３D打印正在颠覆我们的时代——解读《大颠覆——从３D打印到３D制造》

邢泽华 陈 蓉 单 斌

华中科技大学微纳材料设计与制造研究中心，武汉，430074

导语３５年前，快速成形(现称增材制造或３D打印)技术横空出世，该技术自诞生以来便受到各界的广泛关注，并迅速在机械制造、医疗卫生、航空航天、清洁能源等高端装备制造业得到应用。这项技术打破了长期以来“减材制造”对设计制造的束缚，开创了一种全新的制造方法，从而使得任意复杂结构的制造成为可能。《大颠覆——从３D打印到３D制造》一书的作者里克·史密斯(Rick Smith)与米奇·弗里(Mitch Free)向读者清晰呈现了３D打印发展的历史、现实和未来。该书作者通过系统考察１５世纪以来的历次工业变革/变迁，得出了一个重要的结论:每次大变革都伴随着第二次浪潮，而３D打印技术的产生标志着工业革命的第二次浪潮已经到来——３D 打印技术正在颠覆我们的时代。该书作者认为，当下，大数据、云计算等技术蓬勃发展，传统的标准化制造已经无法适应瞬息万变的市场要求，应时而生的３D打印技术则以其数字化、定制化、自由化的崭新面貌出现在人们的视野之中，它将与这些新兴网络技术完美融合，颠覆这个标准化的时代，引领一个３D制造的时代。在书中，作者对相关行业的企业家应该如何在这一历史浪潮中提升竞争能力、适应技术变革提出了针对性建议，这些建议对社会各界人士的日常生活和发展规划也将具有相当的指导意义。导语３５年前，快速成形(现称增材制造或３D打印)技术横空出世，该技术自诞生以来便受到各界的广泛关注，并迅速在机械制造、医疗卫生、航空航天、清洁能源等高端装备制造业得到应用。这项技术打破了长期以来“减材制造”对设计制造的束缚，开创了一种全新的制造方法，从而使得任意复杂结构的制造成为可能。《大颠覆——从３D打印到３D制造》一书的作者里克·史密斯(Rick Smith)与米奇·弗里(Mitch Free)向读者清晰呈现了３D打印发展的历史、现实和未来。该书作者通过系统考察１５世纪以来的历次工业变革/变迁，得出了一个重要的结论:每次大变革都伴随着第二次浪潮，而３D打印技术的产生标志着工业革命的第二次浪潮已经到来——３D 打印技术正在颠覆我们的时代。该书作者认为，当下，大数据、云计算等技术蓬勃发展，传统的标准化制造已经无法适应瞬息万变的市场要求，应时而生的３D打印技术则以其数字化、定制化、自由化的崭新面貌出现在人们的视野之中，它将与这些新兴网络技术完美融合，颠覆这个标准化的时代，引领一个３D制造的时代。在书中，作者对相关行业的企业家应该如何在这一历史浪潮中提升竞争能力、适应技术变革提出了针对性建议，这些建议对社会各界人士的日常生活和发展规划也将具有相当的指导意义。１ 三种视角，３D制造势不可挡    当下，３D打印技术已不是秘密，但由于媒体对消费级３D 打印机的过度炒作，导致很多消费者对它的理解仅仅停留在可以给小孩子做一件很酷的礼物的层次上，而对于工业级３D 打印的性能和潜力则缺乏了解。同时，很多传统企业对３D打印技术的潜力也认识不足，认为它只是华而不实的噱头，并没有深刻认识到这项技术即将对社会发展带来颠覆性变革。     为了系统阐述３D 打印技术所蕴含的巨大能量，《大颠覆——从３D 打印到３D 制造》(以下简称《大颠覆》)首先以几个典型案例作为引子，介绍各种３D打印技术的标志性特点;然后，将３D 打印技术与历史上的几次重大技术变革进行横向对比，归纳出３D 打印技术与历史上带来大颠覆的技术的共性，并且对３D 打印技术的优势进行系统论述，从数字化、信息化切入，分析了３D 打印技术在当今社会正待蓬勃发展的巨大潜力;最后，以发展的眼光指出３D打印将引发的“双刃剑”效应，并基于商业模式的变革和世界顶级公司以及初创公司的应用实例进行分析，以期为社会各相关领域从业者提供建设性意见。     与其他同类专著相比，该书的特色在于:作者没有拘泥于３D 打印技术的基本分类、成形原理等常规介绍，而是从更深层次的工业变革的角度进行阐述，力图将人类社会发展的根本规律呈现在读者眼前，使读者能够更加深入地把握３D 打印这项新型制造技术。该书共分为十一章，主要从历史、现实和未来三个角度出发，连接历史与现实，联系理论和实际，深入浅出地论述了３D 打印技术无可比拟的优越性和无可避免的颠覆性。

    《大颠覆》第一章到第三章为古今技术变革的对比。通过介绍人类社会发展的历程，总结人类文明对于产品需求的演变规律，论证３D 打印技术成为颠覆性技术的必然性。第一章以当今社会的具体事例分析３D 打印技术的独特优越性，包括飞机发动机支架复杂化的要求、小批量产品的生产需求、人体器官移植的量身定制需求、客户对产品的个性化设计要求等，总结出大规模定制生产是社会发展的自然规律。第二章介绍了３D 打印技术的起源和工作原理，从理论上阐述了３D打印技术具有独特优越性的原因。第三章通过对印刷术与互联网、火车与汽车对人类社会的革命与颠覆性影响的解读，总结出３D打印技术与历次大颠覆变革性技术的共性，深层次地解析大颠覆的内在规律，解读３D打印到３D制造的必然性。

   《大颠覆》第四章到第六章讲述了３D 制造的主要特征:①规模化定制。快速定制化生产的独特价值使得３D 打印受到众多专业领域的青睐，如具有高度定制化要求的专业运动领域、具有低成本及快速性要求的设计领域、具有零件再生要求的个人收藏领域、具有零件修复要求的太空或者海上运输领域等。②无限制设计。在设计上，３D打印技术具有复杂度优势。从机械领域中的扩展产品方案设计、复杂零件制造、组装部件整体制造，到化学领域中的病人精准用药、微晶格材料、石墨烯等超级材料的制备，３D打印技术展示了在突破传统制造业瓶颈方面的显著优势。③弹性云制造。３D打印技术的出现，使得大型国际公司不再需要担心因在世界各地储备大量库存而引起的产品积压问题，他们可以根据需要利用分布式３D打印机来灵活地就地生产，这也使得大批初创公司可以不用再担心需要巨额的启动资金来进入市场，因为他们可以采用相对便宜的方法来推出他们的产品。

    《大颠覆》第七章到第九章预测了未来３D 制造的机遇和挑战。作者介绍了移动式打印、活体生物打印、４D打印等现今正处在研发阶段的前沿科技，也预测了未来打印技术对公司内部文化的影响:３D制造正在创造新型的合作关系，它鼓励全民创造、鼓励尝试，更有利于提高整个企业的创造力，从而提高整体竞争力。作者也详细论述了３D打印技术可能会带来的一些问题，主要包括知识产权、环境和生物伦理、国家经济安全等几个方面。

    《大颠覆》第十章和第十一章讲述了人们应该如何应对３D 制造的冲击。第十章从３D 制造可能会引起的两大颠覆性变革入手，建议决策者应该采取新型决策方式、建立学习型组织、提供个人化生产等方式来适应时代潮流。第十一章以“老鼠”麦克罗伊的成功案例，说明创新对新时代发展的重要意义，新的世界具有无限可能。２ 历史结合现实，范例隐含规律     自从《经济学人》《福布斯》《纽约时报》等欧美主流媒体声称３D打印将引发新一轮工业革命以来，全世界各类媒体都作了大量的跟踪报道。从这些媒体的争相报道中，３D打印技术的潜力可见一斑。那么，为什么欧美工业制造强国这么看好它? 它又为什么会引发新一轮工业革命? 其实３D打印３０多年前就有了，但那时还只是一种快速成形工具而已，难道一种“新瓶装旧酒”的工具就会引发一场全球范围内的工业变革? 诚然，因历史局限性的存在，身处现实世界中的我们总是无法预见一项新的技术会带来多么巨大的革命性影响，理解并预见这种重大转变绝非易事。但我们却可以从历史的发展中总结规律，汲取经验，寻找历史变革的共性，从而更好地把握当下，预见未来。

   基于以上思考，《大颠覆》的作者从研究历史变革着手，剖析了革命与颠覆在技术变迁过程中的内在规律，从理论上论证了３D 打印技术因其所具有的独特性而即将引领工业革命第二次浪潮的历史必然性。

    众所周知，１５世纪活字印刷术的发明引发了信息技术的革命，把零散的个人手工生产变成了规模化、标准化的大规模生产，通过大量印刷一模一样的书册，大幅度降低单位成本，以低成本、高产量、标准化的生产冲击高成本、低产量、个性化的手工生产市场，胜负毫无悬念，信息业手工生产模式在活字印刷术的生产伟力冲击下一败涂地。正如我们所知，活字印刷机发明后，迅速席卷欧洲印刷市场，传统印刷工艺迅速衰落。几个世纪以来，活字印刷术一直支配着图书和报纸的印刷生产，但它并不是最后一项变革性的信息技术。时至今日，依赖活字印刷术兴起的报刊行业也明显衰落，世界各地的人们开始通过互联网获取信息、下载图书，互联网几乎完全颠覆了称霸世界５００余年的出版业。个性化、定制化生产被压抑了几个世纪之后，又一次走上了历史的舞台。

   该书作者认为，虽然互联网也是一项变革性的技术，但它引发的绝非仅仅是一场革命，而是一次颠覆，与活字印刷术的革命有着本质的区别:首先，活字印刷术的传播渠道是单向的，出版业虽然获得了一定程度的自由，但对大多数人来说，只是提升了被动获取信息的机会，而无法自主创造信息。而互联网则颠覆了信息生产和分享的层级模式，消灭了信息的把持者，成千上万的人开通博客，发表文章，读者同时也是作者，丰富了文化的交流。其次，活字印刷的确降低了单位成本，可是大规模标准化生产需要一大笔启动资金，这些资金都要靠大量的市场需求来填充，而互联网则不同，互联网上的大规模信息交流几乎是免费的，人人都可以自助发行书籍、电影、专栏和音乐，极大地促进了文化的繁荣。最后，活字印刷术的规模经济(尽可能多地卖出同一产品)特点决定了大多数出版商和电影院会青睐迎合大众口味的产品，因为他们唯有大量售出同一产品才能获利，这导致文化产出千篇一律，这都是规模化和标准化与生俱来的桎梏。而互联网无需遵从这样的规则，互联网的定制化、复杂化设计可以将所有人都吸纳进来。

    历史总是惊人地相似，火车与印刷术一样，这场个人出行革命是由规模化和标准化引发的。火车发明之前，人们依赖马车出行，虽个性化，却效率低下;火车发明之后，其更高效、更快捷、更廉价的特点迅速挤垮了马车的生意，极大地扩大了人们的活动范围。人们欢呼雀跃地庆祝这一伟大的发明，可是火车的规模化是以牺牲个性化为代价的，火车总是沿着相同的轨道走相同的路线，人们甚至需要根据火车的路线和发车时间调整自己的生活习惯，很明显，标准化的火车有其与生俱来的缺陷。终于，１９１９年，汽车的到来改写了城市地图、改变了出行观念，比起受制于轨道的蒸汽火车，汽车给了乘客更大的自主权，极大地方便了人们的出行。人们再也不用按照轨道列车的时间计划自己的出行。到１９５７年，仅仅５０年的时间，汽车就抢走了铁路客运７０％的生意。问题不在于铁路公司的经营出现了问题，而是他们在这场战役中必败无疑，只要价钱相仿，人们肯定会选择定制化和个性化的服务，彼时铁路的衰落正如互联网对出版业的颠覆，无可避免。

    该书作者通过对历史变革的对比研究，总结出了革命与颠覆的内在规律。他认为:革命性的技术是通过牺牲定制化的代价，以规模化和标准化的优势压低价格从而获得市场，但同时也葬送了个性化的服务;每一次以大规模标准化生产为特点的革命都将迎来第二次浪潮，这就是以大规模定制化生产为特点的颠覆阶段。革命与颠覆的变化规律如图１所示。

图１ 市场渗透率曲线       如图１所示，无论是信息业还是运输业都呈现波浪形的曲线。在第一个阶段，低产出的手工业的市场渗透率一直保持稳定，接着到了大规模生产，这是一次改造世界的革命性浪潮，但事情并没有结束，第二次浪潮(大规模定制化生产)出现，颠覆世界，吞噬了第一次浪潮的市场份额。但在第二次浪潮中出现的互联网和汽车与第一次浪潮中的活字印刷术和火车并非完全对立，它们只是同一个创新周期中的第二次创新。３  ３D制造，五大特点     《大颠覆》从不同的角度，深刻阐述了３D 制造相比传统制造所具有的五大优势。3.1 定制优势

     自工业革命以来，我们买到的产品都是生产商按照标准尺寸批量加工出来的，而现实生活中的每个人都是独一无二的个体，有着不同的品味，批量生产的产品并不能完全满足我们的个性化需求;同时，人类本能中就存在着创造的欲望，只要价格相同，我们将更倾向于购买能够亲自参与设计的产品。在个性化需求与供应之间的矛盾激化下，定制化生产将迎来自己的春天。

     戴尔公司在全球首创基于互联网的客户产品选配服务，即客户可以在线选择电脑的配置，如CPU、硬盘、内存、显示器等。戴尔公司利用供应链管理，把来自全球的客户的个性化配置需求有效管理起来，准确地按照订单装配电脑，这是戴尔的过人之处。“戴尔模式”的出现，使得人们再也不用局限于购买市场上现有标准化配置搭配的电脑，这也让戴尔公司的销量出现大幅度提高，展示了定制化的优势。

    ３D制造在个性化定制方面的优势是无与伦比的，它不依赖于任何标准模板来生产产品，不受任何传统加工设备的限制，可以完全依照客户需求定制任意独特的设计方案。不同个体的衣服、鞋子、手机、眼镜等，将来都可以通过３D 打印技术制造出来，并且高度符合每个客户的个体需求，使得客户可以享受最舒适的产品体验。比如耐克公司正在研究的“飞织”(Flyknit)技术将被用来为不同脚型的人量身定制３D 打印的鞋底，消费者可以在当地的耐克商店打印出专属的鞋子。3.2 成本优势

     传统制造模式下，全球供应链是以资本经济为基础的，参与其中需要巨额的启动成本。这导致了一个大规模生产的悖论:如果你不能进行大规模生产，你就进入不了市场;而如果你刚进入市场，你也不能进行大规模生产。对一些小企业来说，前期巨额的基础设施投入是阻止他们进入市场的一个巨大障碍，这些成本将千千万万的未来企业家排除在了创新价值链之外。除此之外，机器、分销、库存和仓储物流的运作成本同样高昂。而３D制造可以按需生产，不需要在前期投入太多资金，避免了大宗货物积压，消除库存成本;无论数量多少，３D 制造的单位成本始终不变，极大降低了市场准入门槛，使更多的创业者可以有机会进入市场;３D制造的产品与老一套的边际成本和生产速度无关，大规模生产的优势在３D 制造面前消失殆尽，其分布式生产的特点甚至有望消除长距离运输成本和关税成本。最终，３D制造会以总成本上的优势击败大规模标准化生产在单位成本上的优势。

3.3   速度优势     在社会飞速发展的今天，对生产厂商来讲，时间就是金钱，为了打造一件可以迅速上市并获得成功的产品，设计师们需要不停地改进设计以适应消费者的需要。在传统的制造模式下，工程师设计的产品一旦决定投入市场，就意味着要投入与之匹配的生产线、加工设备、模具、技术手册、技术工人等。可是大多数实际情况却是:产品的好坏要等待进入市场，被消费者使用反馈后才能发现是否有瑕疵，是否受欢迎，这时再改进设计就需要调整设计方案，修改加工参数，甚至重新排布生产流水线，这种迭代不仅成本高昂，而且迭代速度较慢。

    ３D制造则可以绕过标准化生产流程进入市场，３D制造独特的快速生产特点甚至可以同时加工几十种不同的产品来进行“A/B测试”，用快速迭代的方法来优化产品，以最快的速度、最低的成本进行产品的生成和测试，找到最佳的产品方案并抢占市场。福特公司汽车的进气歧管就是利用３D打印技术进行优化的，传统进气歧管的设计过程非常繁琐，设计完成需要１０~１８周的时间，视复杂程度成本从50000美元到200000美元不等，而3D打印的进气歧管大约只需３~５天就能做出来并装到发动机上准备运行，成本只需2000美元。也就是说，快速制造降低了产品开发过程中的“看不见的时间成本”，将显著提高生产商的市场竞争力。3.4   结构优势     在传统制造模式下，复杂结构产品的加工难度大、成本高，很大程度上限制了产品性能和功能的提升。而对于3D 打印技术而言，复杂结构制造边际成本为零，设计师可以根据需要在设计中加入任何奇形怪状的结构，而不会显著增加费用。2015年，第一架装有3D 打印部件的喷气式飞机升空，该部件由通用电气公司航空部的工程师采用一系列精确复杂的几何结构设计而成，消除了发动机外部感应器在飞行过程中的结冰现象，这个部件看起来像是一朵用钴钢做的花，花茎被挤干，有两条突出的花蕊，这种结构对大规模生产来说就是个噩梦，而３D打印却可以轻而易举地实现。

     对于结构复杂产品的制造，传统加工方法是将其拆分、独立加工然后组装来实现的，这种方法制作的部件不可避免地存在装配误差或者装配缝隙的问题。这些问题会极大地影响产品的性能，而3D打印则可以实现复杂结构产品的整体制造，化繁为简，省去所有拆分和组装工序，大大降低生产总成本，同时提高产品使用可靠性等综合性能。2018年10月，通用电气航空集团生产出了第30000个3D打印的燃油喷嘴，通过使用3D打印技术，一个包含21个独立零件的喷嘴被简化为一个零件，既省去了从世界各地进货的生产运输成本，又节省了零件的组装成本。而且利用3D打印制作的燃油喷射系统的强度和耐用度都是原来的５倍，重量减轻了25%，燃油效率提升15%。据通用公司统计，每一架使用了新系统的飞机一年能节省100多万美元!

     3D打印技术还可以用来制作超材料。休斯顿研究实验室研发出了世界上最轻的金属——“微晶格”材料，它由一些内部连通的中空管道组成，几乎完全通透，弹性很强，有很强的冲击吸收力。在微晶格材料中，99.99%是空气。研究实验室的工程师称，把一个鸡蛋装进一个微晶格做的小盒子里投掷出去，可以穿透25层玻璃而鸡蛋完好无损。3.5   灵活优势      3D制造的灵活优势包括两个方面的含义:一个是设计的灵活性，另一个是维护的灵活性。首先，在产品设计方面，传统制造模式下，设计师根据自己主观判断去预测市场走向，这种方式存在很大的盲目性。随着人们文化生活的丰富，人体的需求也呈现多元化，依赖设计师单方面的努力很可能无法把握消费者的需求。而3D 制造因其灵活性的优势可以实现设计师与消费者的实时沟通，从而使得产品设计可以紧跟消费者的需求。其次，在产品维护方面，当产品出现故障，企业需要在最短的时间内完成机器的维护工作。这时传统制造模式往往需要长距离运货，洲际运输可能要花上一个星期的时间。在这段时间里，重要的机器将会无法运转，生产停滞。同时，进口货品还要面临交进口税，忍受有时长达两三个月的清关延误，这会严重降低产品的维护效率。资金雄厚的企业可以通过建立全球供应链的方法来应对，即生产出大量的储备产品储存在世界各地的仓库中，但库存是价值的炼狱。据统计，跨国公司一年的储备成本占产品总成本的25%，而且因为需求的不确定性，很可能造成大量货物过期失效，导致大量资源和资金的浪费。而通过3D 打印技术，企业就能用虚拟库存减少实际仓储。3D 打印机可以在任何时候、任何地方进行按需打印，需要多少就生产多少，极大地降低过量库存，解决库存过剩、资源浪费问题。

     由此，3D打印技术将会对供应链企业造成巨大的颠覆性影响，按照国际咨询公司——普华永道咨询公司的说法，3D打印最终将威胁40%的传统空运和海运业务，成千上万家参与全球生产和配送系统的企业最终都要面临被淘汰的风险。以通用电气公司的喷嘴为例:每个喷嘴减少的20个部件乘以目前的订购数量400件，这样供应链上就少了8000件货物。即:一个小批量生产的部件就能造成供应链上货物量的锐减。４ 机遇与挑战并存       3D打印是制造业有代表性的颠覆性技术，实现了制造从等材、减材到增材的重大转变，改变了传统制造的理念和模式，具有重大价值。促进中国制造提升水平，既要在改造传统制造上“补课”，也要瞄准世界产业技术发展前沿，加快3D打印、高档数控机床、工业机器人等新技术、新装备的运用和制造。以个性化定制对接海量用户，以智能制造满足更广阔市场需求，以绿色生产赢得可持续发展未来，使中国装备价格优势叠加性能、质量优势，为国际产能合作拓展更大空间，在优进优出中实现中国制造水平的整体跃升。李总理认为“增材”这一理念非常符合我国国情，因为我国的自然禀赋并不占优，人均资源占有量在很多方面都低于世界平均水平，而“增材”的发展理念，很可能会对我国发展方式带来颠覆性的重大转变。

     卢秉恒院士是中国增材制造技术的开拓者和领军者。他认为，3D 打印是一项颠覆性的技术，它大大简化了传统制造工序，将产品零部件数量减少;在传统的产品开发中，单一件的定制十分麻烦，少有企业愿意承接小批量产品的制模过程，而3D打印恰好能满足这项制造需求;对于非常复杂的零件、原来不敢制造的甚至不敢设计的产品都可以利用3D 打印技术制作出成品，为产品和装备提供了非常大的创新设计空间。

    《大颠覆》作者在书中指出，3D打印技术作为一项新型制造技术，将带来商业模式的转变。与互联网、汽车一样，由3D打印引领的第二次浪潮是高度自由化的，这将彻底颠覆董事会在会议室里制定计划的模式。在新的浪潮中，环境瞬息万变，可预见性不复存在，传统的层级领导运作将跟不上信息更新的速度，决策会由核心转移到边缘，边缘员工作为与客户直接打交道的人群，是组织里与外界接触最多的人，最能贴近客户需求，边缘员工收集并分享信息，只在必要时才传进核心。组织的运转也不再依靠少数人的领导，而是由处于边缘的多数员工的相互协作来实现。一家企业有没有竞争优势，将由其边缘决定，成功的基础将不再是核心领导的意见，而是边缘员工的积极参与。所以，在新形势下，成功的秘诀在于:你要比竞争对手更快、更有效地捕捉并利用信息。

    3D打印技术发展带来的产品技术、制造技术与管理技术的进步使企业具备快速响应市场需求的能力，特别是形成全球市场上丰富多样的客户群，实现远程定制、异地设计、就地生产和销售的协调化新型生产模式，使生产模式、商业模式等多个方面发生根本性的变化。美国前总统奥巴马在2012年３月９日提出振兴美国制造业……，向美国国会提出“国家制造业创新网络”(NNMI)计划，其目的在于夺回制造业霸主地位，要以一半的时间和费用完成产品开发，让制造业回流美国，实现在美国设计，在美国制造，使更多美国人返回工作岗位，构建持续发展的美国经济。美国总统唐纳德·特朗普也同样非常重视３D 打印技术，他曾在一次重大外交政策演说中讲到，美国需要更好地利用３D打印技术，基于美国在3D打印发展上的领跑优势，美国需要更加聪明地思考这些优势。目前，所有的美国军事机构都已经在尝试使用3D打印技术。一些美国军舰已经在公海测试了金属3D打印机的即时维修。

     美国奇点大学(Singularity University)学术与创新中心副主席Vivek Wadhwa2012年１月在华盛顿邮报上发表文章“为何该轮到中国为制造业担忧?”(Why it’s China’s turn to worry about manufacturing)。他认为“新技术的出现很可能导致中国在未来20年中出现美国在过去20年所经历的空心化”，引领技术之一是以3D 打印为代表的数字化制造。他认为到2020年代中期，美国人能够在分子级别上制作精确的3D 物体， “这样，中国还如何能与我们竞争?”他的观点虽然偏激，但或许也值得我们借鉴。在新形势下，我们应充分认识智能制造、数字化制造、云制造对我国的深刻影响，加快推动3D 制造的发展，进而推动我国由“制造大国”向“制造强国”转变。

     3D打印正在改变世界，而它也并不全然是一件好事。任何一项新技术都可能是一把双刃剑，它令人振奋的原因也正是它的危险之源。3D 打印把技术交到人的手里，促进了创新，但它也模糊了生产者和使用者的界限，会导致知识产权问题的出现，它在帮助初创公司起步的同时，也会使恐怖分子更容易制造可以充当武器的无人机等先进设备，这种全面的变革在哪里发生，机遇和威胁就会在哪里出现，正如无法预测它会取得什么样的正面进展一样，我们也无法准确预测出它将带来的负面影响。机遇已在，需要去应对的挑战也同时存在。

５ 跳出当下，迎接未来      只要你能把握历史发展的规律，你就能预见未来。人类现代社会发展日新月异，但都是科学技术的进步所引领。深度剖析之后你就会发现，科技的发展总是以人类的需求为导向的。在物质文明尚未发达的时代，生产力的提升无疑是人类最大的需求。而当物质丰富以后，人类理所当然地开始追求精神上的需求。此时，最能回应人类更高层次精神需求的技术将获得市场的更多认可，个性化的３D打印正是这样一项技术。

     随着智能制造技术的进一步发展成熟，新的信息技术、控制技术、材料技术等不断被广泛应用到制造领域，３D打印技术也将被推向更广泛的应用层面。未来，３D打印技术的发展将体现出精密化、智能化、通用化以及便捷化等趋势。人类的现代化进程将日新月异，新技术、新事物不断涌现，生活质量直线上升。虽然我们现在还无法想象一个想要什么随时就可以得到什么的世界，也同样很难想象身边的产品有数不尽的多功能:比如衣服可以具备制热制冷、可变色、可检测身体各项生理指标等功能，但在未来，这些想象将有可能通过多材料整体３D打印的技术而变成现实，未来的产品将突破设计的极限、材料的极限、功能的极限。

    经济学家鲁迪格·多恩布什说过:“想要它来却迟迟不来，一旦来了又让你猝不及防。”未来有时令人害怕，但未来终要到来。未来不属于伟大的预言家，而属于那些勇于创新、乐于试验的人。历史的经验告诉我们，工业革命的第二次浪潮必将到来，３D打印终将颠覆现今的制造业王国，创造３D制造的时代，这不是预测，而是规律。我们现在应该做的便是思考如何在未来保全甚至壮大自己。

     未来即将到来，让我们一同跳出当下，迎接未来!通信作者简介：

单斌，男，1978年9月生，浙江宁波人。华中科技大学材料学院教授、博士生导师，材料科学与技术系主任。兼任德州大学达拉斯分校材料系客座教授，中科院宁波材料所客座研究员。教育部新世纪优秀人才支持计划获得者，湖北省特聘专家，湖北省杰出青年基金获得者，美国材料学会会员。（编辑 王艳丽）（来源：中国机械工程）