隨著3D打印技術和材料的進步,一些現(xiàn)有供應商正在創(chuàng)造增材制造領域的專業(yè)知識,以便控制自己的供應鏈,改變他們向客戶交付產(chǎn)品的方式。3D打印正在深度影響供應鏈與商業(yè)模式,并將創(chuàng)造出指數(shù)級增長的商業(yè)機會。與之對應,制造業(yè)生態(tài)系統(tǒng)正在迅速變化,原因在于3D打印技術不斷增長的能力。
傳播增材思維火種,本期的SparkTALK,由3D科學谷的SparkUnion-星火聯(lián)盟成員-惠普3D打印與數(shù)字制造業(yè)務中國南區(qū)負責人趙華先生,談談他對于傳統(tǒng)制造業(yè)供應鏈給予3D打印的機遇和挑戰(zhàn)所進行的深度思考,以幫助企業(yè)在動態(tài)變化的生態(tài)系統(tǒng)中茁壯成長,并獲得制造業(yè)附加值創(chuàng)造能力。
“晚上七點客戶聯(lián)系確定設計,八點開始3D打印加工到十二點,凌晨一點跨城寄出,早上八點到達千里之外用戶的手中”。最近的一篇文章讓每天在制造之都發(fā)生的故事重新引起關注,讓無數(shù)人驚嘆,也再次為制造業(yè)離不開中國的說法注入了自豪之情。
與此同時,此類現(xiàn)象引出的一個問題卻有意無意被忽略:有這么快速的工程原型設計及制造響應服務,中國的科技企業(yè)在多大程度上受益于此提升核心技術預研和高附加值產(chǎn)品開發(fā)能力。
3D打印對供應鏈帶來的改變是直觀的:一方面,我們可以大膽利用這一輪全球范圍內(nèi)設計擺脫束縛重新變革的浪潮,寄希望更多行業(yè)的原創(chuàng)產(chǎn)品向價值鏈的上游拓展;另一方面,在原有的基礎上,我們還可以穩(wěn)妥的將3D打印定型為一種對傳統(tǒng)生產(chǎn)加工方式的快速替換,而繼續(xù)專注于供應鏈成本和效率的極致優(yōu)勢。
3D打印與數(shù)字制造帶來全球范圍內(nèi)價值鏈與供應鏈的不可逆改變
在工程技術領域,絕大多數(shù)的產(chǎn)品開發(fā)都要經(jīng)歷從市場調(diào)研、產(chǎn)品定義、原型設計與驗證、試生產(chǎn)到批量制造、上市后的服務維護直至被新產(chǎn)品逐漸替代的過程,這一過程被稱之為產(chǎn)品生命周期。這個周期在不同行業(yè)、不同市場中出現(xiàn)、時間跨度是幾個月,或者是數(shù)年乃至更長不等。
這個過程中企業(yè)(OEM)的核心競爭力與利潤往往集中在某些特定擅長環(huán)節(jié),稱之為價值鏈的關鍵。
而隨著過去幾十年全球制造業(yè)的分工布局,越來越多的企業(yè)將市場銷售/研發(fā)設計與生產(chǎn)組裝/采購物流等環(huán)節(jié)剝離開來,后者形成一個以代工廠(CM)及多級供應商為代表的完整跨行業(yè)供應鏈系統(tǒng)。這種制造環(huán)節(jié)高效,但是在生產(chǎn)效率的PK達到無與倫比的精益化程度后,促使OEM企業(yè)更多投入在市場營銷與技術研發(fā)領域,以挖掘在非生產(chǎn)環(huán)節(jié)的核心價值,并區(qū)別于競爭對手。
3D打印,特別是工業(yè)3D打印在過去三年的技術突破和需求爆發(fā),很大程度上正是順應了這種需求:給面向最終用戶的產(chǎn)品提供更多快速創(chuàng)新,個性化定制化的可能,以及給企業(yè) (OEM)帶來重新解放設計變革性提高產(chǎn)品性能的基礎。
前端企業(yè)的設計采用了3D打印帶來新一代產(chǎn)品后,這又反向要求后端的生產(chǎn)制造環(huán)節(jié)加快采用3D技術的步伐,以滿足量產(chǎn)需求。需要注意的是,我們常常容易低估這種由于基礎技術突破和先行者的積極采納,而給各行各業(yè)帶來的累積影響,直至其成為行業(yè)共識而變成難以逆轉(zhuǎn)的局勢。
完善的傳統(tǒng)供應鏈基礎—對于3D打印應用接納的挑戰(zhàn)
工欲善其事,必先利其器。正是由于對于制造業(yè)趨勢的洞悉,過去幾年,多數(shù)國家在各自的先進制造業(yè)轉(zhuǎn)型計劃中,都將3D打印與數(shù)字制造列為基礎學科,將它作為提升各行各業(yè)技術進步的重要工具。但是受到起始因素及比較優(yōu)勢影響,在實際采納與應用路徑上卻慢慢顯示出了清晰的不同:
在以德國和日本為代表的國家,傳統(tǒng)的制造業(yè)一級供應商或者方案集成商成為了3D打印助推的一支重要力量。這很大程度上是由于生產(chǎn)制造本身多數(shù)在其他國家進行,本地的供應商/服務商在多年積累中已經(jīng)與企業(yè)客戶(OEM)在上游研究設計和驗證上有了深度的融合,以獲得附加值利潤的共享,成為了新技術前瞻性應用的重要力量。
而在美國工程技術行業(yè),在此之上企業(yè)很多時候會通過公司內(nèi)部設立新的邊緣創(chuàng)新部門來獨立于傳統(tǒng)決策流程,進行更靈活的研發(fā)探索,以推動新技術到新產(chǎn)品的開發(fā)。
這些情況雖有些許不同,但這些國家的共通點是,由于制造組裝和供應鏈本身不在本國進行,反而在采納新技術時容易凝聚共識。將3D打印突破點選擇在技術本身所能帶來的設計性能提升,以最大化企業(yè)在市場上的長期競爭力。
與此相反,我國做為制造業(yè)全球最大的市場,做為全世界唯一擁有聯(lián)合國產(chǎn)業(yè)分類當中全部工業(yè)門類的國家,擁有著全球最完善的多級供應鏈體系,也逐漸形成了對于不同工藝甚至不同組件各司其職的專業(yè)分工。
這一傳統(tǒng)制造最強的優(yōu)勢,在新技術的采納吸收上反而容易由于受益主體和標準不明確而形成空檔期,以至目前市場上3D打印服務行業(yè)熱火朝天,細分行業(yè)應用領域創(chuàng)意百家爭鳴,卻暫時很少見端到端用增材制造解決工程整體從設計到生產(chǎn)制造的規(guī)模使用案例。
不過讓整個行業(yè)欣喜的是,過去的一年里我們看到3D打印在國內(nèi)市場的應用部件迅速上升到千萬件量級,其中的很多部分經(jīng)歷了從原型到小批量試生產(chǎn)的產(chǎn)品生命周期。隨著從設計師、工程師、產(chǎn)品經(jīng)理、代工廠、供應商, 每一位個體受益于增材制造技術所帶來的快速、經(jīng)濟、環(huán)保、新設計,這項技術在終端制造的應用也自然水到渠成。
只爭朝夕—從制造大國到先進數(shù)字制造強國
3D打印與數(shù)字制造不是這些年來我國制造業(yè)引入的首類變革新技術,也不會是最后一項。工業(yè)機器人、傳感器及數(shù)據(jù)分析等等,在進入初期都經(jīng)歷了類似的挑戰(zhàn),短期投入與中長期回報的平衡,開發(fā)主體在設計企業(yè)、代工廠和供應商之間的平衡,在初期得到了驗證后都迅速在龐大的制造業(yè)市場呈現(xiàn)了指數(shù)級的增長,而最終帶來了制造業(yè)整體競爭力的提升。
同樣的作為第四次工業(yè)革命的關鍵技術, 3D打印的積極采用也將助力于制造業(yè)。隨著越來越多的國內(nèi)企業(yè)希望有自己的核心技術,走向正向設計的道路,這些企業(yè)正在從微笑曲線的底部向兩端呈現(xiàn)轉(zhuǎn)型上升的發(fā)展趨勢。
隨著正向設計與3D打印優(yōu)勢的結合、人工智能與工藝開發(fā)的結合、數(shù)字孿生與生產(chǎn)控制的結合,這些因素積極的推動3D打印與產(chǎn)業(yè)化的深度結合,將整個價值鏈沿微笑曲線的兩端延伸,這也將助力國內(nèi)的創(chuàng)新型企業(yè)推動我國實現(xiàn)從制造大國到強國的順利轉(zhuǎn)變。
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