【解析】3D打印对供应链的影响

经济危机后的欧美国家需要制造业的回归，奥巴马在多个场合提及3D打印技术，而这个重任之所以由3D打印担当，是因为其需要的劳动力相对较少，以及明显地削 弱廉价劳动力国家小批量生产的优势。3D打印未来10～15年进入家庭的前景———这种破坏性创新，与电子书和音乐下载一样——能够让消费者在网上定制，以及让企业能有效益地细分市场，这也意味着目前制造业的商业模式瓦解和重构的可能。

1  3D打印对组织变革的研究
3D打印对组织变革的重要性在于：它能成为产品创新竞争中强而有力的武器——以低成本获得战略要素的能力，如产品研发周期和缩短设计到产品的交付周期，以及降低库存和专用性设备的投资。这也使得3D打印担当起第三次工业革命的代表。 以往的工业革命都改变了人们生活方式、产业与组织的结构，那么3D打印会对组织变革产生哪些影响呢？

基于经济原理、供应链管理和消费者价值3个视角，综述3D打印对组织变革的研究，最后以Christensen Clayton M.对破坏性创新的研究方式作为引子，提出学界应该加强对3D打印的商业变革路径的研究和关注。 基于经济原理的视觉：工厂和生产线是大规模生产相同产品的理想方式。但分工与专业化需要大量的技术人员以及专用性设备，增加了企业成本以及减弱了反应能力。

Osterwalder & Pigneur认为，以往的制造业逻辑建立在利润来自少数生产线大批量制造以及受益于规模经济。现在则转变为利润来自很多生产线的小量生产。 而见证这些转变的正是3D打印与大规模定制。但3D打印更胜一筹的是：它打破了经济学连续生产规模效应的约束，这样突破了大规模定制依赖预组装的模块化部件，或依赖延迟差异策略的局限。 除此之外，3D打印也改变制造业的组织规模和创新模式。

从交易理论上看，交易成本影响了组织的边界。而3D打印大幅降低交易成本中的物质专用性（模具）和地点专用性，不但使“开放性创新”难以进入制造业的瓶颈得到了解决，而且还允许组织将生产能力与产品研发相分离，这样有利于更多规模更小的创业型组织的出现，并耦合成具有发散风险能力的知识密集服务型经济系统。这与商业界的实践和学术界对众包和云制造的研究亦有着重要的研究价值。 所以，这种技术有着改变组织和引发创新变革模式的潜力，而这种潜力将更可能是对目前传统供应链的改造。

2  3D打印与供应链的变革
基于供应链管理的视觉：供应链管理的目的是将原始材料转变为部件或装配，最后将最终产品传递到消费者手上。但3D打印的兴起或许会使供应链理念和管理策略发生变革。因为3D打印蕴含着很多优化企业的战略资源的潜能，尤其在供应链环节上，有提升营运资本和市场反应的能力。 为了进一步探讨这种技术对供应链的影响，接下来我们结合目前供应链的三个策略进行分析——精益供应链、敏捷供应链和精敏供应链。

（1）精益供应链。主要在一定的水平安排下消除各种浪费，从而维持供应链低成本营运和产品价格。而3D打印从营运资本水平上看，有两个方面能提升精益供应链的绩效水平。

①降低资产专用性投资和制造专业技术的需要。与传统闭环的流水生产线不同，3D 打印具有开源（硬件）的特征。硬件开源：允许用户自行根据开源设计更改相关设备，满足用户个性化的需求；这种高度的自动化降低企业对机器控制和配置设计的难度和降低对技术人员以及特定制造技术的依赖。
②减少过度生产和零库存的可能。3D打印与大规模定制模式都可以减少过度生产与最小化库存风险。但他们对物流的要求是不同的——大规模定制需要高度的供应链整合来确保在正确的时间，有适当数量和适当部件；而无模具生产以及数字化特征使得基于3D打印供应链网络以一种接近于云制造的方式运作：通过由小规模、分布式节点组成来取代目前供应链的结构和大规模生产方案。然而略为不足的是，精益供应链以大规模制造产品为主，其附加值和个性化需求比较低。目前昂贵的3D打印原料不能满足精益供应链产品对价格的要求。

（ 2）敏捷供应链。
目前这种技术需要高价格的材料，3D打印也许更加适合通过快速的反应把握市场机会的敏捷供应链。因为敏捷供应链以创新性产品和潮流产品为主，这些产品具有批量小、生命周期短和需求不稳定特征，市场波动大。如服装行业，已有中国企业应用3D打印进行生产。因为其优势除提升供应链绩效外，还能有效抵御这些市场潜在风险。

由于3D打印的产能缺陷在批量小的敏捷供应链不再是一种限制，而且其打破了经济学连续生产规模效应的约束的特点，使得社会分散的资源更容易被整合，即企业可以从小量供应商购买到随时可用的供给。这些小规模和分布式节点所组成敏捷型的社会化供应链能有效地抵御较短生命周期和需求不确定的冲击。

虽然这些新的制造方式和商业模式未被广泛应用，但目前不少3D打印平台，如Shapeways 和Ponoko已经为设计者提供从生产到物流等整体解决方案。Reeves认为，供应链的模式将从“产品—配送—零售”转变为“零售—产品—配送”。Reade甚至宣称，现在只要有想法和简单的产品模型，就可以开始市场营销运作，远不需要考虑如何解决大规模生产的细节问题。

（ 3）精敏供应链。
其专注于传统的供应链，调整客户订单分离点的位置的解决方案；3D打印给出了另一种可行的方案：改变近岸外包的供应链网络。 除了在应对需求不确定性、产品多元化的方式与大规模制造不同，3D打印首先缩短了产品的上市时间。TSB认为，无模具制造方式缩短了供应链的长度（如图一所示）—未来的产品制造将从目前的3个阶段缩短为2个阶段。

Thymianidis et al.认为，这种技术使得供应链反应时间的加快和节约供应链中各个环节所产生的成本，使得近岸外包的供应链网络更具效率，从而改变传统离岸外包的实践。这种观点主要体现了利用3D打印制造业的一种“物流”方式，精确地点打印。例如，以往需要更换零部件的时候后供应商物流、配送、上货等时间和成本；

而3D打印这个盒子里的弹性工厂，突破了模具专用性和传统流程线作业的空间限制，允许企业在接近用户的地方直接生产。如目前在战场上的美军军备维修和中国某企业更换纺织轴承等实践中悄然出现。 可见，相比精敏供应链的解决方案，3D打印本质上解决传统产业链过长、不利于企业与消费者的相互真实的感知的问题，使生产线更接近渠道和销售中心。

3  3D打印与商业变革路径
从经济学原理、供应链管理和消费者价值综述了3D打印对组织影响研究。但对于这种技术对商业模式产生何种的变革，以及有什么方法分析和预测其变革路径显然是十分重要的研究课题。 商业模式的变革：本文将学者稍微不同的观点进行了排序：

（1）Terry Wohlers认为，快速成型制造将打开两个不同的市场，即专业市场（如航天、医疗设备）和消费者市场（如潮流、生活用品）；
（2） Cautela et al.认为，产品原型服务将从B2B模式转换为B2C模式；
（3）Anderson(2012)认为，创意新阶层（创客）得以进入生产领域，将自己的设计产品模型转变成产品。

这些总的来说，与Berman(2011)提出3D打印的3个变革阶段是类似的。 然而商业界和学术界似乎并没有对如3D打印的破坏性创新技术将会在什么时候、什么领域、对组织造成多大的影响进行系统的研究分析。或者说目前学术界对于“破坏性创新技术对组织变革路径的分析框架”是薄弱的。

（1）破坏性创新技术的市场博弈。
在科技日新月异的洪流里，很多企业忙于应对技术的变化，而忽略大量行业的领导者常常在应对破坏性创新技术时，遭遇挫败的深层次原因。Christensen Clayton M.认为，成熟的企业通过长时间的学习和知识的沉淀，成功地形成稳定的企业文化、流程和基于客户的价值网络。这些元素确定了企业如何分配资源以及营运绩效的标准。然而这些成功的要素并不总是一位正确的向导。

不少企业常常轻视破坏性创新技术的原因是：
①无论破坏性创新技术，还是那些成熟的技术都在改良。
但在破坏性创新技术未能满足主流市场性能要求时，企业的固有资源分配、流程和文化往往更倾向改良传统的技术。而当主流市场排斥破坏性创新技术时，其创新之处往往充满资本的想象空间使得其在相关延伸市场得到初始资本累积，并为其破坏性埋下伏笔；

②行业领导者常常过分自信，认为消费者的偏好是稳定的和品牌的黏性让其以为总有办法采用保守策略（回避策略）来保护自身的市场地位。
然而这种策略往往成为自己的掘墓人。 在科技日迅速发展的年代，新生和改良的技术所产生的性能供给过剩最终会导致消费者对产品的需求从功能性，到可靠性，再到便利性的转变。而传统技术的改良也许会在功能性和可靠性取得成功，但是在“创新”维度，如便利性（更小，更轻），却无法更好地满足。随着消费者这种偏好的转移，危机感的剧增，传统领导企业往往最终采用回避竞争对手的保守策略来保护自己的市场份额。

但这种方式正是企业的掘墓人，是因为传统技术的企业往往以价格战来维护高端市场而主动放弃低端市场，从而在回避竞争对手的直接冲击时，阻止其进入高端市场。可是，对于使用破坏性创新的初创企业来说，这种策略给他们的是越来越高的利润率和市场规模。这个时候，在相关延伸市场得到成长的初创企业则势如破竹地涌向这个广阔的发展空间。 所以这种市场博弈在短时间引起的剧烈变革，其“技术的破坏性”也就叠加了“结构性破坏”的效果。从这个过程中看，破坏性创新技术在媒体烘托下，“雷声大雨声小”也许是正常的。

（ 2）变革路径的预测：与学界普遍观望的态度不同，Christensen Clayton M.从市场维度和管理维度提出了自己的分析方法：

①从市场维度上，通过技术的性能改善曲线与市场性能要求曲线预测市场变革的时间和影响程度。如上文所说，破坏性创新技术基本都是从相关延伸市场进入主流市场。这就需要满足一个条件，即这种技术的性能改善曲线与市场性能要求曲线发生交汇（不是与传统技术改善 曲线交汇）。因为市场最需要的是简便而实用的产品，而不是性能最好的产品。相比传统技术，破坏性创新技术往往更简单和更具易用性；

②从管理维度上，通过业务的相容程度和公司文化差异程度，来确立何种组织形式来执行破坏性创新技术项目，并引导各种要素的分配和设置。 不过，这些分析方法是根据以往的数据和案例进行构建的。其预测能力和拟合的程度有多高，还需要更多的实证研究。但至少Christensen Clayton M.在研究中发现，似乎是最后救赎的保守策略却往往是传统技术的企业的掘墓人，以及企业内部的博弈和其价值网络决定了资源时候有效分配以及应对市场和技术动荡环境的能力。

3D打印的突然兴起与国内甚少学术研究形成鲜明的对比，这可能是由于不少学者对其还存在大量的疑惑，甚至质疑。为了引起管理学界对这种技术带来组织变革的重视，本文从3个方面总结3D打印对供应链组织变革的研究：
（1）从经济学的视觉，3D打印降低了研发的交易成本，打破了经济学规模效应的约束；
（2）基于供应链的视觉，3D打印更加适合敏捷型供应链，因为没有受到产量的限制，而且能够提供快速的反应能力。不过，3D打印更深远的影响是有改变供应链结构的可能；
（3）对3D打印的商业变革路径还有待研究，特别是这类技术对组织变革以及供应链的预测分析方法将在科技日新月异的现代有着重要的指导意义。

最后，还有一些问题值得学者们继续深入研究与探讨：
（1）大规模定制化和3D打印引领着运营精细化时代的来临，是否意味着大规模制造的库存时代的结束？这将会对传统的供应链和商业模式产生如何种的影响？
（ 2）无论3D打印这种破坏性创新技术是否“名副其实”，本文相信都是学界一个很好的学习和研究机会。因为这些研究本身就包括一个完善的评价体系和具有预测能力的分析模型，从而减小企业在日新月异的商业坏境中的不确定性。

编辑：南极熊
作者：马国伟 （广东外语外贸大学）
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