托比·兰克福德(Toby Lankford)自称是 “一名热爱空中与个人机器人技术、过离网生活、并借助机器人自然种植优质食物的开发者/修补爱好者” ,他的一个项目对非洲濒危的犀牛和大象而言应当值得关注。
他正在研制一款3D打印无人机,希望它能被用作 一种丛林飞机,协助遏制对非洲野生动物的偷猎。
从无人机领域来看,如果这则消息及过去一周的其他新闻可作参考,那么3D打印就像生活在一片“蛮荒西部”之中。在英国,一架3D打印无人机 已于周末 从一艘英国军方军舰上发射,并成功飞抵岸边。这一演示或将为未来可在海上打印的间谍无人机铺平道路。
这款无人机主要由尼龙制成,成本低廉、制作迅速;整个打印过程共需48小时,其中包括冷却时间。它或将预示一种新的作战方式:战场上的部队可按需打印定制的武器、车辆和备用零件,从而减少进口需求,无需依赖国内的工厂。
在美国,食品药品监督管理局(FDA)刚刚 批准 了首款3D打印药物,这是一种治疗癫痫的药物,可加快溶解速度,这意味着单次给药即可输送高剂量药物,最高可达1000毫克。更重要的是,它通过为个体患者量身定制,为提高药物疗效打开了大门。
这一趋势在假肢领域已经出现。 在乌干达,3D打印正被用于为截肢者制作定制假肢。过去,连接假肢与人体髋部的至关重要的石膏接受腔需要大约一周时间才能制成,而且往往非常不舒适,以至于人们最终干脆不再佩戴。
而如今采用塑料3D打印的接受腔一天即可制成,贴合度更好,也更舒适。这还能大幅节省成本,每次假肢适配的费用预计将从5000美元降至250美元,成本降低95%。
目前正在设计的3D打印产品五花八门,既精巧、令人惊叹,也颇为离奇。该技术近期的爆发式发展,得益于一批3D打印专利在2014年初到期,从而使其得以面向广大市场。
美国国家航空航天局(NASA)正在研发一种 3D打印的“树”,它并非一棵完整的树,而是一种模拟植物细胞的细胞阵列,能够分泌木材、橡胶或纤维素等有机材料。
该团队认为,他们能够在10月前按期完成概念验证,并希望制造出碳增强木材、注入铜纳米线的木材等独特材料,这意味着或许有朝一日,无需随处设置有碍观瞻的电线杆和电线输送电力;树木本身或可直接充当输电线路。
今年初,来自南非的汉斯·福舍(Hans Fouche) 打印了 一台割草机,仅用九小时,随后又推出一台兼作花盆的吸尘器。福舍的发明问世仅数月后,多哥发明家阿法特·格尼库(Afate Gnikou)便利用从首都洛美周边垃圾场收集的电子废弃物,真正组装出一台3D打印机。
3D打印的原理是将数字信息转化为实物:计算机软件引导熔融金属、塑料或其他材料逐层构建物体。
这项技术颠覆了传统制造业:它不再依赖运行着昂贵设备的大型工厂,而是使轻量化、去中心化的“游击式”制造成为可能。
与移动电话及可能的可再生能源类似,3D打印可能成为杀手级应用,助力非洲跨越式迈入工业生产新时代,复兴过去几十年间在许多非洲国家陷入停滞的工业部门,并提供大量亟需的就业岗位。
2010年,撒哈拉以南非洲地区制造业增加值占GDP的平均比重为10%,与20世纪70年代持平,而该地区在世界制成品出口中所占份额则从1980年的0.3%下降至2010年的0.2%。
先进制造是一股更大趋势的一部分,这一趋势正在重塑工业部门的结构,使其与通常以阴暗血汗工厂为特征的传统制造业截然不同。
数字技术与工业活动的融合正沿多条路径展开,包括自动化与机器人技术、数据驱动的供应链与工作流程、工业创新中的众包,以及数字驱动的制造技术,其中3D打印即为其一。
通用电气首席经济学家马可·安努齐亚塔(Marco Annunziata)近期 阐述了 “新工业时代”的三个方面:第一,是工业互联网,它将“大数据与大机械”融合在一起,把基于云的分析与工业机械相整合,从而提高效率、减少停机时间。
例如,一座数字化集成的风电场可使风机相互通信,并以协调一致的方式应对环境条件的变化:当风力与风向发生改变时,风机可协同调整叶片桨距,以使整个风电场的发电量最大化,而不是每台风机各自孤立地优化自身输出。
第二,是先进制造,它将设计、产品工程、制造、供应链、分销和服务连接成一个协调统一、智能化的系统。
最后,是安努齐亚塔所称的“全球大脑”——由数字通信网络整合起来的全球人类集体智慧。实质上,你无需耗费大量辛苦时间亲自研发一款产品,而只需请他人为你设计即可。
这一模式绕开了对高度熟练的内部能力的依赖,而这恰恰可能是非洲大陆所需要的——非洲正面临技能短缺问题,尤其是原型制作和工业设计等技术类岗位。
非洲适龄大学人群中,接受高等教育者不足10%; 联合国教科文组织估计 ,在纳米比亚、津巴布韦和坦桑尼亚等国,每6000人中才有一名合格工程师,而中国则是每200人就有一名工程师。
利用全球知识库,可以帮助非洲国家弥补技能短缺,并使其能够专注于制造过程本身。
但与绿色能源一样,其潜在陷阱可能在于 政治因素。政府塑造国家工业政策的权力由来已久,而在非洲语境下,这种权力往往助长寻租行为和政治偏袒,而非健全的商业决策。
大多数非洲国家自独立以来遵循了相似的工业政策——20世纪60年代和70年代出现过进口替代阶段,政府通过有意扶持本土产业生产供本地消费的商品,力图减少对国际进口的依赖。
在几内亚和坦桑尼亚等国,这意味着将产业国有化并置于政府直接控制之下;而在较为开放的肯尼亚等国,则意味着通过进口关税、外汇管制、价格管制及其他保护主义措施,保护本土产业免受外国竞争。
但最终,这些管制营造出一种削弱创新动力、使产业失去竞争力的商业环境。大多数国家在20世纪80年代和90年代拆除了这些保护措施,放开了经济,并放弃了进口替代模式。例如,到1990年,坦桑尼亚24家纺织厂中的22家 已经关闭。
许多国家目前都在争取外国直接投资,提供免税期和出口加工区等激励措施,成效不一。埃塞俄比亚以国家主导的工业模式属于 较为成功的 模式之一,过去十年工业增加值占GDP的比重约为14%。
尽管如此,如今年轻的非洲创业者有机会绕开整个政治雷区,并以适度的资本投入,打造能够在全球舞台上竞争的优质创新产品。
本文与 Mail & Guardian Africa合作发表。刊发本文并不代表世界经济论坛认同其中的观点。
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作者:Christine Mungai 是 Mail & Guardian Africa 的记者。
图片:名为“The Hidden”的3D打印花瓶,由Dan Yeffetlamp设计,摄于比利时公司Materialise位于鲁汶的工厂,该公司是欧洲最大的3D打印机企业。REUTERS/Yves Herman


