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§3D打印技术解密（第5页）

传统制造技术中，一个机器能够生产的产品种类很有限，并且需要额外的工作人员来负责维护，使得机器具有很强的资产专用性。但是，只要拥有产品的三维数据和原材料，3D打印设备不仅可以打印各种尺寸、形状和种类的产品，而且还不需要工作人员进行额外的维护工作，因此降低了商品的制造成本。

（3）无须组装

3D打印技术不仅在成本方面对传统制造模式造成巨大冲击，而且在制造模式方面也具有明显的优势。传统的制造模式都是在一个成熟的流水线上进行大批量的生产和加工，当产品结构复杂时，流水线需要的设备成本和制造时间都会增加。在3D打印领域，3D打印可以先打印出各个零部件，再由专门的人员负责后续的组装工作，甚至3D打印技术可以直接实现一体化打印，省略掉组装环节。由此缩短了产品加工的供应链，节约了运输和劳动花费。

（4）即时交付

对企业来说，没有库存积累，降低囤货风险，就能够降低生产成本。3D打印技术的即时生产手段，帮助企业实现这一梦想。3D打印技术能够根据消费者的需求进行个性化生产，既满足了客户的需求，又减少了企业的库存，实现了按需分配市场、零库存、低成本、快速交付的新型交易模式。

传统的制造模式用的是减法，并且在产品形状和尺寸等方面，受到原材料和生产设备的多重限制。以铸造或锻造为例，其生产出的产品尺寸比原材料要小。3D打印技术用的是加法，不受原材料外形和空间的限制，根据三维数据图案，随心所欲的打印出各种形状和尺寸的产品。

（6）零技能制造

传统的制造模式专业性较强，例如汽车生产线上的工程师，需要进行专业化的培训之后，才能进入生产线，明显的专业分工导致教育培训成本较高。3D打印技术突破了专业化的局限，工作人员只需要掌握3D打印机的使用方法就可以了。因此，3D打印技术实现了零技能制造的全新模式。

（7）便携制造

传统的制造模式需要在特定的车间或者厂房进行，但在经济高速发展的当今社会，土地资源非常珍贵，节约土地资源，能够明显降低生产成本，提升企业的核心竞争力。3D打印技术的设备集成化较高，便携性也较高，对生产地点和空间的要求较低，缓解了传统制造模式对土地资源的需求问题。

（8）更加环保

传统的制造模式做的是减法，经过在大尺寸的原材料上，进行冲压、切削、钻孔等多个环节后，得到符合要求的零件或者产品。而产品之外的部分，则成为大量的余料，不仅造成资源浪费，而且容易引起环境污染问题。3D打印的加法制造，从无到有逐层堆积原材料，直到得到满意的产品，该过程中，基本没有工业垃圾。因此，3D打印技术更加环保。

（9）材料无限组合

传统制造的主要模式是切削、模具等成型方式，很难将多种原材料融合起来。而3D打印技术能够自如地将多种材料堆积在一起，增大了产品种类和功能的多样性。随着材料技术的发展和粘结技术的进步，3D打印技术还将挑战各种材料的组合模式，增加产品的独特性。

（10）精确的实体复制

3D打印技术将数字文件的精确程度妥善保存到现实世界，从而精确地复制了实物原型。通过配合3D打印技术和三维扫描技术，提升实体世界和数字世界二者之间的分辨率，从而制造出更加精确的副本、或者对原件进行优化。

（11）强大的连接功能

传统制造模式主要依靠焊接实现零件的粘合，但是焊接技术很难在零件之间实现完全对接。以火电、核电、飞机等行业使用的重型机械或者高端机械为例，焊接技术难以保障部件之间的牢固连接。3D打印的产品在生产过程中已经使用了粘结技术，因此无需再次焊接，就实现了零件之间的无缝对接问题，并且具有很好的稳固性。所以，3D打印技术已经优先在以上领域得到认可和快速发展。

以上所述的几大优势，很多都已经得到现实世界的证实，并且很有希望被大力推广。所以说，3D打印技术在制造成本、产品精确度、空间约束、便携性、环保性能、多样化制造等很多方面，比传统模式有显著的优势，为新型工业制造带来希望。

3D打印由三维实体计算机辅助，直接生产出产品，不仅省略或者减少了毛胚的准备、零件加工、工件组装等流水线缓解，而且避免使用各种模具或者刀具，以低成本生产出丰富的产品，具有很好的产业化前景。

（1）时间突破

3D打印技术已经在数码产品、工业设计等方面被广泛应用，逐渐成为设计的潮流。其采用的成型头拥有多个喷嘴，具有快速的成型速度，节省了传统制造过程的一系列流水线环节，提升了产品开发效率。一般情况下，3D打印的效率是传统制造的3～4倍，因此具有明显的竞争优势。

（2）适应性强

该技术的强适应性主要体现在两个方面。第一，环境适应性强。不需要流水线作业涉及的生产设备，且自身具有高集成化结构，使得3D打印机可以在很多场所使用。第二，生产过程适应性强。主要体现在不受原材料尺寸的约束，可以通过做加法而打印出各种形状复杂，种类繁多的产品。该技术改变了传统制造技术受到原材料制约的困境。

（3）订单突破

传统的订单生产模式，难以高效地满足客户的个性化需求。客户提出的需求越复杂，传统订单生产模式的周期就越长，甚至不能满足客户的需求。3D打印技术在这方面具有明显的优势。第一，3D打印只需要三维数据模型，就可以生产出形状和尺寸多样化的产品，符合客户的喜好；第二，3D打印可以提供上门服务。将便携式3D打印设备带到客户家里，直接打印，由客户监督整个流程，既能满足客户随时可能更改的个性化需求，也提高了客户对产品的满意度；第三，无需等待，无需库存。需要生产产品时，从计算机里面调出产品的三维数据模型，直接进行打印。

（4）价格突破

3D打印的设备简单、所需材料少、设备运行费用低，运输费用低，因此从多个环节降低了生产成本。一方面，采用分层加工的加法方式，很少产生废弃物，节约了材料的使用；另一方面，生产环节一体化，降低了开发成本。生产成本的降低，是3D打印最具有吸引力的地方。

以上世纪初期美国福特为例，其开发的汽车生产流水线，使得福特T型车的价格仅为950美元，让汽车走进平民家庭成为可能，开启了流水线生产的序幕。如今，一台售价为5000元的私人电脑，可能比30年前很多先进计算机的性能要高出很多，因此，计算机也进入平民家庭。所以说，当成本降低，产品的大范围普及就成为可能。

再来分析3D打印机的价格。10年前，一台3D打印机可以卖到十几万美元。现在，一台家用3D打印机（以图2-22为例）的价格大约为2000美元，可以打印出各种家庭用品、摆设、装饰品、玩具等。未来5年，3D打印机的价格将降低到400美元左右，从而可以真正实现3D打印的大众化和产业化。

以往的3D打印机，受到原材料的限制，只能打印塑料或者树脂产品。现在，随着原材料的不断发现和3D打印技术的快速发展，3D打印的产品已经扩展到金属、陶瓷、混凝土、玻璃、细胞、食品等。2013年6月，“新工业革命与增材制造国际研讨会”暨“3D打印国际展示会”在北京展览馆举办。会议上展出的飞机构件，是由中航工业公司采用3D打印技术制造的，并且已经应用到战斗机中，显示了良好的经济效益。

（6）种类突破

与传统制造模式的区别之一，就是3D打印突破了行业限制。3D打印的产品，涉及到制造业、休闲、教育等民生领域，也涉及到医疗设备、国防军事、航空航天等高科技领域。无论产品多么复杂，只要拥有三维模型数据和相应的原材料，3D打印就不会让使用者失望。