吴晶辉
尼葛洛虎蒂这位当代最重要的未来学家，回顾他在1984年第一届TED演讲中提出的种种预测，曾好笑地谈起当年对他提出的触屏技术，主要的质疑原因竟是：那样手指岂不是会很脏？转眼到2007年，苹果iPhone问世掀起触屏热潮，今年全球触屏面板市场规模可以达到150亿美元。一个多么鲜活的例子，二三十年的时间，一项新技术就能够实现从遥不可及到彻底改变世界。
且不论那些令人眼花缭乱的数字、电子、互联网技术创新，即便传统汽车行业多年未变的产品研发和制造环节，技术创新亦如春芽萌动日新月异，撼动产业运作根基，改变产业组织方式。
汽车产品研发突出反映了现代制造业面临的困境：受到制造能力的约束，设计必须是为能够制造出来而进行的设计。在可加工性约束下，需要进行部件分解、性能妥协以及反复试制。调整带来工装模具等的配套开发，样品部件的开发往往时间长投资大，某些大型铸锻件仅模具开发就要上百天的时间，这往往成为整个样机开发关键路径上最耗时的环节。
3D打印技术将让传统模式成为历史。工业用3D打印技术，与传统加工业切削式的“减材”制造截然相反，是用材料堆砌叠加的“加材”制造方式，从而实现对传统加工设备的维度束缚和装配要求的突破。像油箱这类结构复杂可能需要几十个零件组装来实现功能的部件，现在可以一次整体成型。漫长的试制时间、特制工装夹具、过程中产生废料的成本耗费，这些问题统统消失。
对汽车企业而言，试制成本降低还在其次，关键是研发周期得以被大幅度缩短，在这个领先为王的时代最为可贵。从30年前工业3D打印机问世，福特汽车就是第一批买家之一。自那时起，工业用3D打印机产业保持了年复合增长率在25%以上的高速发展。
现在全球已经有上万台工业用3D打印机投入使用，而汽车工业被认为是最有可能从3D打印技术中受益的行业之一。除福特汽车外，通用汽车、奥迪、宝马、大众等等很多企业都在逐年加大3D打印技术的使用。日本汽车企业则是在可以投入3D打印的复合材料方面走在世界前列。
3D打印技术可以实现在一个部件的不同区域使用具有不同功能表现的材料。比如在同一个部件上，使用抗高温、耐腐蚀的陶瓷材料面向高温一侧，在低温摩擦面一侧使用强度高、韧性好的金属材料。这类功能梯度材料的开发在国际产业学术领域已经非常活跃，这将使3D打印技术如虎添翼，向实现整车打印的目标迅速靠近。
进入规模竞争时代以来，企业为在供应链的各个环节追求规模效益一再提高运营规模，可是越来越多样化的消费需求却要求产品不断更新换代。各国汽车企业几十年来一直致力于在两者的夹缝间寻求盈利，柔性制造、精益生产、模块化、平台战略等等无不是巨大的努力。
协作机器人，特别是小型多功能协作机器人的出现让小批量个性化制造成为可能。大型工业机器人在汽车行业的使用历史悠久，但其规模庞大、工序固定且价格昂贵。协作机器人的概念核心是智能化和柔性化，在同样代替人类完成繁重、重复劳动的同时，还能够通过重新编程完成新的任务，甚至在视觉和触觉等人工智能技术的帮助下和人类员工互动，协作完成任务。
协作机器人概念很早就被学界提出，经过几十年的探索开始进入大发展阶段。2011年美国政府启动“先进制造伙伴计划”，以国家投入带动产业投资，共同推动协助机器人在汽车制造、航天器操控乃至家庭老人照看等领域的应用。
奥巴马政府明确提出要用协同机器人解决美国制造成本高、劳工不足的问题，让外移的制造业重回美国本土。2012年德国开始推行“工业4.0计划”，资助推动智能高效、轻量灵活的人机交互研究开发，日本一直在工业机器人研发和商业化领域居于全球领先，韩国则全面学习日本的技术。2014年9月，在美国芝加哥，被称为全球首款3D打印电动整车Strati问世。Strari是意大利语“一层层”的意思，这辆车以碳纤维及铝合金制成，时速可达65公里，制造时间一周，预计售价2万美元。同一时间在苏黎世，ABB推出全球首个真正意义上的协作机器人Yumi一英文“你和我”的缩写。Yumi具有视觉和触觉，能够和人类协同工作，在探索中灵活定位、调整力度，共同完成像把齿轮泵、齿轮组、花键轴等组装成液力变矩器这样复杂的装配。
以3D打印技术、小型协作机器人为代表的技术创新，对汽车产业来说，不是渐进的改变，而是产业链的重构
再不需要庞大的组装车间，也不需要穿梭往来的入厂配送，产品研发、制造的门槛大幅度降低，长周期、多层级的供应链结构将被彻底瓦解。汽车工业即将进入创新驱动的新时代。
