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中国的机遇与挑战:3D打印的现实4D打印的未来!

2016-01-28 14:19
潇纵
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  3D打印技术打印出来的产品是一个在三维空间里有着固定形态的物品,4D打印创造的产品则能根据我们预先设定的模型程序,在时间的维度里发生变化。3D打印的出现和4D打印的未来发展,将给制造大国中国带来新的机遇与挑战。

  这个时代的科技发展正在以超越我们有限认知的速度进化,当我们还在为柔性制造呐喊时“中国制造2025”来了;当我们正在为3D打印时代的到来而呐喊时,4D打印却悄悄地来到了我们的身边。

  4D打印概念

  4D打印概念或许对于今天的大众而言有些陌生。其实,4D打印技术是在两年前提出的。2013年2月25号,在美国加州举办的TED 2013大会上,来自美国麻省理工学院的斯凯拉·蒂比茨展示了4D打印技术,并且是通过一个完整的实验向与会者展示的,并借助实验加以阐述。从时间纬度来看,4D打印技术的提出与3D打印技术热潮的出现差不多同时发生;但目前大家的关注点几乎都放在3D打印技术上,忽视了对4D打印技术的关注。事实上,不论我们是向前看科技发展的趋势,还是从当前挖掘科技价值、探索未来商业的方向来看,4D打印技术都比3D打印技术更具前瞻性和颠覆性,它不仅是一种生产工具的革命,更是一种由生产资料改变而引发未来整个商业生态结构方式改变的一种技术,因而颠覆的将不只是制造技术。

  尽管早在2013年美国麻省理工学院就已经展示出了一个关于4D打印技术的实验,但该技术当时并未引起太大关注。一直到2014年10月8日,美国《外交》双月刊发表了一篇名为《准备迎接4D打印革命》的文章,才让很多国家政府层面开始关注4D打印技术,尤其是以美国为首的发达国家,着手在军事、医学等领域探索4D打印技及其在这些领域中的应用。

  4D打印的核心关键就是在3D打印的基础上增加了一个“D”的维度,也就是时间“T”。我们可以这样理解:3D打印是死的,4D打印是活的。也就是说,3D打印技术打印出来的东西是一个在三维空间里有着固定形态的物品,除了使用过程中的自然磨损之外,它的形态是固定不变的。而4D打印则不同,会随环境变化而自行发生变化,以适应新的环境。4D打印可以根据我们预先设定的模型程序,在时间的维度里发生变化。总而言之,一旦采用了4D打印技术打印产品,由于其具备自变形的能力,就可以直接“剔除”产品的装配环节。这对当下的制造业将是一种极大的挑战,尤其是对于作为传统制造大国的中国来说更是更是一大挑战。

  中国传统制造大国地位还能坚挺多久?

  2009年,中国取代日本成为仅次于美国的世界第二大贸易国,并成功超越德国成为世界第一大出口国。同时,中国制造业在全球制造业总值中所占比例也达到15.6%,成为仅次于美国的全球第二大工业制造国。

  时过境迁,眼下在中国雇用一名工人的花费,在泰国可以雇用1.5名工人,在菲律宾可以雇用2.5名,印尼可以雇用3.5名。中国劳动力成本廉价的优势已不复存在。与此同时,美国等发达国家高调鼓吹“再工业化”、“重振制造业”,客观上要求其采取能够促进国内制造业发展的政策,缩小外国竞争者的成本优势,以增强其制造业吸引力。目前,美国政府已经和正在采取的降低本国制造业成本的措施包括:对海外生产迁返回国的公司予以税收优惠刺激,对没有迁返回国的公司征收惩罚性税款;降低美国制造业的税收负担,并使暂时性减税措施永久化,以提高美国制造业吸引资本和投资的能力;改革医疗保险,降低医疗保险成本;减少管制和司法诉讼成本;实施节能计划,降低能源成本;鼓励创新投资,促进技术扩散,降低开发新技术的风险,确保美国企业致力于设计和生产技术含量高且为世界客户所需要的产品。

  与此同时,近30年来几乎顺风顺水、打遍天下无敌手的中国制造业,却遭遇高端技术与低端成本的夹层式压力。当作为传统优势的廉价劳动力不复存在,中国还有哪些优势继续维持传统制造大国地位?

  3D、4D打印下的中国机遇与挑战

  3D打印的出现,4D打印的到来,无论对于有着“再工业化”需求的欧美国家,还是要保住传统制造优势地位的中国来说,都是一缕希望的曙光。

  首先,随着3D技术的到来,社会制造对产业工人需求的减少将迅速体现出来,人力不再是稀缺资源。只要有一台打印机,在哪里都可以生产。如此一来,智力成本的附加值在社会生产中所占的比例将会进一步加大。所以,面临制造业洼地的美国政府,自然尤其看中以3D、4D打印为代表的新技术革命。

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