引言　超级制造，一场颠覆商业世界的划时代巨变

美国新罕布什尔州汉诺威镇达特茅斯学院的塔克商学院不仅是世界上最古老的研究生商学院，也是最负盛名的商学院之一。作为塔克商学院的教授，我并不习惯扮演“业余侦探”的角色。在研究新兴商业趋势的时候，我基本可以给所有《财富》500强的首席执行官打电话，并受到热情接待。虽然这些高管通常要求我为他们公司业务的某些细节保密，但他们总是急切而自豪地与我分享最新的技术突破和前沿战略。

然而，当我要把那些自己觉察到的世界上最重要的、新近出现的、具有战略性的商业发展记录下来再加以分析的时候，那些最知情的商业领袖却对我缄口不言，顾左右而言他，偶尔还会给出假消息。当然，这种难得一见的保密行为不会阻止我继续研究的脚步，反而加深了我的信念，即新趋势将真正改变游戏规则，带来一次百年一遇的商业巨变。

剧变将至的隐秘线索

一切始于我对3D打印这项新制造技术产生了兴趣。

显然，每个人都听说过3D打印，它是从极客世界突入大众视野的最“酷炫”的技术之一。不过，许多人仍然把它与可爱的塑料小饰品联系在一起，顶多也只是将3D打印视为设计和生产小型原型产品的方法，而这些产品最多只是作为模型，被用于在后续“真正的”大规模生产制造过程中进行适应和调整。他们没有意识到：3D打印只是更广泛的革命性方法的一部分，这些方法被统称为增材制造（Additive Manufacturing，AM）。增材制造正被应用于各种材料、产品类型和用途。此外，大批极具影响力的制造企业正逐渐以增材制造作为主要生产方法，而且一些以增材制造为主要基础的大型新兴行业已经开始崭露头角。

作为新技术对市场、经济和商业的战略影响的长期关注者，过去几年里我一直在密切注意增材制造技术的发展。2015年，梅格·惠特曼（Meg Whitman）邀请我参观惠普在美丽的西班牙巴塞罗那的一间大型车间，当时，她在推动增材制造发展的惠普担任首席执行官。因此，你可以想象我有多么兴奋！

我永远不会忘记与斯科特·席勒（Scott Schiller）在惠普的“车库”度过的那一天。席勒是惠普多射流熔融（Multi-jet Fusion，MJF）打印机领域研发工作的负责人。席勒带我来到一扇大门前，门上有采用2D打印技术生成的木板和金属铰链的图案，这扇大门被设计成车库门的样子，而车库门代表着创业或创新的开始。这扇门后不是一间普通的车库，而是一个巨大的空间，400多名拥有高级学位的工程师在这里研究2D和3D打印机的突破性技术。除此之外，这些工程师还在推动技术升级，以完善3D打印技术的一致性、耐用性、效率和承受力。这一切都是为了消除增材制造技术和旧生产方法之间目前仅存的品质差距。

我参观了一组由4个测试室构成的套间，其中MJF打印机正在接受测试。一个装饰着热带动植物彩色图像的房间通过人工调节模拟出热带雨林的高温高湿环境；另一个房间的环境如同沙漠一样炎热干燥、尘土飞扬，它在装饰上也采取了相应的风格；第3个房间寒冷刺骨，墙上整齐地挂着北极冰山的照片。这些房间里的打印机被反复测试，以确保在任何环境下都能打印出质量始终如一的产品。在第4个房间里，一个经过编程的巨大机械臂抓起一台打印机并猛烈摇晃它，模拟这台打印机在办公室之间移动时或在海外运输过程中可能遇到的粗暴操作。之后，工程师会对打印机的零部件进行测量，看它们是否会出现哪怕一微米的错位或弯曲。它们打印出的产品的质量也要接受检测。

参观过程中，我还看到了一些正在开发的3D打印技术，我见到的试验型打印机经过一定的设计可以打印一头软一头硬的塑料部件，这类产品很适合被制成眼镜架之类的物品。我还看到一些打印机正在测试新方法，加入添加剂，从而生产出颜色、强度、硬度和孔隙率等性能获得改善的塑料。在制造极端条件下使用的工具或零件时，这些性能都是非常关键的。我甚至在车间里看到了一些暂时不能对外透露的创新工艺。

很明显，惠普决心在推动3D打印成为未来制造业主要要素的过程中发挥主导作用。而且，尽管已经有数十家公司在与惠普竞争增材制造技术界的头把交椅，其中许多公司甚至拥有一些惊人的新技术，但是业内专家并不看好它们。

实际上，斯科特·席勒和分拆后的惠普公司⁽¹⁾的其他成员可能是世界上唯一一批成功使传统的2D打印技术数字化的人。有了这样的经验和成就，惠普的工程师和高管们相信他们将以同样的方式彻底改变制造业，并认为这种信心是合理的，并不令人感到惊讶。

这一进程确实已经开始。2016年，惠普推出旗下第一代多射流熔融工业3D打印机，它的预定量达数百台，有望在两年内完成交付。惠普用了几个月的时间扩大产能，以跟上激增的需求。2017年11月，公司推出了性能更卓越的第二代机型“MJF 4210”。MJF 4210带来的性能提升之一是令人难以置信地改进了3D打印的速度和效率。例如，如果将MJF打印与最常用的3D打印方法之一——选择性激光烧结（SLS）相比较，在同一段时间里使用SLS技术可打印出1 000个齿轮，而MJF打印机可以打印出12 600个齿轮。

这一类改进将大规模3D打印的盈亏平衡点降低到11万台。这是3D打印技术在制造业中的重要里程碑，在比以往规模更大的制造过程中，3D打印实现了经济可行性。此后，惠普宣布了更多突破性的进展，包括新的低端打印机系列。该系列打印机将首次具备高质量、全彩色的3D打印功能。

对惠普的访问令我大开眼界，并对以上这些乃至更多变革性发展背后的团队有了深入了解。但当我向惠普的联系人提出“所有这些3D打印机是谁在购买，用途是什么”这样简单的问题时，他们却显得颇有保留，只能且只愿意向我介绍几个他们的重要客户。

其中一个客户是世界第三大合同制造商捷普。排在它前面的是知名度更高的两大巨头——总部位于中国台湾的富士康以及成立于硅谷、但现在总部位于新加坡的伟创力。捷普的总部位于美国佛罗里达州，在全球30个国家拥有100多个厂区。捷普的产品包括印刷电路板（Printed Circuit Boards，PCB）、用于PCB组件的塑料和金属外壳，以及其他数千种加工零件。捷普服务的公司涵盖了从消费电子到航空航天、从制药到家用电器等各个行业。

对捷普的了解使我得出结论，未来它可能会成为世界上最重要的公司之一。关于这一点，我将在后文详述。捷普的发展动力不仅来自增材制造技术，还来自一整套卓越的创新战略。捷普目前正在打造世界上首批制造平台的其中一座，这个平台可以利用数字技术将世界各地数十家企业联结成一个顺畅互联、强大的制造业组织。它所代表的工业平台将有效地把增材制造效率提高到前所未有的水平。

不过，除了捷普和另外一两家企业之外，惠普在3D打印机领域的客户仍被笼罩在一层神秘的面纱之下。我反复听到这一类说辞：“我相信你一定明白，出于竞争原因，我们的客户坚持要求为他们的采购保密。”很明显，增材制造正在从一件新鲜事物转变为制造业的一项重要要素。这一现象的表现方式和成因是什么？哪一类公司会主动利用这一突破性技术？这一切对21世纪的全球经济又意味着什么？

为了回答这些问题，我必须在某种意义上成为一名商业侦探。

从成人纸尿裤到新型数字制造

我开始了我的侦查工作，花了几个月的时间研究在互联网上能找到的所有关于增材制造的文件、文章、采访和评论。我得到了一些最聪明的商学院学生的帮助，另外，几位资深工程师向我解释了这项正在快速变化的技术的曲折发展历程。我们追踪了一些识别并详述3D打印和其他增材制造技术的、当前用户值得一读的事件，还找到了大量与新兴技术及其潜在用途有关的让人激动的线索。

我看到一篇文章，其中提到一家公司一直在生产3D打印的手机天线。这是哪家供应商？哪些电子产品厂商在制造这些手机？这是一个真实的故事，还是道听途说的谣言？我在互联网上仔细搜索，但除了该供应商位于中国这一线索，我几乎一无所获。为了找出更多的细节，我雇用了几个讲中文的年轻学生，用中文整理报纸数据库的商业内容。经过数月工作并花费了数千美元之后，我们终于通过聊天室评论和求助广告这种间接的方式证实了传言。一家名为光宝科技的供应商一直在使用增材制造技术为总部位于中国台湾、同时生产安卓和Windows系统的智能手机制造商HTC供应天线。光宝科技使用美国新墨西哥州的Optomec公司制造的专门生产电子产品的系列3D打印机，每年生产1 500万根天线。

这是一笔巨额交易，但主流商业媒体完全没有进行报道。我们还可以从中得知一个鲜为人知的事实，即增材制造正在迅速发展，且已超越设计原型和小批量定制产品的领域，进入大规模制造的世界。虽然许多经验丰富的工程师坚信那个世界是增材制造的禁区。

我追踪到的一些故事表明，增材制造也正在进入与高科技无关的领域。我曾发现一些所谓“Cosyflex技术”的线索，这是一种使用3D打印机制作服装和无纺布的突破性技术。Cosyflex技术背后是一家名为Tamicare的英国公司，它几乎没有任何知名度。我只在英国曼彻斯特当地的报纸上找到一篇写于2014年的文章，其中提到以色列发明家塔玛·吉洛（Tamar Giloh）和埃胡德·吉洛（Ehud Giloh）夫妇是Tamicare的幕后掌控人，并称该公司已经获得1 000万英磅的投资资金。

我费了很大功夫才找到塔玛·吉洛。她是出了名的嘴严的人，显然很少接受采访。但我说服她向我分享一些她的经历。她给我看了一段视频，视频中她的机器正在生产其产品系列中针对有失禁问题的成年人的多层防水内衣。生产环境是一个由玻璃墙隔起来的小房间，其中配备了3D打印机、机械臂和通过传送带移动的金属托板。我和3名工程师一起观看了这个过程，我聘请他们帮助我解读这段视频。我们看到混合着不同天然纤维的多类型塑料聚合物被一层层地喷到托板上，形成内衣的主体，然后由机械臂放入吸收垫，并用高温密封内衣，随后这些半成品被折起来，为最后的压花和封装做准备。

有人告诉我，一台Cosyflex机器每3秒就能生产一件纸尿裤。至于成本，新的生产方法略高于传统制造业，但如果你将辅助费用考虑在内，前者实际上要比后者低一些。例如，简洁灵活的增材制造生产系统有助于将生产设备装置在接近客户的地点，从而大幅降低运输成本。

这是我在扩展分析中发现的增材制造经济性的一个典型模式。然而，许多对传统生产方法有广泛了解的工程师仍然嘲笑增材制造的潜力，宣称它“由于太贵而无法取代旧系统”。我将在下文中更加详细地解释，这些工程师的逻辑有几处漏洞。其中一个最大的漏洞是他们没有考虑到在分销、材料、仓储和营销等过程中产生的成本节约。

显然，Tamicare也享受到了Cosyflex技术带来的成本效率。根据我看到的视频，它的生产系统正在生产多达数千箱内衣。但是，当我要求Tamicare的老板透露该公司客户的名字时，她却陷入了沉默。

于是，我不得不再次扮演业余商业侦探。我开始向我认识的每一个人询问哪些大型制造企业可能是正在利用Cosyflex技术的神秘公司。根据我得到的消息，我意识到Cosyflex技术最可能的主要用户是一家专门生产成人纸尿裤、医院绷带和急救产品的公司。后来，我听说Tamicare与一家服装公司签订了一项价值数百万美元的协议，大规模生产运动鞋和运动文胸，还在以色列对以Cosyflex技术生产的成人纸尿裤进行了市场测试。但事实证明，这两项商务活动背后还有更多、更复杂的细节。

随着调查的进一步深入，我听到了另一些关于3D打印创新的报道。一些世界领先且极受尊敬的大型公司，如德国西门子、日本住友重工和美国联合技术公司都参与了这一领域的角逐。这一梯队的标准制定者之一是久负盛名的通用电气。有一段时间，在时任首席执行官杰夫·伊梅尔特（Jeff Immelt）的领导下，通用电气很少公开它在增材制造方面的工作。但是，在一系列的收购之后，通用电气对这一领域的兴趣变得明确了。2012年，它收购了位于美国俄亥俄州辛辛那提的3D打印领域的先驱之一莫里斯技术（Morris Technologies）。2016年，它又收购了两家顶级3D金属打印机制造商——Concept Laser和Arcam AB。收购所用的总金额高达14亿美元，这是迄今为止在3D打印领域金额最高的两笔交易。最后，在2017年年中，通用电气发布了一系列公告，宣布它正计划成为发展和推广增材制造技术的全球引领者。

通用电气还曾宣布，希望自己将来能成为世界十大软件供应商之一。虽然这项计划的宣传力度不大，但从长远来看，它可能具有更为重要的意义。增材制造技术卓越的灵活性和强大功能的关键之一是它将生产过程完全数字化。这意味着，从产品设计、原型制作、测试到生产、仓储和物流等领域，设计世界一流的数字化生产控制软件的能力一跃而成为最有价值的商业技能。

在此之后，通用电气在这一领域的发展经历了一些重大挫折。由于一段时期的盈利不理想，在华尔街施压下，通用电气请约翰·弗兰纳里（John Flannery）接替了伊梅尔特的职务。弗兰纳里是该公司的老员工，一度掌管着通用电气的医疗部门。2017年底，通用电气正在计划剥离一些表现不佳的业务，一些外部分析师更呼吁拆分该公司。不过，通用电气承诺将在2017年底前向数字制造技术投入总额为21亿美元的资金，指出其工业软件订单在2017年上半年增长了24%，并且重申有意成为数字化制造业务的“主要参与者”。

在从2017年迈向2018年的那个冬季，通用电气未来的发展形态尚不明确。不过，看起来，曾经以“给生活增添美好”为口号的通用电气将以某种形式在增材制造的持续发展和成长过程中成为重要的参与者。

以上就是我这项研究的来龙去脉，您将要读到的这本书就脱胎于其中。我的研究始于3D打印，但并不止于此。本书取材于我与工程师、科学家、生产经理、研发专家和产品设计师的无数次对话，更吸收了我在精读数百篇文章、会议报告和研究报告之后所做的分析。我了解得越多，越为它着迷，同时也更坚信我所发掘的这一切是这个时代最重要的商业发展之一。

3D打印，推动超越人类想象的变化

下面，我将简要叙述一下我的研究所揭示的这段历史，就像在观影前播放一部提示影片看点的预告片那样。

通用电气这类大公司正在把数十亿美元投资投入一些功能强大的新型数字制造技术，而3D打印只是其中之一。最初，3D打印只是以2D打印的方式打印出材料层，不断重复上述步骤，直到累积出一个3D物体。现在正在开发的新3D打印方法则要复杂和强大得多，新方法包括整体式印刷、自组装以及其他形式的非分层增材制造等创新型技术。增材制造技术也得到了来自其他领域的新发展的补充，这些新发展更为人们所熟悉，而且同样在以惊人的速度变化，分别出现在机器人、人工智能、大数据分析、云计算以及物联网等领域。所谓“物联网”是指将家庭和企业中的数百万台设备连接在一个电子网络中，以实现大规模数据共享和数据收集。

最为重要的突破是捷普、通用电气和西门子等公司以及IBM等信息技术巨头正在构建的增材制造平台的完善和推广。增材制造平台正准备以大多数专家无法理解的方式彻底改变世界经济。例如，一些专家以“工业4.0”为主题描述了构想的未来，即利用自动化和机器人技术等工具对传统制造方法进行升级和现代化。增材制造在这一构想中只被视为以传统制造为主体的系统的附属品，比如通过随时待用的几台3D打印机为装配线上的工人提供零件。

事实恰恰相反，新兴行业平台将围绕增材制造构建，并以此作为一个全新的价值创造方式的核心。基于增材制造的平台将帮助企业管理复杂多样的业务，创建巨大的工业网络，巧妙连接并灵活控制数百个业务流程，创造前所未有的效率，带来闻所未闻的商业机会，使这些企业拥有突破历史纪录的灵活性、多样性和生产规模。

我把这些新企业称为“泛工业企业”。就像我将要证明的那样，有充分的理由相信泛工业企业将在未来十几年内主宰全球经济，推动超越人类想象的变化，而且它的影响将远远超出制造业这一单一领域。增材制造带来的变化将彻底突破工业4.0倡导者所设想的经济变革水平。

在未来10年到20年里，这些新兴技术将引领一场变革，并将人类推进到超级制造时代。这个时代将以一系列合理但戏剧性的经济变化为标志，其中包括：

·　转向效率大幅提高：从变化缓慢且变革成本高昂的、集中化资本密集型的生产设施，转向由数字工业平台调节的、效率更高的生产单元。这类生产单元的资本密集度更低，也更分散和灵活。

·　转向更加激烈的实时竞争：从为低成本生产者提供特权的长而复杂的供应链，转向短而简单的供应链。这一转变得益于大幅削减运输成本和交货时间，进一步贴近客户以及对市场需求、产品设计和竞争对手行动等方面的变化做出几乎即时的反应。

·　转向在没有明确行业边界的经济体中争夺影响力范围：从由高壁垒分隔的确定市场和细分行业，转向由共享制造材料和方法连接的融合行业。

·　转向数字商业生态系统：从传统的供应链转向庞大、连锁、多样化的企业和集体，即泛工业。泛工业共享有关供求、制造技术、贸易和金融变化以及消费者知识的数字化市场信息，因而形成了强有力的情报网络。

·　转向集体竞争：从针对特定产品和市场的公司之间的特殊竞争，转向相对少数的大型泛工业企业之间的竞争。每个泛工业企业都处于为其量身定制的生态系统的中心。

在此过程中，我们还有望看到各种管理、战略和社会领域很少有人预料到的发展。例如：

·　创客神话的消亡。小型、独立工匠型且产量很少的3D打印店将会走向消亡，取而代之的是，通过结合多种数字技术并且用最新的质量控制、生产速度和效率控制大规模商品生产的复杂系统。

·　实现新型的纵向一体化和集团化。商业组织将利用数字化的力量实现以往巨型企业无法实现的协同效应。

·　进入一个我称之为“超级融合”的时代。它将带来比20世纪90年代的行业融合潮更广泛的影响。在这个时代，不同业务职能、公司部门、公司、行业和市场之间的分界将迅速弱化甚至消失。

·　华尔街的权力下降。泛工业企业将积累大量的资本和市场力量，使它们在事实上独立于“金融之王”。

·　进入一个物质丰富、环境成本更低的时代。新制造技术将极大地减少材料浪费、能源消耗，并提升市场效率。

·　全球力量平衡出现重大变化。发达国家内部出现失业率失控等严重的经济问题，中国等发展中国家也有可能出现相对实力的下降。

·　形成潜在的、针对自由企业制度的毁灭性挑战。泛工业化企业前所未有的经济和政治权力将导致政府、公民团体和即将主宰新经济的企业巨头之间的冲突。

自从1994年出版畅销书《超级竞争》（Hypercompetition）以来，我一直在分析商业趋势。我确信我们即将经历的新变化是人类有史以来最大的变革之一。要预测这些复杂、相互关联的趋势的精确结果是一件有风险的工作。但我认为有一点很明确：商业模式不会一成不变。

新的变革要如何实现？商业领袖们如何才能使他们自己及其掌控的公司为未来的剧变做好准备？这些变化又将如何影响社群、国家、全球经济乃至普通公民的生活？我将在本书中一一探讨这些问题。