超级制造

一场超级制造革命正以闪电般的速度向我们袭来，传统制造业即将升级为超级制造；3D打印将会产生巨大的推动力，改变全球制造业格局。当设计、制造、购买、交付的方式发生巨变，企业如何在新兴商业生态中占有一席之地？中国制造业又该何去何从？

全球十大战略思想家之一，影响顶尖企业未来决策的重量级学者理查德·戴维尼，化身商业侦探，揭示这场划时代的巨变，解答必然面对的产业难题！从“隐适美”、关节植入物，到自动驾驶电动公交车、迪拜政府 “未来办公楼”……《超级制造》从我们身边的例子出发，展示了3D打印带来的巨大生活变革，描绘出未来制造业革命激动人心的前景。

戴维尼在书中介绍了3D打印惊人的突破性进展，提供了清晰且令人信服的“超级制造时代”行动路线图；揭秘惠普、捷普、福特、西门子等《财富》500强商业巨头，如何暗中发展这项技术，并朝着泛工业组织不断成长，改变全球秩序的现在与未来。大规模生产的3D打印已经悄然崛起，并将对世界经济产生深远影响！

理查德·戴维尼

达特茅斯学院塔克商学院教授，被《伦敦时报》 评为“塔克商学院的代表性教授”，为《财富》500强公司及其他世界顶顶尖企业的首席执行官提供咨询服务。

获奖无数，2022年获得Thinkers50的最高奖项 —— “全球最具影响力的50大管理思想家”终身成就奖，还曾获得备受尊崇的科尔尼奖。

全球十大战略思想家之一。《泰晤士报》誉其为“全球最杰出管理思想家之一”，《商业周刊》评他为“最有可能影响未来策略思维的学者”，管理大师亚德里安斯莱沃斯基称他是“企业策略界的基辛格”。

引 言  超级制造，一场颠覆商业世界的划时代巨变

第一部分 超级制造革命：制造商能够在任何地方制造任何物品

01  几乎所有产品的制造形式都将被颠覆

“静悄悄的革命”势头正强

从汽车到未来办公楼，驱动行业大转型

增材制造的核心优势

不是单一技术，而是层出不穷的新科技

系统中的系统，影响全球经济的激变

02  何时何地都能制造产品 

生产得更多，不断扩大产品范围

范围经济，一套新的战略工具组合

增材制造，实现范围经济的最佳方式

一体化经济，下一个边界

03  无限规模，制造得更多、更快、更便宜 

增材制造与规模经济可以共存

大规模制造业务的接管

促成关联性功能的成本下降

不以规模经济为基础的成本降低

更强、更快的企业成长

我们将看到一些赢家与输家

打破范围与规模之间的权衡

通往大众市场的曲折之路

从运动鞋到喷气发动机，大型产业的陆续转型

再见了！亨利·福特

04  数字商业生态系统的形成 

参与者越多，平台越有吸引力

工业平台，一种“非赢家通吃”的全新商业模式

平台势能如何为制造业增加动能

05 打造世界上第一个工业平台

启动工业生产力，治疗“鲍莫尔病”的方法

首批运作工业平台的公司

软件界巨头很难有能力参与竞争

06 以大致胜，泛工业时代的来临 

企业集团时代的兴衰

新一波“超级巨无霸”，泛工业企业的崛起

打破“创客迷思”

第二部分  当商业巨头统治全世界：经济格局的重构与竞争性质的演化

07  新角色：透视泛工业企业的世界 

泛工业企业拓展的3种模式

何种模式最好

泛工业组织会是21世纪的财阀吗

08 新市场：超级融合带来持久成功 

4 种可持续优势，企业长期成功的关键

4 类最大输家，源于无知与错判

超级融合，从产业到泛工业市场

在威胁与机会兼具的汪洋中航行

09 新规则：集体竞争与影响力范围之战

实时竞争与对 SWOT 的重新诠释

巨头对弈：柔道战略vs.相扑战略vs.避免冲突战略

机器大战与平台大战

泛工业企业与强大对手

泛工业企业的品牌互斗

10  新秩序：经济将被推向更高阶的繁荣

新技术造成大量失业

如何应对失业挑战

信息霸主，数据就是经济武器

全球企业版图上的权力将会转移

更清洁、更健康、更繁荣的未来

• 应席卷趋势之道，为未来做好万全准备

11  开启你的增材制造创新之路

技术、组织、资金，为超级制造做好3大准备

3大死巷，不要走这几步

制定工业平台策略

部署硬件的4种方法

克服内部阻力

建立你的数字商业生态系统

12  4个转型阶段，通往终极未来

你的行业位居何处

根据阶段来规划策略

制定恰当的转型策略，谨慎选择转型时机

出众，还是出局

后 记  未来是属于勇敢者们的

致谢

参考文献

一场超级制造革命正以闪电般的速度向我们袭来，传统制造业即将升级为超级制造；3D打印将会产生巨大的推动力，改变全球制造业格局。当设计、制造、购买、交付的方式发生巨变，企业如何在新兴商业生态中占有一席之地？中国制造业又该何去何从？

全球十大战略思想家之一，影响顶尖企业未来决策的重量级学者理查德·戴维尼，化身商业侦探，揭示这场划时代的巨变，解答必然面对的产业难题！从“隐适美”、关节植入物，到自动驾驶电动公交车、迪拜政府 “未来办公楼”……《超级制造》从我们身边的例子出发，展示了3D打印带来的巨大生活变革，描绘出未来制造业革命激动人心的前景。

戴维尼在书中介绍了3D打印惊人的突破性进展，提供了清晰且令人信服的“超级制造时代”行动路线图；揭秘惠普、捷普、福特、西门子等《财富》500强商业巨头，如何暗中发展这项技术，并朝着泛工业组织不断成长，改变全球秩序的现在与未来。大规模生产的3D打印已经悄然崛起，并将对世界经济产生深远影响！

理查德·戴维尼

达特茅斯学院塔克商学院教授，被《伦敦时报》 评为“塔克商学院的代表性教授”，为《财富》500强公司及其他世界顶顶尖企业的首席执行官提供咨询服务。

获奖无数，2022年获得Thinkers50的最高奖项 —— “全球最具影响力的50大管理思想家”终身成就奖，还曾获得备受尊崇的科尔尼奖。

全球十大战略思想家之一。《泰晤士报》誉其为“全球最杰出管理思想家之一”，《商业周刊》评他为“最有可能影响未来策略思维的学者”，管理大师亚德里安斯莱沃斯基称他是“企业策略界的基辛格”。

01  几乎所有产品的制造形式都将被颠覆

话说 1983 年，有一位默默无闻的工程师，名叫查克·赫尔（Chuck Hull），在一家生产家具面材硬涂层的小公司做项目工作。他总是爱熬夜鼓捣些神秘的实验。一天晚上，他突然给妻子安妮特·赫尔（Anntionette Hull）打了个电话。“把睡衣换了，”他说，“穿好衣服，到实验室来。我有东西给你看。”

“最好是件好事！”他妻子睡眼惺忪地答道。

的确是好事。在琢磨各种被称为光聚合物的丙烯酸基材料时，查克发明了一种堪称神奇的方法，只需将液体树脂暴露在紫外线下，就能把它变成坚固耐用的物体。他把这种新技术称为立体光刻（Stereolithography）……经过随后几个月的开发，这项技术发展为我们现在称之为 3D 打印技术的基础。

安妮特回忆了那个决定性夜晚之后发生的事情：

他手里拿着那个部件，说：“我成功了。我们熟知的这个世界将为之改变。”我们又笑又叫，彻夜不眠，畅想不止。

当天晚上，我就知道他所做的事情很伟大，会很有意义。我把它珍藏于心。

安妮特至今仍然持有首个 3D 打印品——一个直径大约 5 厘米的平平无奇的黑色塑料球。她一直把它放在钱包里。如果你问起，她会很乐意给你看。她表示有朝一日，会把它捐给史密森尼美国艺术博物馆。

她丈夫的创意成果“3D 打印”，是一种增材制造技术，指在某类型的生产中不使用切割、研磨、钻孔等所谓的“减材制造技术”成形，而是通过堆积材料来制造产品。相反，减材制造是现在被称为“传统制造”的若干活动之一。减材制造之外的传统制造，有时也被称为“成型制造”，还包括注塑、成型、连接、冲压和装配等技术。

增材制造是一个比较新的术语，但这种方法有着久远的历史。古老的增材制造形式包括失蜡铸造，也被称为“熔模铸”。长久以来，艺术家们一直用这种铸造方式复制既有的雕塑或其他物品。另一项较新的技术是喷墨打印，这种技术将墨滴喷到某类表面上并创制图像。查克·赫尔发明的立体光刻技术为一系列新型增材制造技术打开了大门，其中许多被随意地归到 3D 打印名下。

查克·赫尔的发明已诞生 40 多年，迄今为止仍有许多人把 3D 打印与能在礼品店买到的那种小型塑料办公用品或玩具联系起来。但是，如果你近年来曾接受过膝关节或髋关节置换手术，你的生活可能已经因增材制造技术的成就而有所改变了。

3D打印的骨科植入物更“贴身”

史赛克骨科（Stryker Orthopaedics）是美国最具创新性的公司之一，但知道它的人不多。这家公司由霍默·史赛克（Homer Stryker）在 1941 年创立。史赛克是一位外科医生、多产的发明家，拥有近 5 000 项专利。

如今，这家位于美国密歇根州卡拉马祖的公司年收入近 100 亿美元，在骨科植入物领域取得了一些极其引人注目的突破。史赛克骨科生产关节植入所需的钛合金部件。许多部件在设计上专门考虑了个体的骨骼结构和肌肉组织，不但能帮助患者摆脱关节炎的痛苦，还能使他们得以在许多年里无痛地进行运动。

人们大多没有意识到，许多这一类的定制部件是由史赛克骨科公司使用 3D 打印机制造的。

史赛克骨科的 3D 打印部件的另一个优点是，它可以由外科医生植入，而不需要使用水泥、胶水和其他笨拙且通常无效的方法将替换关节黏附在附近的骨骼上。多年前，研究人员发现，如果植入物的质地和结构恰到好处，即具备由粗糙的边缘和精确的内部孔隙度提供的骨质可以扩展的空间，那么新生骨骼就会自然生长到人工植入物中。这个过程又被称为“生物固定”。

传统生产方法很难生产出有利于生物固定的植入物。但对于一台智能编程的 3D 打印机来说，这很容易实现，因为它每次的钛喷出量可以精确到几个分子。如此一来，3D 打印的关节植入物自然在市场中风靡起来。

2016 年，史赛克骨科宣布计划投资 4 亿美元建造一台新的增材制造打印设备，用一种被称为“选择性激光熔化”的技术来制造性能更佳的植入物。

与此同时，史赛克骨科与医院开展合作，努力实现另一项重大突破——开发经特定编程的小型 3D 打印机，在外科医生和病人需要使用植入物时，直接在现场制作定制的植入物，从而为病人节省时间和金钱。

史赛克骨科这样的故事比比皆是，这充分表明增材制造技术早已摆脱了“只能制造精巧的塑料玩具和简单饰品”的名声。

“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，但增材制造其实比他们想象得更先进。

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。

从汽车到未来办公楼，驱动行业大转型

在另一些行业里，增材制造技术虽然并未占据主导地位，但正在取得越来越大的进展。以汽车行业为例，有些人对 3D 打印的印象还基本停留在喜剧演员、脱口秀主持人杰伊·雷诺（Jay Leno）讲的那些故事上。雷诺利用3D 打印技术给自己收藏的古董车制造供替换的零件。雷诺喜欢向其他古董车爱好者讲述 3D 打印机如何帮助他精确地复制任何损坏或缺失的零件，例如饰件、车门把手乃至 1907 年 White Steamer 汽车的整台散热器。

听上去确实挺酷。然而，商业媒体对初创汽车企业洛克汽车（Local Motors）日渐增多的报道却呈现出另一种吸引力。2014 年芝加哥国际制造技术展览会上，洛克汽车成了焦点，现场观众目睹了公司旗下