《3D打印：从想象到现实》在线阅读第3章 灵活制造：既好，又快，还省

《3D打印：从想象到现实》第3章 灵活制造：既好，又快，还省

在我常去的汽车修理店的收银处有一个标签，上面写着：“我们可以为你做得又好、又快或者又便宜。请选择其中任意两个。”这句玩笑话真是言简意赅。但是，如果汽车修理店是错的又会怎么样？

在地球的另一边，一家遥远的牙刷厂生产儿童牙刷，售价10美分。这家工厂采用先进的生产设备并且雇用高级技术人员。这听起来不错，像是高品质的配置。工厂每天的牙刷产量在30万把以上，生产速度很快。

难道是汽车修理店错了么？也许你可以把它又好、又快、又便宜地修好，没有必要舍弃其中之一。但也许汽车修理店没有错，我们第一眼所见仅仅是冰山一角。

大规模生产往往涉及隐性成本，还可能延迟交货。如果你从企业全局的角度考虑而不是从消费者的角度考虑，大规模生产成本并不低。将设计概念转化为大规模生产的产品，这一过程也不是特别快。如果你想要的并不是万金油似的各种场合都可以使用的产品，那么大规模生产的产品也不是特别好。

小批量地大规模生产？矛盾！销售给消费者的最终产品价格越低，对企业来说批量销售就越重要。这就是为什么牙刷厂为了收回小批量生产的投资，大批量销售其大规模生产的产品，最小的订购量高达28 000把牙刷。

另一个隐性成本是产品的设计过程。工厂的生产是残忍的，将设计概念转换成可以大规模生产并获得收益的难度与将一部复杂的小说改编成电影差不多。即使是一把简单的塑料牙刷的设计（在计算机上看起来很好），在塑料成型过程中承受工业强度的压力时，结果也难以预测。经济规律同样无情，新的设计理念被迫在产品质量和制造成本之间进行权衡。

工厂和生产线是大规模生产相同产品的理想方式。然而，这样生产的成本并不低，甚至简单的塑料制品大规模生产的背后也存在很多看不到的成本。企业必须雇用技术精湛的技术人员和工程师，准确地将设计转变为实际的产品，校准工厂的机器和监督装配生产线。

想又好又快地生产产品，又想压低制造成本，这是一个困境，核心在于被称为“规模经济”的基本经济规律。规模经济是支持现代工业经济的无形力量，是使大规模生产有利可图的经济规律。

《3D打印：从想象到现实》第3章 灵活制造：既好，又快，还省（2）

规模经济在降低大规模生产产品消费价格的同时增加了企业利润。然而，为了收回前期在设计和生产中的投资，企业必须出售大量相同的产品，只有这样才能从最初的投资中获益。

大规模生产极大的隐性成本之一是牺牲产品的多样性。为了获取规模经济收益，企业必须经得住改变产品设计的诱惑，除非有大量的市场机会能够确保投资有利可图。每一次设计的改变，每个小小的升级或变化，都会触及底线。

大规模生产不能同时为企业和消费者提供又好、又快并且便宜的产品，那么工匠生产又会怎样呢？熟练的工匠小批量生产定制的产品-无须装配线也不必投资建设所需要的工厂，工匠也不雇用熟练的设计师、工程师和技术员。如果一个设计概念在制成产品后被证实存在致命的缺陷，工匠可能需要承担材料浪费的成本。然而，由于只生产了一个有缺陷的产品，工匠能够快速调整最初的设计，这就避免了扔掉上百个（或者上千个）有缺陷的产品所导致的经济损失。工匠生产的缺点是不具规模。

兼具大规模生产和手工生产的特征

大规模生产具有高效优势，能够增加企业利润、降低消费价格，然而规模经济也对产品的多样化和定制化产生了负面影响。相反，工匠能轻松生产多样化和定制的产品，但是产出量比较小。3D打印技术提供了一条融大规模生产和手工生产于一体的新途径。

当首次发现鸭嘴兽时，探险家们认为这是一个骗局，以为是一个爱开玩笑的人在一只毛茸茸的动物身上粘贴了鸭子嘴、有蹼的脚和袋鼠的育儿袋。3D打印就是制造业的鸭嘴兽，将精准的数字技术、工厂的可重复性和工匠的设计自由结合在一起。

就像工厂里的机器一样，3D打印机也是自动化的。数字设计文件会简洁地接收生产特定产品的指令，然后为3D打印机的各个步骤提供指导。这个过程可以保存下来或通过电子邮件发送到其他任何地方。

就像工匠能生产多种产品一样，3D打印机具备多种用途。一台打印机可以制造出各种各样的产品，并且无须大量的前期投资。在3D打印机上打印1 000个不同的产品与打印1 000个相同的产品，成本是一样的，定制的成本几乎消失。

《3D打印：从想象到现实》第3章 灵活制造：既好，又快，还省（3）

尽管具有这些优势，3D打印制造业并不具有规模经济。像任何极端的个性特征一样，事实上，3D打印未能提供规模经济是其最大的弱点，但同时也是其最大的优势。对于一个靠大生产规模获取边际利润的企业来说，达到规模经济非常重要。然而，如果一家企业的商业模式是销售少量独特的、不断变化的或者定制的、具有高边际收益的产品，那么3D打印产品（像鸭嘴兽）代表了革命性的飞跃。

3D打印和设计技术使得设计与制造更灵活，小企业也能获得之前只能由全球性企业掌握的强大工具。财力雄厚的企业配备一台3D打印机和设计软件，就能够提供此前只有大企业内部的设计和工程部门才能提供的高端服务。

在为创作本书进行研究的过程中，我们了解到，3D打印正在之前的制造地区（纽约州北部和部分中西部地区的经济衰退地区）萌芽。那里的企业员工很多是以前解散的地方制造工厂的工人，当在外包生产和工厂自动化双重冲击下失去工作的时候，这些失业的工人面临着一个艰难的选择：是去其他地方寻找工作，还是留下来设法工作？

过去，没有哪一家小企业能够买得起一台工业用3D打印机和一台强大的、能够运行工业设计软件的计算机。这种情况正在改变。我们参观的一家小公司由一个经历了西部制造业辉煌的人建立，我们叫他“迈克”（这不是他的真名，因为他的家庭不想他们的企业被别人认出）。迈克的公司为当地提供工程设计、快速成型和3D打印服务。

为了了解更多，我们拜访了迈克。开车穿过衰退地区是一种发人深省的体验。在去迈克公司的路上，州际高速公路关闭了，手机服务也停了。当地人已经搬走，只留下空荡荡的城镇，整个城镇在日益萎缩的税收基础上勉强维持。

车窗外是风景如画的乡村景观，起伏的丘陵、破旧的红色谷仓和成群的奶牛。两车道公路穿过不断流失人口的小城镇。我们的头脑中不断思考着“留下来的人们如何谋生”等问题。

经过几个小时的车程，我们到达了迈克公司的总部。迈克在门口迎接我们，把我们领进了地下室的车间和设计工作室。在这个半车间半办公室的地方，这家小公司的总部看起来并没有仓储式生产的嘈杂和规模。房间里灯火通明，几台计算机放置在房间角落的桌子上。靠墙放着一张台球桌，像大多数台球桌一样，上面堆了一些盒子和未使用的产品。

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