fā)展絕不能單靠自身的積累和完善，未來(lái)的3D打印技術(shù)一定是其他相關(guān)技術(shù)的集成發(fā)展，或者融合發(fā)展是一種必然的趨勢(shì)。3D打印與創(chuàng)客結(jié)合，是一種趨勢(shì)。“創(chuàng)客”一詞來(lái)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(shí)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(shè)計(jì)制造領(lǐng)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(guó)內(nèi)外不少創(chuàng)客組織都在使用3D打印機(jī)，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(shí)。

     海爾集團(tuán)看到了傳統(tǒng)生產(chǎn)模式正面臨嚴(yán)峻挑戰(zhàn)，正在全力推動(dòng)創(chuàng)客計(jì)劃，將企業(yè)過(guò)去長(zhǎng)期依賴的設(shè)計(jì)部門、生產(chǎn)服務(wù)部門演變?yōu)橐粋€(gè)個(gè)獨(dú)立的服務(wù)商。眾多的服務(wù)商就是一個(gè)個(gè)創(chuàng)客組織，為企業(yè)提供服務(wù)。企業(yè)成為為眾多服務(wù)商服務(wù)的平臺(tái)。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(rèn)為，創(chuàng)客組織對(duì)3D打印的應(yīng)用還是一個(gè)比較初級(jí)階段的過(guò)程，但是，創(chuàng)客組織這個(gè)非?；钴S的群體一旦發(fā)展起來(lái)，力量非常巨大。它不僅僅可以推動(dòng)3D打印技術(shù)的推廣應(yīng)用，對(duì)于鼓勵(lì)年輕人動(dòng)手動(dòng)腦，創(chuàng)新思維模式和推動(dòng)科技創(chuàng)新，都具有重要的作用。

     今天的3D打印機(jī)還是孤零零的一臺(tái)機(jī)械設(shè)備的存在，大家還在設(shè)法解決速度問(wèn)題、穩(wěn)定性問(wèn)題、材料問(wèn)題，這些問(wèn)題都非常重要，但是未來(lái)的3D打印機(jī)絕對(duì)不是今天這個(gè)樣子，應(yīng)是一個(gè)個(gè)服務(wù)平臺(tái)。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(jī)、智能電視……智能3D打印機(jī)也將為時(shí)不遠(yuǎn)。

     我們規(guī)劃3D打印3.0時(shí)代，實(shí)質(zhì)就是展望智能3D打印時(shí)代，要讓3D打印機(jī)的功能更為完善、性能更好、使用更為方便。過(guò)去我們通過(guò)電腦上網(wǎng)了解信息，現(xiàn)在逐步過(guò)渡到移動(dòng)互聯(lián)網(wǎng)階段。而移動(dòng)互聯(lián)網(wǎng)的快速發(fā)展，也才剛剛開始。今后，移動(dòng)互聯(lián)網(wǎng)將會(huì)在我們生產(chǎn)生活領(lǐng)域全覆蓋，今后每個(gè)人一個(gè)手機(jī)號(hào)碼、一個(gè)身份證號(hào)碼就可以了，全部信息聯(lián)網(wǎng)，一個(gè)終端平臺(tái)。

    那么，我們的3D打印機(jī)將來(lái)如何變得像手機(jī)這樣普及？手機(jī)終端后面是龐大的互聯(lián)網(wǎng)技術(shù)團(tuán)隊(duì)和信息技術(shù)團(tuán)隊(duì)。因此，我們首先要解決的是3D打印機(jī)的信息化改造，才能適應(yīng)未來(lái)移動(dòng)互聯(lián)網(wǎng)和移動(dòng)信息網(wǎng)絡(luò)的全面普及。目前，我們過(guò)度重視硬件，忽視軟件建設(shè)。要設(shè)法讓每一臺(tái)打印機(jī)都有一個(gè)相對(duì)強(qiáng)大的后臺(tái)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(gè)個(gè)平臺(tái)，自動(dòng)進(jìn)入各個(gè)云端。要給3D打印機(jī)安裝一個(gè)CPU，這個(gè)CPU可以隨時(shí)升級(jí)，遠(yuǎn)程控制，可以自動(dòng)修復(fù)、自動(dòng)切換、自動(dòng)與上下游相關(guān)配套模塊結(jié)合。這基本上就構(gòu)成了3D打印3.0時(shí)代的主要特征。這個(gè)時(shí)間段大概只需要10年左右的時(shí)間。

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     桌面級(jí)3D打印機(jī)的普及只是時(shí)間問(wèn)題，最終取決于3D打印機(jī)自身的工藝改造和技術(shù)完善。幾大趨勢(shì)：一是桌面3D打印機(jī)將變得更為小巧、便于攜帶，外表上看起來(lái)更時(shí)尚，幾年后它將會(huì)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(dòng)修復(fù)功能一應(yīng)俱全。第三，打印的精度非常高、打印的材料非常便宜。第四，價(jià)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(chǎng)空間非常巨大，預(yù)計(jì)國(guó)內(nèi)市場(chǎng)保有量在2億臺(tái)以上，3D打印機(jī)進(jìn)入家庭、進(jìn)入學(xué)校將變?yōu)槌B(tài)。

    工業(yè)3D打印機(jī)的幾大趨勢(shì)：第一，平臺(tái)化、智能化、系統(tǒng)化。未來(lái)的產(chǎn)業(yè)形態(tài)一定是平臺(tái)化趨勢(shì)，是眾多先進(jìn)制造技術(shù)的融合發(fā)展，3D打印也不例外。第二，對(duì)傳統(tǒng)制造業(yè)的全面滲透和覆蓋，但僅僅是生產(chǎn)流程和生產(chǎn)工藝中某個(gè)環(huán)節(jié)的應(yīng)用。第三，隨著技術(shù)的進(jìn)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(lǐng)域得到廣泛推進(jìn)。第五，打印速度將顯著提高，一個(gè)激光頭還是兩個(gè)激光頭將不再是困擾速度的主要因素。第六，打印機(jī)的價(jià)格將在三年后下降至少三四成。

     生物3D打印機(jī)的幾大趨勢(shì)：第一，應(yīng)用面將大大提高，不再僅僅停留在打印牙齒、骨骼修復(fù)等方面，打印部分人體器官將成為常態(tài)。第二，整個(gè)應(yīng)用推廣的進(jìn)程相對(duì)緩慢，主要取決于各個(gè)國(guó)家的政策支持程度。第三，復(fù)雜的細(xì)胞組織和器官的打印還有很多技術(shù)難題需要突破。

建筑3D打印機(jī)的幾大趨勢(shì)：第一，現(xiàn)在的框架結(jié)構(gòu)建筑實(shí)質(zhì)就是運(yùn)用了3D打印技術(shù)的原理。在標(biāo)準(zhǔn)化、批量化建筑領(lǐng)域，3D打印的市場(chǎng)幾乎不會(huì)存在。第二，對(duì)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(gè)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(shì)。第四，未來(lái)的市場(chǎng)保持謹(jǐn)慎樂(lè)觀。但是作為一項(xiàng)新技術(shù)，還需要不斷嘗試，去總結(jié)和發(fā)現(xiàn)。

  

    材料領(lǐng)域的幾大趨勢(shì)：第一，目前國(guó)際上處于壟斷地位的材料企業(yè)還將保持三五年優(yōu)勢(shì)。第二，隨著技術(shù)的進(jìn)步和3D打印技術(shù)的不斷優(yōu)化，材料問(wèn)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(shí)也是功能性材料的一種，可以隨著時(shí)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(shì)：第一，設(shè)備生產(chǎn)商將與互聯(lián)網(wǎng)結(jié)合更加緊密。第二，設(shè)備生產(chǎn)商將與加工服務(wù)商、材料供應(yīng)商達(dá)成戰(zhàn)略聯(lián)盟。第三，在工業(yè)4.0的推動(dòng)下，電商結(jié)合更加緊密。