突入新维度

改变Andy Middleton日复一日的生活的，是一根自行车链条。它完全把他带进了一个新维度。但它绝非什么惊人之物，也永远不会驱动一辆真正的自行车，因为它是白色塑料的。Andy Middleton把这根自行车链条拿在手里，让每一节链轮滑过指尖。他着魔般地看着这个塑料零件，好像还一直无法相信，拇指和食指之间拿的是什么。对他来说，这个零件不仅仅是一根塑料自行车链条，而是一个小小的奇迹。因为这根链条是3D打印机打印出来的。

他第一次把这根链条拿在手里，是五年多前的事。当时有人问他是否愿意加入Objet公司，一个以色列的3D打印机生产商。给他的职位是在德国负责EMEA区域，也就是欧洲、中东和非洲的业务。直到那时，他与当时主要在专业圈子里为人所知的3D打印技术还没有什么关系。“然后我看到了出自3D打印机的自行车链条，我立刻知道，我愿意做这个工作”，这位土生土长的英国人如是说。

如今他坐在自己明亮的办公室的黑色皮沙发上，生活在另一个世界。这不仅仅因为他带着妻子和两个孩子从时髦的杜塞尔多夫搬到了EMEA所在地莱茵明斯特附近、如他所说“舒适”的巴登-巴登。也不仅仅因为他如今手下有100名员工，不再是最初的一个人。还因为2008年聘用他的企业，已不再是五年前的样子了。

Objet成为了Stratasys。这个以“Polyjet矩阵”为工业应用开发了特殊3D打印技术的以色列企业，一年前成为美国与以色列合资的全球市场领头羊，为各种各样的客户服务。数月前，Stratasys购入了MakerBot公司，如今也面向那些想在家里制作自己设计的杯子、个性化智能手机护套或独特玩偶的私人客户。

3D打印机可以做到这些，它能做的还多得多。因为EMEA老板生活在一个改变了的世界的真正原因，就隐藏在3D打印技术背后。越来越多的公司和业余高手购买3D打印机。2012年全球的3D打印机生产商获利达22亿美元。美国行业专家Terry Wohlers预言，到2015年3D打印机的销售额将上升到37亿美元。Andy Middleton认为德国是最重要的市场之一。“德国工业界拥有的3D打印机总计已经超过8500多台，在全球居于第二位，仅次于美国。”

传说中3D打印几乎拥有神奇的能力。“它终结了流水线生产时代，开启了一个新纪元”，Middleton简捷地说。因为借助这一技术可以生产大量个性化产品，耗时短，材料省，费用低。从打印机的外观几乎看不出它的高创新度：状如盒子，漆以单色。还带点噪声。内部最深处的动作可以通过一个透明面板看到。一个零件完成打印后，打开盒盖，想要的产品就在那里，就像摆在托盘中一样。3D技术中的一种类似喷墨打印：一种液态材料通过有多个喷嘴的打印头，层层叠加，随后经紫外线照射固化。企业可以用这个方法制作模型，比如那根立刻就说服了Andy Middleton的自行车链条。

或是汽车生产商用于展示的微型汽车。3D打印使他们可以快速、方便、廉价地进行现场修改，同时打印出几个版本，在短时间内决定那一款模型最适合相应系列。由此可以提早产生销售额，原材料和制作费用也大大降低，因为所耗的材料仅限于实际所需。使用领域几乎是无穷无尽的。

EMEA老板掠过自己一丝不苟地梳向脑后的花白灰发，历历数来：Lady Gaga的鞋，洗衣机配件，波音飞机部件，还有食品、房屋、牙齿、骨头，甚至还有器官和义肢，都可以打印。Andy Middleton对于3D打印在医学上的应用投以极大希望。他提到在外科学上，可以事先打印脑肿瘤模型用于手术前的练习。“病人会为成功可能性的提高、医保公司会为费用的降低感到高兴”，Middleton说。他认为大批量生产很快就会被大量生产的个性化产品替代，生产将从低工资国家回归传统工业国家。

除了这种比如3D打印制作的个性化产品，“下一个工业革命”还包括一点，那就是个性化生产。它通过对生产过程的数字化，使之灵活、智能并因此而高效。这第二个趋势让人不由得做起最大胆的美梦：比如说一个工件如同被魔鬼之手操纵着，放入自动运行的运输系统，由无线网络通知其加工需求。工业的一些流程现在还限制在二维，比如一叠叠的文件就是这种二维性的一个体现。

Johann Hofmann对于许多企业的这种“纸条经济”再熟悉不过了。26年前，这位生产专家几乎被一叠叠的文件弄得晕头转向。在大学学完机械工程后，他进入雷根斯堡的莱茵豪森机械厂（MR）担任机械程序员。该厂是分档开关的全球市场领导者，其产品可让能源供应商的输电网维持稳定电压。作为一个有热情的程序员，Hofmann很高兴自己只需要整天给电脑喂代码。但是生产部门的同事们打乱了他的计划。他无法安安静静地编程序，因为他们总是打断他。

八十年代工厂的日常生活，今天对于Johann Hofmann已经无法想象了：收进的订单毫无例外地写在纸上，堆叠在所谓的工作文件夹里，从一个站点送到下一个站点。“有两位女士整天什么也不干，就是把文件夹往机器操作工、机床调整工或是师傅那里送。”一旦生产订单有所改变 -- 这也不是什么稀罕事，文件夹就带着手写的改动回到女士们那里，再由她们送还给Hofmann。这位上普法尔茨人虽然很耐心，但也吃不消这样不断地被打扰。而这还是他职业生涯的最开端。他知道，要想充满热情地做他的工作，就必须有所改变。

他达到了这个目标，即使时间已经过去数十年。今天莱茵豪森机械厂已经完全实现了基于网络的生产制造。也就是说，程序册子和工作文件夹已经是过去的事了，生产制造在无纸化进行。Johann Hofmann所改变的还不止这些。他还使得所有参与生产流程的人和非人类参与者 -- 也就是说除了仓库管理员、师傅，还有工具库、质保或制造机械，互相之间进行数字交流，保持对最新状况的了解。这一切的实现都靠数字式的数据转车台，一种所谓的网络系统。

Hofmann把自己的解决方案比作一个机场的组织。“您想像一下，飞行员要降落飞机，样样都必须自己做。他要知道自己停在哪里，请求地面引路员给他指引停放场地，指示地面人员卸下行李。他还要为这一切填写表格。”以前MR工作流程的组织与此类似。Hofmann生气地补充道：“到今天还有许多德国工厂的日常工作是这样的。”虽然这样也可以成功运作，德国工业的出口强项即是明证之一，但生产企业面临的要求在上升。对于这个问题，MR经理、Johann Hofmann的前任Nicolas Maier-Scheubeck一语中的：“每个客户都可以得到自己想要的奇葩产品，但工厂内部的生产流程还是必须标准化运作。”

这个系统顺利运作，前后花费了20年时间。对于这个解决方案的开发为什么需要这么长时间这一问题，Johann Hofmann早就不觉得奇怪了。“我们首先必须对数据有一个整体的了解，获得与之相联系的知识，才能找到如何把一切都智能地联系在一起的途径。对于海量数据，还是需要一些时日的。”对于自己的解决方案今天能够满足一个数字工厂的基本要求，他感到自豪。他微笑地说：“真不错，现在还为它找到了一个名字：‘工业4.0’。”

他神采飞扬地走过制造车间，说自己如今觉得最美妙的莫过于倾听机器之间的交谈，而且清楚地知道它们在谈什么。进入这个家族企业数十年后，他还是没能安安静静地编程序，但这也不再是他的任务了。虽然还是不断地有同事闯进他的办公室，想要听他的改进建议，但如今他会为此高兴，因为大多数时间他可以进一步完善解决方案，从而离全盘联网的美梦更近一步。