3D打印的制造模式创新研究：社会变革视角

3D printing "prints" various everyday and industrial products through printer rather than manufactures them by cutting and machining. 3D printing, a technology that is going to change the world, which has three distinctive free characteristics of complexity, diversity and flexibility, will inevitably bring about radical transformation of manufacturing mode and business management. This project will summarize future developmental trends of 3D printing and its application in manufacturing, explore manufacturing mode and social change of 3D printing development, clarify influencing factors and mechanism of 3D manufacturing mode innovation, and investigate the extent and path of 3D printing's impacts on China's manufacturing structure adjustment. We will systematically integrate systems engineering, innovation theory and social capital theory so as to investigate theory and methods of manufacturing organization innovation of 3D printing, as well as the ecological chain formation mechanism and operational management strategy of social manufacturing. Adopting typical application cases, we intend to study the dynamic evaluation of social manufacturing capability and explore the interactive influences between manufacturing architecture building of 3D printing and social manufacturing capability. This project aims at providing theoretical and technological support for manufacturing mode innovation of China's 3D printing, achieving an explicit understanding of manufacturing mode innovation and path evolution of China's 3D printing development, thus rending theoretical grounds and implementation strategies of development and change path for China's 3D printing.

3D打印，是通过"打印机"打出而非切削加工出各类日常与工业产品。3D打印"一项将要改变世界的技术"，具有三个鲜明的免费特性（复杂性、多样性和柔性），必将带来制造模式及其商务管理的根本性变革。本研究将总结3D打印和制造业应用的未来发展趋势，探究3D打印发展的制造模式及其社会变革，明晰我国3D打印的制造模式创新影响要素及机理，探究3D打印发展对我国制造产业格局调整的影响程度和作用路径。将系统整合应用系统工程与创新理论和社会资本等理论，研究3D打印的制造组织创新理论与方法，社会制造的生态链的形成机制以及运作管理策略。针对典型应用案例，研究社会制造能力的动态评价，探究 3D打印的社会制造体系架构与社会制造能力的互动规律。项目的研究可为中国3D打印的制造模式创新提供理论和技术支持，实现对我国3D打印发展的制造模式创新与路径演变的清晰认识，为中国制造业3D打印发展与变革路径提供理论依据和实施策略。

本研究采用规范研究与实证研究相结合的方法，对3D打印制造模式变革进行了研究。课题组围绕3D打印的制造模式创新及社会变革要素、3D打印组织创新及运作管理策略、3D打印典型日用品的社会制造能力评价等三个问题开展研究。针对研究问题一，通过聚焦于3D打印对于制造模式的影响，从产品变革及价值共创两个维度提出了3D打印制造模式创新形态的构成及可行的路径方式，为企业结合自身优势整合利用3D打印技术提供了价值参考；并进一步探究了将3D打印技术引入产品线设计时，企业的利润变化情况。针对研究问题二，一方面以3D打印企业为调查对象，揭示其成长过程模型并探讨了外部环境选择压力和初始条件约束下3D打印企业的成长内在机理，解决了3D打印企业生态系统的形成机制问题；另一方面以3D打印平台为研究对象，利用案例研究构建了3D打印共享平台的服务供应链模型，解决了3D打印共享平台运行模式和运营策略问题；利用数据建模方法解决了3D打印平台与设计师之间的产品定价、设计师努力水平决策问题，并以此设计了相应的供应链协调策略。针对研究问题三，在架构3D打印社会制造模式体系的基础上，通过提取体现3D打印服务过程能力的关键点，提出了典型日用消费品3D打印的社会制造能力评价体系，解决了3D打印日用品的社会制造能力评价问题。此外，在应用层面，注重学术成果在实践中的应用和转化，强化政策研究及成果应用，完成3份政策建议报告和1份调研报告（该调研报告获得陕西省第十三次哲学社会科学优秀成果二等奖），参与制定3项3D打印技术和管理标准工作（两项发布，一项在研）。本研究成果不仅为我国3D打印制造模式创新提供理论和技术支持，也为3D打印制造和服务企业实施有效的管理决策提供理论依据和方法指导。