3D打印技術的優勢

規模經濟是支持現代工業經濟的無形力量，工廠和生產線是現代工業社會大規模生產的特點。然而這樣的生產成本并不低，企業必須雇用技術精湛的技術人員和工程師，準確地將概念設計轉化為實際的物品，校準工廠的機器和監督裝配生產線。為了收回前期在設計和生產中的投資，企業必須出售大量的產品，這樣才能從最初的投資中獲益。因此，大規模生產犧牲了產品的多樣性。

而3D打印的特點是小批量、定制化,降低了新產品推向市場的風險和成本。人們無需裝配線也不需要工廠，也不需要雇用熟練的設計師、工程師。克里斯·安德森在他的代表作《長尾理論》中將未來的制造模式描述為“由小型企業組成的超大規模網絡的分布系統”。通過具體分析，我們認為3D打印技術至少包含以下十個方面的優勢。

（1）設計空間無限

傳統制造技術和工匠制造的產品形狀有限，制造形狀的能力受制于所使用的工具。例如，傳統的木制車床只能制造圓形物品，軋機只能加工用銑刀組裝的部件，制模機僅能制造模鑄形狀。而3D打印機可以突破這些局限，開辟巨大的設計空間，制造出傳統工藝難以加工甚至無法加工的產品。

（2）改善產品設計

3D打印的汽車組件產品原型

除了概念設計之外，3D打印還被用于創建功能性原型，因為3D打印技術制成的物品本身具有耐高溫、耐化學腐蝕等性能，通過對原型進行各種性能測試，以改進最終的產品設計參數，大大縮短了產品從設計到生產的時間。3D打印加快了設計進程，在產品的安全性和合理性設計、人體工程學設計、市場營銷和設計等方面不斷改善，從而實現在將產品全面投入生產前對其進行優化，創造出更好的產品。

利用功能性測試的3D打印膠帶座

（3）多樣化生產不會增加成本

（4）產品無需組裝

3D打印具備一體成形的特點，這樣對減少勞動力和運輸方面的花費有顯著的幫助。傳統的大規模生產是建立在產業鏈和流水線基礎上的，在現代化工廠中，機器生產出相同的零部件，然后由工人進行組裝。產品組成部件越多，供應鏈和產品線都將拉得越長，組裝和運輸所需要耗費的時間和成本就越多。而3D打印一體化成形的特點，無需再次組裝，從而縮短供應鏈，節省在勞動力和運輸方面的花費。

美國通用（GE）制造的一體成型的發動機噴嘴，原本由20個部件組成

（5）縮短交付時間

3D打印因為可以根據人們的需求進行打印，這種即時生產將大大減少企業的庫存量，使得企業能夠根據用戶的需求來啟動3D打印機，制造出定制的產品來滿足客戶需求，所以新的商業模式將成為可能。如果人們所需的物品可以按需就近生產，那么這種零庫存、零時間交付的生產方式還可以減少長途運輸的成本。

（6）制造技能門檻降低

（7）不占空間，便攜制造

3D打印機可以自由移動，并制造出比自身體積還要龐大的物品。例如，注塑機只能制造比自身小很多的物品，而部分3D打印機能夠制造出比自己大很多的物品。另外，民用消費級3D打印設備還可以自由移動，由于其較高的便攜性，出現了一批家用或桌面型的3D打印機，這些都是有賴于3D打印機所需更小物理空間這一優勢。

桌面級3D打印設備

（8）節省原材料

傳統的金屬加工有著十分驚人的浪費量，一些精細化生產甚至會造成90%原材料的丟棄浪費。而3D打印機的浪費量將顯著減少，隨著打印材料的進步，3D打印“凈成形”制造將成為更加節約環保的加工方式。

利用激光近凈成型技術（LENS）制造飛機發動機葉片

（9）材料無限組合

世界首輛尼龍-玻纖復合材料的3D打印汽車

（10）精確的實體復制

傳統的磁帶只能通過實體物理傳遞來確保信息不被丟失。而數字音樂文件的出現使得信息脫離了載體，可以被無限次復制而不降低音頻質量。3D打印技術也有望在整個制造領域把數字精度延伸到實體世界之中。3D掃描和3D打印技術將共同提高實體世界和數字世界之間形態轉換的分辨率，縮小實體世界和數字世紀之間的距離。

3D掃描之后打印的人像

以上部分優勢有的已經得到證實，有的可能會在未來二三十年成為現實。3D打印將一次次突破人們熟悉的、歷史悠久的傳統制造技術瓶頸，推陳出新，為人類以后的制造創新提供一個更加廣闊的舞臺。

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