3D列印與數字制造，在疫情中走向主流

在本次新冠肺炎疫情中，除了顯性逆勢增長的雲計算闆塊外，還有一個在疫情中隐性爆發的闆塊就是3D列印。2020年6月25日，寶馬啟動了投資1500萬歐元的慕尼黑增材制造園區，該園區将3D原型列印與系列零部件制造內建到一起，還啟動了新的3D列印技術研究以及全球無模具生産教育訓練，進而奠定寶馬集團在汽車行業增材制造技術的領先地位。在2019年，寶馬就用3D列印技術生産了30萬個汽車零部件。

2020年4月，另一家在3D列印和增材制造領域大力投入的汽車企業大衆汽車則利用自己的3D列印能力為西班牙生産制造防護面罩的塑膠支架。此前，大衆汽車已經與GKN和惠普公司合作，利用惠普的3D金屬列印技術與GKN的增材制造材料與制造能力，為大衆汽車生産3D列印汽車零部件。除了大衆汽車外，還有更多的公司在疫情期間利用各自的3D列印能力生産了呼吸機擴充卡、鼻咽拭子、防護面罩、口罩等抗疫所需的醫護用品。

疫情期間，甚至還有企業利用3D列印技術生産制造了隔離屋。盈建立築科技（上海）有限公司就在6月宣布15套“3D列印隔離屋”将經過一個月的遠洋運輸，抵達巴基斯坦首都伊斯蘭堡，用于當地新冠肺炎救治工作。盈創公司的3D列印建築可日均列印100套隔離屋。而捐助巴基斯坦隔離屋，内部裝飾一體列印，水電、門窗均安裝完畢，抵達伊斯蘭堡後僅需吊裝、連接配接水電，便可投入使用。

實際上，3D列印技術已經在近年日臻成熟，以惠普為代表的3D列印産品和技術公司已經推出了可工業化應用的3D列印機以及金屬、塑膠等多種材質。在疫情期間，全球供應鍊和正常的生産制造遭遇中斷，而此前積累的3D列印能力則成為了全社會共享的數字制造能力。這次疫情，讓3D列印和數字制造全面走向主流。

穩步增長的3D列印市場

通常認為，全球制造業市場高達12萬億美元。而在這樣一個傳統的市場中，一直缺乏根本性的颠覆技術，一直到出現成熟的工業級塑膠和金屬3D列印機。從Gartner的新興技術炒作曲線看，2015年是3D列印技術出現在該曲線上的最後一年。到了2016年，企業級3D列印和消費級3D列印技術已經從Gartner新興技術炒作曲線上消失，意味着3D列印技術從整體上已經開始融入生産與生活。

在Wohler Report 2020中，全球3D列印成品零部件市場花費從2016年7.5億美元到2019年15億美元，成長了超過一倍。Wohler Report是全球增材制造和3D列印市場的年度調查報告，迄今已經走過了25個年頭。2019年，Wohler Report觀察到了創紀錄的129家3D列印和增材制造服務商、114家工業增材制造系統制造商、40家第三方材料與桌面3D列印機制造商。同時，Wohler Report還記錄了全球139個學術與研究機構的活動。

普華永道在2017年釋出《全球制造業新格局：按需生産模式方興未艾》中提及：在下一輪制造業革命中，3D列印、機器人等科技将改變工廠生産的方式，而企業也将重新考慮其産品以及生産基地；小批量、高度個性化的産品将在流水線完成組裝，産品之精良就好比高科技版的傳統手工藝品。

當小規模、多類别的生産場景出現在世界各地時，對制造業的要求就不僅僅是在技術上單純能夠應對，還需要通過更快的速度實作産品的傳遞。是以，本地化的生産模式或許會在未來成為更多制造業企業的“标配”——直接從本地經銷商合作擷取必要材料，聽取本地客戶意見，實作快速的産品傳遞，用新的技術打造本地化的獨一無二的産品。

相比傳統制造業“多就是好”的生産政策，以及大規模集約化的生産流程，未來制造業需要通過更豐富的手段收集資訊，與客戶保持密切溝通以及時了解客戶需求，同時也要适應小規模、個性化的生産場景，大資料、物聯網以及3D列印技術的出現，這些都提醒當下的制造業企業，需要通過這些新技術進行數字化轉型。

數字制造：共享制造網絡

在本次疫情中，各國企業将自己過去積累的3D列印裝置和能力，都及時轉向生産抗擊疫情所需要的各種裝置，形成了一個虛拟的共享數字制造網絡，不僅及時滿足了各國對于防護用品和醫療裝置的緊急需求，也提醒了各國政府和公共機構對于建立本國、本地區數字制造能力和數字制造基地的重要性——不僅僅是對傳統制造的補充和部分替代，更是應對各種“黑天鵝”事件的應急手段甚至是保障生存的“底牌”。

惠普公司作為全球最大的3D工業列印系統制造商，在今年3月的時候就将超過1000個3D列印部件傳遞給各地醫院。惠普在西班牙巴塞羅那、俄勒岡州科瓦利斯、加州聖地亞哥和華盛頓州溫哥華的3D研發中心與世界各地合作夥伴協同合作，經過驗證并最終确定用于工業生産的應用包括面罩、面罩、面罩調節器、鼻拭子、免提開門器和呼吸器部件等。

空客公司位于西班牙的員工利用空客在西班牙多個基地的20餘台3D列印機以及員工自己的個人3D列印機，在今年4月緊急生産制造防護面罩支架，可在一天内生産300個面罩支架，用于支援西班牙的抗擊疫情需求。空客位于德國和法國的基地，也采用3D列印技術支援西班牙的醫護人員。今年3月，歐盟釋出了一則通告，尋求具備3D列印能力的公司的幫助。随即，來自汽車、航空航天、體育用品等行業的超過190家公司申請了提供援助。

在中國，航天科技集團五院529廠将制造衛星、飛船、探測器等航天器的3D列印技術運用到醫用護目鏡鏡框生産上。面對疫情造成的人力和物資阻隔，管理人員通過工業網際網路協同創新平台遠端實時監控資料、跟蹤裝置、預測故障，一大批護目鏡框迅速生産并傳遞組裝，送往抗疫一線。而中國航天科工集團增材制造技術創新中心積極參與“全球協同3D列印呼吸閥·馳援意大利”活動，将3D列印的呼吸閥捐贈轉運至意大利醫院。

在本次全球新冠肺炎疫情期間，3D列印的意外“走紅”，各個企業和機構在此之前所儲備的3D列印和增材制造能力，紛紛在疫情期間轉向生産醫護用品，充分了顯示了3D列印和數字制造的靈活應變能力。在傳統制造無法及時響應或在重大自然災害中出現中斷時，3D列印與增材制造就顯現出了重大的社會意義。

無疑，3D列印和增材制造在本次疫情之前就已經走向成熟的工業化應用，而在本次疫情中所表現出來的全球共享制造協同效應，讓3D列印與數字制造進入了各國政府與公共機構的主流視野。在制造叢集基地配置一定的3D列印能力，不僅是對傳統制造的有益補充，更是應對未來公共衛生事件以及自然災害的重要應急手段。