探討:3D打印建筑離我們還有多遠(yuǎn)?

lydiazhang   2017-11-09 10:39:02

智能制造看似遙遠(yuǎn),其實(shí)先行者已經(jīng)在憂(yōu)患意識(shí)的驅(qū)動(dòng)下有了諸多探索。今天給大家分享SAP中國(guó)總經(jīng)理李強(qiáng)在今天下午“甦盛典 新物種商業(yè)Talk2017”上 的演講。

1999年財(cái)富500強(qiáng)上榜的企業(yè)到今天已經(jīng)有50%的企業(yè)已經(jīng)消失了,而預(yù)計(jì)到2025年將會(huì)有40%的企業(yè)也不復(fù)存在了。注意,這里講的是消失和不復(fù)存在。因?yàn)楹芏嗥髽I(yè)因?yàn)榧夹g(shù)變革并購(gòu)重組破產(chǎn)和拆分。

是什么推動(dòng)了這一系列的變化?六大數(shù)字化科技將徹底顛覆傳統(tǒng)的制造業(yè),并且讓傳統(tǒng)的制造業(yè)進(jìn)入一個(gè)指數(shù)級(jí)增長(zhǎng)的時(shí)代。

1. 高性能計(jì)算,今天一臺(tái)手機(jī)的運(yùn)算能力已經(jīng)超過(guò)十年前一臺(tái)服務(wù)器效率。

2. 人工智能有很多話(huà)題,待會(huì)兒會(huì)講到,所以我就不展開(kāi)講了。

3. 傳感器,我們很快會(huì)進(jìn)入一個(gè)萬(wàn)億級(jí)傳感器的時(shí)代,所有的物、設(shè)備、車(chē)輛,甚至人員都會(huì)被傳感器連接在一起,傳感器成本在大幅降低,傳感器的效率和體積在,效率在大幅提升,體積在快速減少,這些都會(huì)徹底改變制造業(yè),我們讓產(chǎn)業(yè)工人,設(shè)備、裝備能夠連接在一起。

4. 機(jī)器人將徹底改變我們作業(yè)模式,一方面讓車(chē)間更加智能,全自動(dòng)化,另外也會(huì)衍生出柔性制造,來(lái)推動(dòng)我們的個(gè)性化定制。當(dāng)然,還會(huì)涉及到我們生活的每一個(gè)方面,它肯定不僅僅家庭方面的機(jī)器人。

5. 人機(jī)協(xié)同,無(wú)論是AR還是VR,包括現(xiàn)在最熱門(mén)的腦機(jī)接口的科技,都會(huì)直接的把人和物連接在一起,大幅提升效率。

6. 眾包。我們現(xiàn)在談的比較多的有點(diǎn)類(lèi)似于另外一種分享的經(jīng)濟(jì),未來(lái)的生產(chǎn)將越來(lái)越以小的單元,碎片化分布到各個(gè)領(lǐng)域。我們看到今天在硅谷很多軟件的公司承接新的項(xiàng)目的時(shí)候,它會(huì)通過(guò)社交媒體的形式把設(shè)計(jì),代碼編寫(xiě),測(cè)試分包給越來(lái)越多的企業(yè)。今天有75%的500強(qiáng)在用眾包技術(shù)來(lái)進(jìn)行研發(fā)和設(shè)計(jì)的相關(guān)工作,預(yù)計(jì)到2025年可能有50%的雇員將不會(huì)是長(zhǎng)期的雇員,眾包將是未來(lái)生產(chǎn)活動(dòng)展開(kāi)的重要形式。

這一系列科技將會(huì)推動(dòng)傳統(tǒng)的制造業(yè)向三個(gè)典型的趨勢(shì)去發(fā)展。

第一,大規(guī)模的定制

定制并不難,只要你支付足夠的成本,但是大規(guī)模定制將和傳統(tǒng)的制造業(yè)不一樣,將向服務(wù)的轉(zhuǎn)型以及分布式制造。

傳統(tǒng)流水線(xiàn)制造大幅提升的效率,但是定制化成本很高。我們?cè)趺茨茉诖_保成本沒(méi)有大幅上升,交貨效率得到提升的情況下滿(mǎn)足用戶(hù)的個(gè)性化需求?

今年三月份,新任美國(guó)總統(tǒng)在美國(guó)白宮接見(jiàn)了哈雷摩托管理層,哈雷摩托今天是美國(guó)制造業(yè)轉(zhuǎn)型的典型。

哈雷摩托是一個(gè)美國(guó)傳統(tǒng)的經(jīng)典品牌,但是在過(guò)去幾十年用戶(hù)年齡老化非常嚴(yán)重,被日系品牌打擊的非常厲害。

它們做了一些變化來(lái)應(yīng)對(duì)這樣的挑戰(zhàn)。

把現(xiàn)有的產(chǎn)線(xiàn)進(jìn)行了大規(guī)模的重構(gòu),大量的使用了機(jī)器人,制造了柔性的生產(chǎn)線(xiàn),所謂柔性生產(chǎn)線(xiàn),就是一條生產(chǎn)線(xiàn)能夠生產(chǎn)不同型號(hào)的產(chǎn)品,給用戶(hù)提供了高達(dá)1700多種的選項(xiàng),來(lái)進(jìn)行定制,

這一切改了之后,它們能在90秒時(shí)間生產(chǎn)一輛摩托車(chē),交貨時(shí)間從原來(lái)的21天縮短到6小時(shí)。徹底改變了哈雷摩托制造效率,而且人員成本也得到了大幅降低,生產(chǎn)面積也得到縮減。這是典型的大規(guī)模定制轉(zhuǎn)型的案例。

第二,制造向服務(wù)的轉(zhuǎn)型

傳統(tǒng)的以制造為中心的企業(yè)是生產(chǎn)產(chǎn)品,根據(jù)產(chǎn)權(quán)比成本,物流成本加上一定的利潤(rùn),以銷(xiāo)售產(chǎn)品來(lái)獲取利潤(rùn)。產(chǎn)品賣(mài)出去之后基本上不干預(yù)產(chǎn)品的使用過(guò)程和運(yùn)營(yíng)的效果,只是當(dāng)產(chǎn)品出現(xiàn)問(wèn)題提供運(yùn)維和維保。

但是制造向服務(wù)轉(zhuǎn)型最典型的一個(gè)趨勢(shì),廠家不靠出售產(chǎn)品獲利,而是通過(guò)產(chǎn)品的交付,根據(jù)產(chǎn)品使用的數(shù)量和效能按服務(wù)進(jìn)行收費(fèi),最典型的就是從一個(gè)產(chǎn)品的供應(yīng)商變成服務(wù)的供應(yīng)商,參與產(chǎn)品的運(yùn)營(yíng),我們了解產(chǎn)品實(shí)時(shí)使用的狀況,通過(guò)大數(shù)據(jù)形式實(shí)時(shí)的了解產(chǎn)品運(yùn)營(yíng)的狀況,提供運(yùn)維檢修的方案。

VVESTAS,這是全球最大的風(fēng)機(jī)制造商,但是它并不滿(mǎn)足于這個(gè),它同樣設(shè)計(jì)一個(gè)戰(zhàn)略,要成為全球最大的風(fēng)機(jī)服務(wù)提供商。

2016年VESTAS年報(bào),服務(wù)訂單已經(jīng)超過(guò)了產(chǎn)品制造的收入。

以工程機(jī)械為例,中國(guó)制造基本上占據(jù)了全球絕大多數(shù)的市場(chǎng),但是服務(wù)收入占比只有15%以?xún)?nèi)。而行業(yè)的領(lǐng)頭羊卡特比格高達(dá)60%,小松高達(dá)百分之四十幾。

VESTAS如何完成從制造到服務(wù)的轉(zhuǎn)型:通過(guò)大量預(yù)制傳感器對(duì)設(shè)備改造,實(shí)時(shí)了解風(fēng)機(jī)在用戶(hù)端現(xiàn)場(chǎng)使用的情況;這些大數(shù)據(jù)被拉取到云端之后,通過(guò)人工智能計(jì)算的方式來(lái)預(yù)測(cè)這臺(tái)設(shè)備可能出現(xiàn)故障的時(shí)間;然后提供預(yù)防性檢修。這樣運(yùn)營(yíng)的效率將會(huì)大幅提升。

它們也按照確保風(fēng)機(jī)正常運(yùn)行的效率來(lái)向客戶(hù)收取費(fèi)用,而不是零部件更換的方式。但是在解決過(guò)程中新的科技會(huì)得到大量應(yīng)用,無(wú)論是無(wú)人機(jī),無(wú)論是人工智能,還是全球化供應(yīng)鏈的管理。

分布式制造

這個(gè)趨勢(shì)可能對(duì)整個(gè)制造業(yè)沖擊是顛覆式的。

集中式制造是典型,比如離散制造傳統(tǒng)的機(jī)械加工,我們把所有的原材料、部件從全球 各地運(yùn)到裝備中心,以汽車(chē)為例,所有配件會(huì)運(yùn)在當(dāng)?shù)剡M(jìn)行集中生產(chǎn),但是物流的周期和生產(chǎn)周期非常長(zhǎng),因此對(duì)市場(chǎng)反應(yīng)速度相對(duì)比較慢。

什么是分布式制造?分布式制造最大的推動(dòng)技術(shù)是3D打印的跨時(shí)代的發(fā)展。我們?cè)谟脩?hù)的就近區(qū)域建立3D打印工廠,就地生產(chǎn),而不需要把所有的原材料通過(guò)物流體系送到客戶(hù)端,并且用網(wǎng)絡(luò)等方式進(jìn)行產(chǎn)品設(shè)計(jì)和研發(fā),它能夠靈活的滿(mǎn)足客戶(hù)的要求,并且能夠做到柔性制造。

事實(shí)上,今天3D打印已經(jīng)覆蓋到我們所有的衣食住行。

第一,阿迪達(dá)斯做的3D打印球鞋,通過(guò)掃描足的形狀來(lái)定制鞋子。

第二,食物的打印。它們把食物液化作為打印的原料,可以根據(jù)自己設(shè)定打印制作任何口味:川菜、粵菜,不同的營(yíng)養(yǎng)成分,甚至不同的熱量,來(lái)定制食物。

第三,住房?,F(xiàn)在在美國(guó),包括在阿聯(lián)酋一些標(biāo)志性建筑開(kāi)始引入3D打印了,它不僅僅打印墻體,它能一次性打印涉及到的所有管道和線(xiàn)路。

第四,人體打印,目前對(duì)軟骨組織骨骼類(lèi)打印基本上可以做到,在實(shí)驗(yàn)室里很快我們就完成對(duì)人體器官的打印。它可以把我們患者細(xì)胞進(jìn)行培育的方式,以細(xì)胞作為打印的原料,來(lái)確保沒(méi)有任何的排異。肝臟的打印,在未來(lái)三五年內(nèi)就會(huì)實(shí)現(xiàn)。想象一下,可能過(guò)了五年之后,白酒促銷(xiāo)的廣告會(huì)發(fā)生巨大的變化,買(mǎi)10箱茅臺(tái)贈(zèng)送一張3D肝臟打印券。

人工智能是推動(dòng)3D打印發(fā)展巨大的動(dòng)力,因?yàn)槿斯ぶ悄茉谛虏牧希貏e3D打印材料研發(fā)上取得了巨大的突破。今天能夠用于被打印的原材料900多種,但是在當(dāng)我們利用人工智能技術(shù)做新材料的研發(fā),可能在未來(lái)的兩年之內(nèi)會(huì)有超過(guò)兩萬(wàn)種的原材料。無(wú)論人體的還是其他類(lèi)的,各種強(qiáng)度將發(fā)生巨大的變化。

3D打印技術(shù)革命性發(fā)展對(duì)制造業(yè)造成多大的沖擊呢?UPS,這是一家傳統(tǒng)的物流企業(yè)。它跟SAP合作做什么,在全美建立了30多個(gè)3D打印工廠,按照計(jì)劃未來(lái)五年將在全球建立幾千家3D打印的工廠。這些工廠在做什么?它們目前只是提供核心部件和一些實(shí)驗(yàn)性產(chǎn)品來(lái)打印。但是隨著科技的發(fā)展,可能會(huì)延用到更多的領(lǐng)域,會(huì)適用到所有的制造。

UPS在全美目前建立的30個(gè)打印中心,用戶(hù)可以根據(jù)自己的要求,通過(guò)眾包的形式來(lái)設(shè)計(jì)需要的產(chǎn)品,包括使用的原材料的特性,而這所有的設(shè)計(jì)圖紙加上對(duì)原材料特性的要求會(huì)形成一個(gè)數(shù)字化的物料清策,物料清策會(huì)發(fā)到當(dāng)?shù)氐拇蛴」S。

比如硅谷制造一個(gè)產(chǎn)品,傳統(tǒng)的方式把所有的零部件全部通過(guò)物流的方式運(yùn)送到當(dāng)?shù)剡M(jìn)行生產(chǎn)或者組裝。但是在分布式制造,這一切發(fā)生了變化,這是一個(gè)數(shù)字化供應(yīng)鏈,只要把原材料的設(shè)計(jì)的要求、特性發(fā)送到當(dāng)?shù)氐?D打印的工廠,它們就能夠快速的打印出來(lái),而這一系列對(duì)于整個(gè)傳統(tǒng)供應(yīng)鏈完全是重構(gòu)。

今天只是打印某些關(guān)鍵的部件,但未來(lái)能打印越來(lái)越多復(fù)雜類(lèi)的產(chǎn)品,而且所有的產(chǎn)品都將是個(gè)性化定制的,而所有的制造都是在就近完成的,因此它能夠快速的交付給最終的客戶(hù)。

成本得到了大幅的降低,這就是3D打印對(duì)未來(lái)分布式制造帶來(lái)的顛覆性的影響。

在未來(lái),對(duì)于中國(guó)這樣一個(gè)制造業(yè)大國(guó)而言,我們?nèi)绾卫孟冗M(jìn)的科技,完成從制造向服務(wù)的轉(zhuǎn)型,完成從大規(guī)模制造向大規(guī)模定制的轉(zhuǎn)型,能夠?yàn)橄M(fèi)者提供定制化的商品,如何在全球布局我們分布式工廠,及時(shí)的在本地交付我們的產(chǎn)品,如何利用人工智能的技術(shù)推動(dòng)新材料的研發(fā),來(lái)改變我們生產(chǎn)的工藝和流程,這將是數(shù)字化制造未來(lái)我們面臨的所有的機(jī)會(huì)和挑戰(zhàn)。

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