“静悄悄的革命”势头正强

有一个奇怪的现象：在这个技术发展总被过度炒作的世界里，尽管增材制造技术在制造业中的应用范围不断扩大，但整个过程却没有引起大的反响。

围绕这一新兴制造业转型的炒作和宣传水平相对其他新技术较低，其中原因很多。第一个原因是其他高新技术的创新数量多且知名度高，尤其是智能手机、基于互联网的商务平台、无人驾驶汽车、机器学习和虚拟现实等与IT和通信相关的技术。这些极具吸引力的技术突破，加上鼓吹这些突破的首席执行官们魅力十足，攫取了近年媒体的大部分关注，即使其中一些技术还没有真正地落地应用。

第二个原因是一些迅速拥抱增材制造技术的公司自身有避免曝光的理由。正如我在引言中所说，有些公司不希望引起正在试图超越自己的竞争对手的注意。另一些公司则可能担心引发员工的负面反应，比如：“如果3D打印机取代了我的工作会怎么样？”或者担心消费者的负面反应，比如：“3D打印部件真的和传统部件一样坚固安全吗？”还有一些企业可能担心政府监管部门会加强审查。基于上述这些原因，许多大公司在推行增材制造技术战略的同时，希望尽可能降低公众的担忧。

对增材制造技术作为经济变革的驱动力缺乏足够认识的第三个原因是，人们对该技术的真正潜力一直持怀疑态度。早期的3D打印技术有太多局限性和弱点，许多人因此过早地将其抛弃。不难理解，这种怀疑论在那些花了一生时间使用和改进传统制造工具的工程师中尤其普遍。这些怀疑论者着实花了一段时间来接受新的思维方式，以充分掌握新制造技术可能带来的好处。在此期间，他们将自己的疑虑传播给企业界的许多非技术人员，科学家和工程师当时则正忙于试验新的增材制造技术，以找到克服这种技术早期局限性的方法。

时至今日，许多人仍受旧观念的影响，对增材制造持怀疑态度，这些人仍然相信一些流传已久的增材制造迷思（见表1-1），但增材制造其实比他们想象得更先进。

表1-1　增材制造的迷思与现实

由于这些迷思的盛行，包括许多没有直接接触增材制造技术的商业领袖在内的大多数人，对于这项技术改变无数行业的惊人潜力以及这种潜力正在转化成现实的速度仍然只有模糊认识。

就某些产品而言，整个行业都已经转向增材制造技术。我已经解释过髋关节和膝关节植入物行业是如何在这条路上大步迈进的。不妨再以助听器行业为例。这个行业为世界各地数亿名遭受听力损伤的患者提供服务。

传统的助听器生产方法包括制作外耳铸模、用铸模制作耳模、修整最终的外壳等9个复杂的步骤。训练有素的工匠从头至尾完成这些工序需要一个多星期的时间。有时成品戴起来舒适且安全，有时则不然。一家3D打印公司的高管詹娜·富兰克林（Jenna Franklin）说：“传统助听器可能会很好地嵌入耳部，也可能因为装具松动而晃来晃去。”

利用数字技术简化和改进这一复杂制造过程的突破始于2000年。那一年，瑞士助听器制造商峰力（Phonak）与比利时一家专营3D打印和相关软件的公司Materialise NV合作，利用增材制造技术制造了最早的定制助听器。

即使在那时，其中的商业逻辑也是显而易见的，那就是没有两只耳朵完全相同，因此制造精准匹配患者耳朵的助听器极有价值。增材制造技术提供了一个理想的解决方案。由于3D打印机可以按照复杂软件程序的指令，以精确的形状制造产品，制造商能够很容易地根据特定用户的需求实现产品完全定制。一旦峰力证明3D打印的助听器外壳可以大量生产，这项新技术就会在这一领域占据主导地位。

这项大大简化流程的新技术只需要一位听力矫正专家用装配激光的三维扫描仪来创制一个数字耳模，然后将其交给模型师，后者负责设计出一个可利用3D打印、能够安装合适电子元件的定制外壳。所有这一切通常在一天内就能完成。截至2015年，全世界已有1 500多万个由3D打印机生产的定制助听器。用我采访过的一位首席执行官的话来说，也许最了不起的是，美国助听器行业从传统制造技术转变为3D打印技术仅用了一年半的时间，一些落伍者干脆被淘汰出局了。这个案例说明，一旦条件成熟，一项创新技术能够迅速席卷整个行业。

“隐适美”，矫正牙齿于无形的透明矫正器

我们还可以了解一下牙齿正畸的定制牙套生产。齐亚·奇什蒂（Zia Chishti）是一位出生在美国的巴基斯坦裔企业家，他在斯坦福大学商学院上学时发现牙齿不齐损害了自己的形象。由于不愿意戴人们眼中青少年才戴的那种传统金属牙套，他想到了发明透明矫正器来调整牙齿间距。这使他想到一个赚钱的点子：为什么不使用立体光刻的新技术来做定制牙套的模具呢？1997年，奇什蒂成立了艾利科技（Align Technology）来尝试这个想法。

如今，艾利科技的专利软件根据三维扫描仪拍摄的口腔数字模型，为每名牙科患者单独设计透明矫正器，然后由打印机制造商3D Systems的立体光刻打印机制造出一套独特的牙模。3D Systems每天交付的牙模总量多达80 000套，以“隐适美”（Invisalign）的品牌名称销售。ClearCorrect和Orthoclear等公司则开发了自己的系统来设计和打印定制的牙模。它们与其他一些公司正在与艾利科技竞争，争夺据估计每年达600万例病例的巨大的隐形正畸全球市场份额。由于每名患者总共需要十几套甚至更多的矫正器，将牙齿一点点矫正到正确位置，因此透明矫正器是一桩大买卖。这也是增材制造技术迅速而无声地占据了主导地位的又一个行业。

这些行业的变革在不断地打破增材制造只适用于产品原型、小批量商品或缝隙市场专用零件的迷思。