3D 印刷技术发展之势正盛。甚至连奥巴马总统也在他的国情咨文中说 3D 印刷技术有“革新我们制造一切的方式的潜能”。那么,3D 印刷究竟是什么?与传统制造的减除方式形成鲜明对比,3D 制造具有添加性。例如,如果我想要一个木制的立方体,传统的减除式制造方法是取一块木材,将其切成大小合适的立方体,并丢弃所有多余的材料。不同的是,添加式制造可逐步“印刷”出这个立方体,一次一片,没有浪费。有了 3D 印刷技术,好像产品创新没有了极限,直达天际之遥。
1986 年, Ramchandran Jaikumar 在《哈佛商业评论》(Harvard Business Review) 上发表了一篇题为《后工业制造》(Postindustrial Manufacturing) 的文章。这篇文章颇具开创性,讲述了柔性制造系统 (FMS) 的出现将如何改变竞争规则。那么您可能会问我:“这有什么意义?”我们生活在二十一世纪,日本不再是制造业的前沿,我们讨论的是 3D 印刷技术,而不是 FMS。”
请容我细细道来历史是最好的老师。Jaikumar 通过比较日本和美国的 FMS 实施情况,发现在日本实施的系统有三分之一无人值守,而在美国没有无人值守的系统。这就是说,日本的系统是全自动的,无需工程师控制生产流程。
要让系统完全无人化需要什么?需要许多工艺方面的知识。这些柔性制造系统非常复杂。它们以小规模(日本平均每年每个零部件生产 258 台)生产各种产品(例如,日本每个系统平均为 93 个零部件,每年有 22 个是新的),所以,您面对的不是完全稳定的环境,不是只需按下机器开关就可以完成工作。事实恰好相反。要使这样的系统实现无人化需要大量的工艺知识,需要做好各项应急计划,确保正确数量的材料在正确的时间到达,通过编程使机器准确切割成要求的规格,等等。
为什么要实现系统无人化?聘请几位工程师来确保工艺顺畅,在出现问题时采取行动,那岂不是更简单?理论上是如此。可是实际上却不然。这些日本公司投入了大量精力,力求理解其开发的工艺,完全掌握这些技术。每一个细节都不会放过每一种紧急情况都有相应的精心计划。拜技术知识所赐,日本系统的使用方式与美国系统截然不同。它们的开发时间更短,利用率更高,用于小规模生产更多种产品,每年可推出许多新产品。
掌握了技术和高深的工艺知识后,高层管理人员可以从日常的“线下”的“救火”操作和实物资产管理中解放出来,而将注意力转移到长期的“线上”项目建设技术和工艺能力,开发智力资产。
现在话题回到 3D 打印机。也许我们只需简单地按下一个按钮,就可以印刷出我们喜欢的任何物体:一个机械零件、一颗假牙、一个玩具或是一架小提琴。我们要怎样使用这些 3D 打印机?我们要用它们来取代现在这些大批量生产少数品种产品的机器吗?就像 Jaikumar 报道的在美国使用的 FMS?或者,我们要用它们来引入多种新产品,正如在日本实施的 FMS?
如果正如商业媒体所承诺的那样,发生的是后面这种情况,那么从实施 FMS 中学到的就会有用武之地了。也许我们应该先培养技术能力。掌握工艺流程。不是每个人都能在生产线上进行管理工作。平庸的操作人员没有生存空间。竞争将集中在智力方面,而不是制造方面,是在生产线上,而不是在生产线下。但是为了实现这个目标,工艺能力是必不可少的。
一些硅谷专家抱怨道,二十世纪后几十年与上半叶相比缺乏创新精神。前有信息技术革命,今有 3D 印刷革命,为什么还会有那种说法?有了技术,我们为什么却不能充分利用?在智力市场上,赢家很少,落后的人很多。技术能力和工艺专业知识不是可以信手拈来的。这才是导致差别化的最终因素。
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