“雖然今天的數字化制造機器仍處于起步階段，但已經普遍被用來制造(幾乎)任何產品。而這改變了一切。”麻省理工學院比特和原子中心(MIT’s Center for Bits and Atoms)主任尼爾·格申費爾德(Neil Gershenfeld)這樣說。

　　自主機器人、3D打印、云計算、物聯網和傳感器技術正在推動制造模式的轉變。工業生產的新時代建立在網絡物理系統的概念之上。消費者有望在這種新模式中發揮更大作用。

　　從18世紀末開始，我們的社會經歷了一個根本轉變：從農業經濟向工業經濟的轉變。我們可以把工業革命分成四個階段。18世紀水和蒸汽動力催生機械生產，工業革命由此拉開序幕;第二階段在20世紀初，電力產品興起，與亨利·福特(Henry Ford)和弗雷德里克·泰勒(Frederick Taylor)等人緊密相關;上世紀70年代見證了電子工具和IT系統在生產車間的廣泛應用，及其對生產自動化造成的影響，被認為是工業革命第三階段。

　　今天，我們正面臨著第四階段的到來。自主機器人、3D打印、云計算、物聯網和傳感器技術是當前幾個推動制造模式轉變的主力。工業生產的新時代(通常被稱為工業4.0)建立在網絡物理系統的概念上。現實和虛擬世界之間的深刻互動是制造過程的核心。產業4.0依賴于復雜的物體虛擬網絡，這個網絡能夠收集、處理、分析來自物理世界的各種數據。數據分析和交換能夠使對象彼此交互并自主地執行多個任務。

　　第四階段的工業革命使得產品和服務的邊界越來越模糊，并為所謂“服務制造業”鋪平了道路。無人駕駛汽車就是有名的例子。傳感器和軟件的結合使汽車能夠在現實世界中自我定位，并與交通燈、其他車輛、人、道路標線、標志等對象進行交互。今天，互相連接的智能對象已經比世界上的人還多，而這僅僅是個開始。未來幾年內，將有超過500億的物體相互連接，從恒溫器、鞋子，到醫療設備。

　　通過互聯網，這些對象之間的相互作用可以預防車禍、遠程就醫并減少能源浪費，同時還為用戶更好地管理時間和資源提供了可能。例如，移動應用Waze可以通過分析所有連接到應用程序的數據，來幫助用戶躲避交通擁堵。打開應用程序，用戶就會被動地提供交通和道路數據，幫助機器實時分析并推薦快捷路線。

　　工業生產過程也變得更加智能和高效。事實上，工廠中機器對機器的通信已使設備能夠自動配置、調整并預測故障，無需人工輔助。通過機器上的傳感器，可以監測執行了哪些任務、機器工作了多久以及何時需要日常維護。另一方面，通過物聯網數據實時對生產過程進行反饋，企業能夠巧妙地調節產品功能，提供個性化服務。

　　思科公司預計，制造業物聯網市場規模在2022年將達4萬億美元，用于減少各種形式的浪費(包括時間)以及獲得員工和顧客行為數據。進一步的收益將來自資產管理水平的提高——尤其是通過更智能的維護。

　　工業4.0的概念依賴于機器在理解和與物理世界自主互動中的核心地位，并為智能工業流程、新商業模式和新產品服務的開發提供了巨大機會。然而，處理機器間自主交互，技術創新的最新浪潮還為制造也提供了其他更大的想象空間。隨著第四階段工業革命的展開，3D打印技術的普及為用戶積極參與生產過程提供了機會。這代表了消費者角色的決定性改變。工業4.0是在智能對象的復雜互聯網絡中，顧客被動提供數據信息來更貼近企業，它的進一步發展——“工業4.1”——將使消費者在生產過程中重新發揮核心作用。

　　最新的3D打印技術和數字3D打印平臺使消費者在制造過程中發揮積極甚至主導作用。用戶以工業革命以來從未有過的程度促進制造工藝。3D打印讓人們從數字模型開始創建三維對象。三維原型被數字化分割，超薄材料連續逐層堆疊，直到固體形態形成。這種“增材”制造與傳統制造工藝正相反，從根本上避免了鑄造、模制、成型、機械加工和組合過程中的材料浪費。這種特性跟規模經濟性不相干，從而非常適合定制化生產，滿足個體的獨特特點或偏好。

　　從“為消費者定制”到“消費者參與”

　　鞋業市場就是這種“量身定制”的好例子，已經被廣泛應用。很多應用軟件都能將蘋果手機變成一個移動3D掃描儀，將用戶拍攝的足部照片數據轉換成準確的3D模型，最后3D打印出符合要求的鞋子。3D打印擁有巨大想象空間，幾乎能顛覆所有產品的商業模式——只要這種“量身定制”能夠提供給消費者新的附加值。一些平臺如Twikit(一個3D定制平臺)就提供訂制珠寶、服裝、臺燈以及其他日常物品。許多公司也在醫藥領域開展了“量身定制”——比利時公司Materialise就能3D打印患者的假肢。

　　消費者還能在本地社區創建與企業互動的公司。事實上，“增材”制造系統的成本要遠小于傳統制造。很多初創企業都是按客戶要求生產小批量產品，途徑都是一對一的個人性接觸。

　　在這點上，有必要提一提如今火遍全球的“開放創新實驗室”(又名FabLabs)。在這些空間，任何人都可以使用所提供的設備進行數字化建造(包括使用3D打印機)，并有專業人士支持進行原型制作。雖然概念較新，但全球已經有上千個FabLabs投入使用，鼓勵所有人參與數字化建造中，不論是否對這項技術有所了解。消費者也能得到幫助自己制作產品，租賃甚至買下一臺3D打印機在家里進行創作。

　　“生產型消費者”的概念——同時參與消費和制造的用戶——并非最近才被提出的，尤其在服務業，比如用戶線上登記入住酒店并打印入住單，或者使用網銀自己完成轉賬。然而直到最近，這種情況才出現在制造業，傳統模式是將消費者與生產流程分開，有了3D打印技術后，生產型消費者必將大量出現。消費者們不再簡單地只是客戶，他們也將為生產流程做出貢獻，和企業共同創造產品。

　　現在，我們只能夠推測這種在生產流程中由科技輔助的消費者參與將怎樣改變工業。但傳統制造業的整體性并不會因此被打破。相反，隨著企業重構自身生產流程，并鼓勵消費者們更大程度的參與，從而抓住那些由數字化制造提供的眾多新機遇，我們極可能會見證一些產品的制造過程發生大幅改變。這可能會導致一個介于傳統制造與附加制造之間的“混合型”制造業的產生，它將促使網絡與現實世界產生某種更深層次的聯系。