进入21世纪，世界经济出现了新的局面，增长缓慢、波浪起伏，为了争夺市场，竞争激烈。各国都在进行改革，努力提高生存率、劳动生产率，加速发展经济，创造更多财富。特别重视民用、军工装备制造的“机床工业”、“制造业”的强大。对精心培育人才、合理利用资源；加强科研、自主创新；改善经营、调整组织、产品结构等一系列问题，采取紧急措施。近年来，由于一些关键新技术的突破，出现了全新工艺、装备的“快速制造技术”、“叠加制造”，并在一些国际展览会上展出了能制造飞机、汽车、医疗、玩具等各种复杂件的“3维打印机”产品进入市场。随着创新深入，范围扩大，将逐渐替代部分长期以来使用的铸造、锻压、成型、切削、机床、刀具等原有工艺、装备。一些专家惊呼：这是世界第三次产业革命来临的预兆。
对此，既是挑战，也是机遇。中国怎样认真应付？应研究解决。
一、第三次产业革命的特点
随着世界新科技的突破、迅速发展，第三次产业革命就在眼前。
当今面临的第三次产业革命，将远比第一次、第二次深刻，这是因为：时代不同了，世界形势发生了巨大变化。人类的总体素质、知识、科技水平已大大提高。“国际化”、“信息化”、“市场经济”、“自由竞争”，使全球172个国家、71亿人口的命运紧密相连，互相影响。
第一次产业革命是260多年前、18世纪中期英国“蒸汽机”的发明，随之创造出制造蒸汽机的生产工具“手动机床、刀具”。使人类由“手工劳动”向“机械化”变化，由“家庭手工业”向“大机器工业生产方式”转变。地球上迅速出现了火车、轮船、汽车、拖拉机、飞机等，生存率和劳动生产率大大提高。推动了世界性由“农业国”向“工业国”转变，由“封建社会”向“资本主义社会”的迅速发展。
第二次产业革命是近百年前，20世纪初美国福特发明汽车与大批生产流水线，随之而来创造出“自动化机床”、“自动线”。人类由“机械化零星生产”向“大批量自动化生产”转变。1952年美国又为飞机单个、小批复杂零件生产研制出了计算机控制的“数控（NC）机床”，实现复杂件的高效制造，火箭、导弹、飞船、登上月球、无人飞机等不断出现。从而“资本主义社会”和“现代化工业”获得了空前的发展。美国因百年来机床技术先进、制造业强大，成为世界第一超级大国，德、日继之。近年，美国又大搞“制造业回归”，异常鲜明，在产业革命中，非常突出的是：“制造机器的机器”、“机床、刀具”，人类生产工具的创新和巨大威力，使世界工、农、兵、学、商所需各种“装备”的“制造业”获得了空前的发展，所创造的财富和效益，远超过以为任何社会，对人类影响难以计算。
当今即将来临的第三次产业革命，有数字化、智能化、信息化、网络化等新技术的有力支撑，将使人类从“自动化生产”进入“智能化、无人化”生产，其效益、影响将远远超过第一、第二次产业革命。
二、第三次产业革命的技术基础
第三次产业革命的涌现，是人类生产三大要素“人、工具、资源”在新时代进一步发挥巨大威力的体现，也是建立在人类“长期积累”的各种机、电、液、气、光新技术、新材料新工艺、新结构、新元件，计算机、CAD、CAM，自动控制、纳米技术、灵敏机器人，智能化、信息化、网络哈等的先进技术基础之上的具体体现。
的确，也只有在这些“技术基础”扎实，工艺、装备的“质量”过硬、；配套成龙，工作可靠、稳定；各种新技术继续不断创新、深化的前提下，才能进一步持续向前、向更高水平发展。
先进技术创新，人发挥了“主宰”作用。社会的组织管理、互相配套、紧密合作，异常重要。技术链、生产链、供销链必须完整。如果没有高素质的人、各方面众多专家、人才、各种熟练技术工人，坚强领导、严密组织、先进管理、紧密合作，则工具的不断创新、资源的合理利用、产业革命，就不可能实现。
三、第三次产业革命的现状
在2012年9月10—15日美国的国际制造技术展览会（IMTS）上，有四家公司（ExOne公司、3D Sysem公司、Object公司、Renishaw公司）展出了“3维打印机”（3D Print）、“叠加制造”的崭新技术，引起了观众的注目。在2012年11月1—6日日本国际机床展览会（JIMTBF）上，以色列的Object公司展出了一台世界目前最先进的“3维打印机”，价格5.4万美元，能为宇航、汽车、产业机械、医疗、建筑、教育、体育、玩具等制造各种复杂制品。日本的松浦机械制作所也展出了一台LUMEX Advance-25型金属光造型复合机，是最新开发的产品。
上述技术创新，绝非腾空出现、一蹴而就。20世纪80年代，美国首先提出“快速制造”的设想。1986年，3D Sysem公司深入科研，创新出“叠加制造”（AM——Additive Manufacturing，也称积层制造）。以CAD数据，用激光走查硬化树脂，然后用快速成型法制出产品。后来，1995年，开发出用纸积层和融化物堆积法进行快速制造。近年来，随着纤维、激光和粉末金属材料等的研制成功，创造出了“3维打印机”和“激光融化积层机”，投入市场，方能制造出高精、高密金属、钛合金等的高硬度材料模具来。并用CAD数据、图像，不断扩大各种复杂立体制品的制造范围，在技术上迅速提高。
美国的3D Sysem公司，原先是个小公司，迅速扩展。2003年与纽约科技学院合作，建立起了1600平方米的培训中心，培育各种人才和潜在用户。德国在2012年的模具展上，展出了3维打印机，制造模具等产品。大众汽车公司，有宏大的战略计划，准备用模块化矩阵生产线，生产出各种型号的汽车。
目前“叠加制造”采用的新材料种类有：粉末、液体、线条、板材、激光融化金属等。材质有纸、塑料、纤维、各种金属、高密钣金、高钛合金、碳素纤维等。新的加工工艺约有10种，主要有：立体光固化成型法（SLA）、选择性激光烧结法（SLS）、叠层成型法（LOM）、融化积层成型法（FDM）等。据日本松浦机械制作所“产学官”多方面结合、多年的研究认为：金属光造型复合加工法，是一步步由光造型法向粉末积层法、金属光造型复合加工机发展而来。在技术上最关键的是“金属光造型复合加工机”。
从上可窥见，在第三次产业革命来临，涌现出来的关于“快速制造技术”、“叠加制造”、“3维打印机”技术的当前技术水平现状。
目前，美国、德国、英国、日本、以色列（属于亚洲的以色列，面积15万平方公里，人口625万）等的技术基础”扎实，人才众多，科研系统，在步步深入、正式进入市场。大都采取企业、高等院校、研究所合作，与用户、市场需求紧密结合的办法进行，技术链、生产链、供销链比较完整，相互密切合作，因此，进展较为迅速。
四、第三次产业革命的未来
对于第三次产业革命的未来，有各种议论，主要有以下几点：
（1）叠加制造新工艺、新装备，最突出的优点是：“制造速度快”，特别是一些小形、复杂、奇形、单个、小批量、个性化零件，如各种模具、医疗关节等小形复杂件等，制造快捷。未来，学生、教师、医生、公务员、运动员、各种人等，可用其随意制造各种所需产品，市场的需求量会迅速扩大。据美国2012年“RAPID2012”技术会议一些专家估计：市场规模，今后5—10年间，大约有65亿美元，约相当于目前美国一年对机床的消费金额。
（2）十分重要的问题是快速制造、3D打印机在多大程度上会替代原有的加工工艺、装备，金属切削机床、刀具等。
分析认为：现有的机床、刀具那个工艺装备，人类已经使用250多年，适合于各种批量，小、中大型、重型零件的自动化生产。现今的先进数控（NC）机床、纳米级高精度机床等，技术上也在不断向更高水平发展。新的快速制造技术、3维打印机，会有很大的市场份额。但它在功能上、成本上，一时还难以完全替代机床。可能性是：各展所长，相辅相成。将来发展，则将视技术、市场的进展而定。
（3）快速制造的出现，特别适合于小型、个性化、复杂化的生产，可能出现一些小型自动化工厂（FA）等，制造业将会发生新的变化。
五、中国的战略战术
中国于90年代闻讯开始研究，目前已经有一些院校在研究开发快速制造技术，并且有的已在电视上展出了3维打印机的研究品，但与美国、德国、英国、日本、以色列相比，技术上还存在差距。
主要表现:(1)总体技术基础较差，“大”而不“强”、人才缺乏。先快后慢、关键时艰难；（2）社会技术链、生产链、供销链不完整；有的关键新材料供应不上，需要进口，价格昂贵（约10倍）；（3）主要由高等院校进行，缺乏三结合紧密合作，进入市场较慢。
中国在战略战术上，亟需改进：
（1）第三次产业革命的来临，对我国制造业发展是面临的重大挑战和机遇。在整体上，国家应高度重视，有远大目标，规划、领导。充分发挥“人、工具、资源”三者的创造力，加速针对培养、考核、使用人才，充分发挥人创造工具、合理利用资源的威力。
（2）实事求是、科学精神。在战略上藐视，在战术上重视。加强科研的系统、深入，步步为营；加强产、学、研、用户的紧密合作，在技术、人力、物力、财力上互补，充分发挥“合力”作用。
（3）改善整个技术链、生产链、供销链；加强各部门、各单位之间的紧密合作、互相支持；讲究“时效”，加强各方面对人、财、物的坚强领导、严密组织、整顿优化、先进管理、忠诚服务。■
