當?shù)貢r間5月22日，馬來西亞馬印航空完成了波音737 MAX 8的首次商業(yè)飛行，開啟單通道飛機市場的新時代。
5月16日，波音公司剛在西雅圖慶祝了這架飛機的交付。這個暢銷的機型迄今為止已經獲得來自全球87家客戶的3700多架訂單。
與此同時，美國通用電氣公司(下稱“GE”)航空總部的工程師們仍在埋頭研究3D打印技術。就在這之前，他們用3D打印機“打印”出的19個燃油噴嘴被安裝到了737 MAX的LEAP-1B引擎中，這一技術代表著迄今為止增材制造(即3D打印)在航空工業(yè)最具標志性的應用。來不及慶祝，他們又踏上了新的征途。此前，GE相關負責人曾表示，到2020年，3D打印的航空發(fā)動機燃料噴嘴將達到4萬個。
在美國，像GE這樣將3D技術應用到工業(yè)上的制造商數(shù)量正在逐漸增加。有人提出，在3D技術的影響下，“重塑美國制造業(yè)”這一口號正在成為現(xiàn)實。
GE的“偉大制造”計劃
科摩位于距瑞士邊境僅5公里的意大利北部湖區(qū)，幾十年來，岸邊的面料工廠生產的絲綢成就了紐約、巴黎和米蘭等時裝公司的輝煌。而如今，一家特殊的制造廠出現(xiàn)在這里，正在進行著一項和3D打印技術有關的“偉大計劃”。
GE公司的這座工廠位于意大利Talamona市的一個小鎮(zhèn)上。該廠主要使用3D打印設備來制造漩渦式噴嘴。據悉，GE公司為這些升級的渦輪和壓縮機零部件制造設施總共投入了1000萬歐元(約合人民幣7711.7萬元)，并經過了兩年的建設，使其成為GE最先進的制造中心之一。
過去幾年來，GE一直在其全球諸多研發(fā)中心加大對3D打印技術研發(fā)的投資，這些研發(fā)中心的所在城市包括上海(中國)、班加羅爾(印度)、慕尼黑(德國)、尼什卡納(美國)等。
公開資料顯示，從2003年GE啟動3D打印技術的項目開始，如今，3D打印技術的應用已逐漸延伸到了GE旗下所有業(yè)務領域。
在自身研發(fā)3D打印技術的同時，GE也在收購業(yè)內的專業(yè)打印公司。2012年，GE出資收購3D打印技術公司莫利斯科技(Morris Technologies)，而就在去年，GE又宣布收購德國概念激光公司(SLM Solutions)和瑞典Arcam AB兩家3D打印技術公司。業(yè)內人士分析，這一系列收購使GE從3D打印行業(yè)最大的用戶躋身最大供應商之列。
所有這些，都是GE“偉大制造(Brilliant Manufacturing)”計劃的一部分。
查爾斯·吉爾曼是GE航空部3D打印技術研發(fā)中心的研究人員之一。他表示，直到2011年GE的航空部門準備用增材制造工藝生產LEAP噴氣發(fā)動機的燃料噴嘴時，GE在3D打印領域的努力才廣為人知。
“在GE將3D打印應用到生產流程的計劃中，首先選擇燃料噴嘴是基于現(xiàn)實的考慮。一臺噴氣式發(fā)動機上有19個燃料噴嘴，如果一個或幾個出現(xiàn)故障不會形成災難性的后果。而且，燃料噴嘴的結構非常復雜，如果使用傳統(tǒng)的切削工藝制造成本非常高，而且噴嘴設計也受到很多限制。”吉爾曼表示。
GE航空部3D打印技術研發(fā)中心負責人格雷格·莫里斯表示，相比傳統(tǒng)技術，3D打印制造出的燃油噴嘴耐用性是傳統(tǒng)的5倍，重量卻只有25%，預計最終年產量可達3.5萬件。
而在近日，GE還對外宣布打算在10年內賣出1萬臺3D打印機?！斑@是一個巨大的數(shù)目，也是我們投資這么多錢的原因?！盙E增材部門高級銷售總監(jiān)表示。
“分散式制造”趨勢
美國總統(tǒng)特朗普在競選時就曾表示，貿易行政令將為美國制造業(yè)的復興打好基礎。事實上，無論是在美國還是中國，“美國制造業(yè)復興”的話題在近幾年來一直受到關注。
還在1970年代時，1950多萬美國人通過在工廠打工賺取薪水。這一數(shù)據此后便持續(xù)減少。1999年，美國“新經濟”時期，制造業(yè)在美國GDP中的比例只有16%。到了2001-2002年進一步縮水到14%，金融危機爆發(fā)后，制造業(yè)產值占美國GDP的比例已不到13%。盡管如今現(xiàn)狀已經好轉，制造業(yè)就業(yè)人數(shù)在2009年時創(chuàng)下1150萬人的最低紀錄后有所恢復，但未沒有回到理想的水平。
人們寄望于新技術的出現(xiàn)可能改變供應鏈，從而扭轉美國制造業(yè)的不景氣局面—3D打印正是其中之一。
美國國家標準與技術研究所(NIST)透露，采用3D打印和其他新興技術，可以使美國制造業(yè)每年節(jié)省1000多億美元，并且能夠推動其創(chuàng)新和增長。據該非營利機構稱，增材制造是制造商更有效的選擇，3D打印本身可以節(jié)省達41億美元，這相當于生產成本減少18.3%。
3D打印新聞網站的創(chuàng)始人布萊恩·克拉森斯坦表示，3D制造業(yè)的增長可能會改變全球勞動力市場，隨著中國制造業(yè)成本的上升和美國經濟的下滑，富士康等大型制造企業(yè)的就業(yè)機會可能開始消失。
西門子公司預計，未來五年內，3D打印成本將降至五成，而速度也將提高五倍。咨詢公司Gartner認為，盡管3D打印的市場份額在2015年只有16億美元(約合人民幣110.1億元)，到2018年，這個數(shù)目將達到134億美元(約合人民幣922.3億元)。
3D 打印為什么會對傳統(tǒng)制造業(yè)造成沖擊?3D 打印技術公司Hubs聯(lián)合創(chuàng)始人布拉姆·茲瓦特舉了一個形象的例子：“通過在家里附近的3D打印技術公司定制商品，不一會公司就能打印出來送到你的樓下了。那么，工廠基本都會倒閉。與其把1000臺機器放在同一個地方，為什么不把1000臺機器放在1000個地方呢?”
布拉姆·茲瓦特提到的是“分散式制造”(Distributed Manufacturing)的場景。早在2015年的達沃斯論壇上，“分散式制造”被列為最重要的技術趨勢之一。
根據普華永道近日公布的最新調查報告，美國國內制造商在不同程度上使用3D打印技術的占總數(shù)大約2/3，與2014年以前35%的比例相比已經大大增加，其中，56%的人認為未來3-5年內會有超過半數(shù)的同行使用3D打印。
除此之外，美國在各個行業(yè)領域也都開始了3D打印技術的全面應用，包括軍工制造領域和海軍戰(zhàn)艦上。
在法律層面，3D打印在美國也得到了完善。2016年5月11日，美國前任總統(tǒng)奧巴馬簽署了《保護商業(yè)秘密法案》，該法案賦予當事人對竊取3D打印等商業(yè)秘密的行為在聯(lián)邦法院進行起訴的權利。而且在醫(yī)療領域，3D打印的醫(yī)療設備必須獲得食品和藥物管理局(FDA)批準后方可銷售。
盡管從被過度吹捧的炒作期進入到相對成熟期，3D打印技術未來依然充滿挑戰(zhàn)。
上述普華永道報告指出，受訪制造商表示，3D打印技術最大的障礙是設備成本過高，缺乏專業(yè)人才和技術(分別為41.3%和42.1%)，其次是最終產品質量不確定度(33.1%)和打印機速度(25.6%)。
值得一提的是，幾乎同一時間，制造商認為產品質量的不確定是最大的障礙(47%)，其次是缺乏專業(yè)人才和技術，然后才是成本問題。
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