发挥增材制造技术的大部分潜力还涉及技术方面的挑战，包括设置环境参数以防止产品变形、优化打印速度以及调整新型材料的特性等。事实上，调整材料是相当大的挑战。塑料处理起来相对简单，金属则不那么容易，而浆和凝胶（比如打印活组织或锌空气电池的材料）是极其困难的。
最成功的市场参与者将会理解这些挑战。一些企业已经建立了卓越中心，并聘请在增材制造方面有丰富经验的工程师助其一臂之力。
颠覆性竞争者
3D打印的诸多优势可以降低新企业进入市场的成本：例如，利用3D技术会降低模具成本，这方面仅需较少的投入就可以进行生产，甚至可以小批量生产或者服务于利基市场。最终产品的直接制造可以大大简化并减少设计师的工作，之后设计师只需将电脑中的产品投入商业生产即可。新型企业不断涌现，它们有的提供高度定制或合作设计的产品，还有的则成为产品的制造和分销平台，由客户在线进行销售。这些企业对消费者偏好的洞察力、与客户联系的密切程度，都将是传统公司很难比拟的。
这些新的竞争者起初可能只是利基市场的参与者，在一些消费者愿意为定制设计、更复杂的几何形状和更迅速的交货支付溢价的领域进行运营。但是从长远来看，他们将以意想不到的方式改变整个行业，其竞争优势也将从低成本的大批量制造能力转向价值链的其他领域，比如设计甚至客户网络自营。此外，采用开源设计的图纸和3D打印技术还可以生产枪支，诸如此类的例子表明，增材制造技术很可能会造成道德和监管困境，并颠覆若干产业。
三位作者向Michael Chui和Markus Hammer对本文所作的贡献深表感谢。
Daniel Cohen是麦肯锡咨询顾问，常驻纽约分公司；
Matthew Sargeant是麦肯锡咨询顾问，常驻斯坦福分公司；
Ken Somers是安特卫普分公司大师级专家。
麦肯锡公司版权所有（c）2014年。未经许可，不得做任何形式的转载和出版。本文经麦肯锡中国公司授权出版。
重塑产业经济
Hanh Nguyen，Martin Stuchtey，Markus Zils
一种可再生的经济模式即循环经济的兴起，正在帮助企业逐步摆脱对日益匮乏的资源的依赖，并创造更多的价值。
为什么
出人意料的资源价格猛涨和市场波动对传统的“获取——制造——丢弃”线性工业模式形成巨大挑战。
重要性
循环经济具有巨大的社会效益和经济效益。到2025年，单是材料一项即可节约至少1万亿美元的成本。
如何做
通过产品设计将零部件及产品的利用和再利用周期紧密结合。
换一种思路建立与客户的关系，以确保收回材料进行再利用；
尽可能多的产品循环（再利用、维修和再生产循环）以及延长产品在各循环中的时间；
群策群力，突出重点、着力发挥系统效应是关键所在。
不妨将产业经济比作一条庞大的传送带：原材料和能源从资源丰富的国家和地区源源不断地输送到中国等世界制造业基地，然后其产品流向美国、欧洲和其他国家和地区，最终在这些地区被使用、丢弃和替代。如此描述固然有些夸张，但它无疑准确地抓住了某种本质，自工业革命爆发以来，主导全球制造业的正是这种线性的、单向的模式。
如今，这种线性的工业模式已面临越来越大的压力。到2030年，发展中国家将约有30亿消费者加入中产阶级行列。如此空前的规模及其带来的剧变势必引发企业和市场的震动，一方面商品价格日益上升且难以捉摸、企业生存空间遭受挤压，另一方面竞争更加激烈，需求更是雾里看花。新千年伊始，资源价格转而上涨，短时间的涨幅已经开始抹去过去一个世纪以来实际价格的下滑。然后，一场自大萧条以来最严重的经济低迷迅速地打压了需求，但令人意想不到的是，自2009年起资源价格再次反弹，且速度超过了全球经济总产出的增幅。显然，忽略资源成本的时代已宣告结束。
在资源市场波动甚至担心资源终将枯竭的情况下，对新的经济模式的呼声愈来愈高。有的企业开始对以往生产销售所依据的基本理论提出质疑。为了管理好稀缺的自然资源，他们开始探索产品和部件再利用的新思路。这些尝试取得的成功又进一步激发了人们更大胆的思考。经济增长是否可以摆脱资源桎梏？可否设计再生性产业体系，形成一种能储存材料、能源和劳动力且兼顾社会效益和商业盈利的“循环经济”？答案或许是肯定的，汽车制造商雷诺公司的实例可以作为一大佐证。
·雷诺位于巴黎附近的Choisy-le-Roi 工厂致力于再生产汽车发动机、传动系统、喷油泵以及其他部件的二次销售。与相应的全新生产相比，该厂的再生产可节约80%的能源、近90%的水，产生的石油和洗涤剂废料也减少了70%。而且，该厂的经营利润远远优于雷诺公司的总体水平。
·公司没有仅仅局限于再生产，还对某些部件重新设计以便于分拆组装和再次利用。同时，雷诺还瞄准了部件在闭环内的再利用，从根本上将报废汽车上的材料和部件用于新车的制造。针对该项举措，雷诺与一家钢铁回收企业和一家废品管理企业组建了合资公司，在产品设计中充分借鉴其在废品利用方面的经验。通过各种举措多管齐下，雷诺在整个汽车的生命周期（或者说使用周期）中进行更严格的原材料控制，从而有效节省了成本。
·雷诺公司还与供应商合作，挖掘供应链各个环节中的“循环效益”。比如，帮助其切割液（一种机加工中使用的冷凝剂和润滑剂）供应商实现了业务模式从销售主导到业绩主导的转变。通过改变原有供应关系的性质和相关条款，雷诺推动供应商进行切割液和相关工艺流程的再设计，大大提升了效率，使得丢弃的废料减少了90%。两家公司都从这种新的安排中获益：供应商得以向整个产业链的上游拓展以提升盈利，而雷诺的切割液总持有成本也直降约20%。
雷诺的经验不过是沧海一粟。越来越多的实例表明，循环经济带来的商机是真真切切的，也是巨大的。我们将在本文中探索这一经济概念，对其论据及经济效益逐一分析，同时讨论将其付诸实践所面临的种种挑战。该项研究工作借鉴了麦肯锡公司近期与Ellen MacArthur基金会及世界经济论坛[15]合作的成果（参见附文“大系统的小小助推器”），指出循环经济模式不仅具有潜在的环保效益，还将带来可观的经济效益。我们的研究还显示，到2025年，单是材料一项即可节约超过1万亿美元的成本，而且如果条件适合，循环经济将成为推动全球产业创新、就业增长和21世纪大发展的实实在在的驱动器。
循环思维
循环经济的理念是以“恢复或还原”取代原来的“处理或丢弃”。其根本目的是告别那种“获取、制造和丢弃”的系统，不断优化设计出可反复拆装并再利用的产品[16]。这一革新以材料为切入点，材料被视为高价值的、可再利用的存货，而不是仅在整个经济循环中运行一次的生产要素。要体会其规模有多大，不妨看一下快速发展的消费品行业：该行业每年用掉价值达3.2万亿美元的材料，其中约80%未予回收。
循环经济以杜绝浪费为宗旨，精益管理所追求的在制造流程工艺中减少浪费只是其中的一部分，这一理念还应深入贯穿到产品及部件的各个生命周期和使用中。这意味着很多情况下，以往的废品成为后续使用的有价值的给料。确切地说，通过产品设计将零部件及产品的利用和再利用周期紧密结合，这才是循环经济的真实概念，也可以帮助人们将其与损耗大量能源和劳动力的“回收”区分开来。
循环经济还划定了产品的消耗部件和耐用部件的严格界限。传统经济体系下的制造商往往不对两者加以区分，但在循环经济中，消费品需要使用无毒的纯粹的部件，最终它们会回归到生物圈发挥“补给”作用。耐用的部件（如金属和大多数塑料品）要通过再利用或升级实现其他的高产出应用，参与尽可能多的循环。这与当今产业运营的主流理念形成了鲜明的对比，后者的不少产业术语（如产业链、供应链、终端用户等）都带着浓厚的线性色彩。
既然循环经济的前提条件是恢复或还原，消费者的角色也相应地被“使用者”所替代。对公司而言，这一变化要求公司换一种思路来对待与客户的隐性合约。比如，在“购买与消费”的经济模式中，公司的目的在于销售产品；而在循环经济中，公司的长远目标可能是租赁产品，以确保收回材料进行再利用。如果必须将产品出售，公司需制定相应的激励举措来确保其回收和再利用。这或许听上去很“乌托邦”，但如今很多公司已经着手拉动四大杠杆（它们之间往往是彼此促进的），希望将理论付诸切实有效的行动。
1. 内部循环的意义
Ricoh是一家全球办公机器制造商，设计了GreenLine系列办公复印机和打印机，力求将产品和部件再利用最大化、原材料使用最小化。产品根据租赁合约退还后要进行验收、拆装，重新推向市场前必须经过替换部件、升级软件等复杂的整修流程。Ricoh 的产品设计着眼于部件在公司内部生产体系中的再利用或再循环，大大减少了生产中新材料的应用，创建了一个紧密的内部使用“循环”，为公司节约材料、劳动力、能源和资金创造了条件。GreenLine系列产品目前已在欧洲六大主要市场推出，约占Ricoh销售量的10%—20%，盈利比公司的相关新产品高出两倍，而且其品质丝毫未损。
对于那些无法进行再生产、整修或升级的产品，Richoh 的做法是收回其部件并在当地工厂再循环利用。目前，公司计划将部分回收材料返回亚洲用于全新部件的生产。Ricoh分析了纯新材料和回收材料（如聚丙烯等）的价格差异、亚洲为目的地的集装箱运输成本，测算出这些部件的材料成本由此可节约30%。公司宣称将全力以赴减少产品上的新资源投入，并在2020年之前实现比2007年减少25%的目标。
大系统的小小助推器
2005年，Ellen Mac Arthur（艾伦·麦克阿瑟女爵士）创造了世界帆船航行最快速度的纪录。如今，她领导着Ellen MacArthur基金会，致力于通过与企业、大学和政府等机构的合作加速推动循环经济的发展。
如果驾船出海环球航行，你会很清楚自己能带多少食品和柴油。在船上，你对这些资源产生了某种令人难以置信的依赖性。或许最近的城市远在2500英里外，眼看这些资源一天天变少，你将深深地体会到什么叫“有限”。我意识到全球经济也是如此，它的动力来自于终将枯竭的资源，而且还面临着比环球航行更大的挑战。我们的全球经济体系就是不断地从地下挖掘，然后制造出不同的东西，无论最初的材料还是后来的产品终将被抛弃。从长远来看，这样是行不通的。一次环球航行完成之后，我们可以重新补给，重新来过，可整个庞大的全球经济就断然不能如此效法了。
在和诸多分析师及投资家的谈论中，最让人震惊的是商品价格整整一个世纪的下降在短短10年间就被抹去了。人们的谈论之声尚在耳边，原材料价格的上涨和急剧震荡就已惊醒了梦中人，提升生产效率、减少材料使用早已到了火烧眉毛的当儿。各公司对此纷纷表示赞同，也都明白新兴市场将涌现出30亿中产消费者，商品价格将压力山大……单单调整体系和制度是不够的，必须反省未来更长时期内全球经济将如何运行。
2010年基金会初设时，我们有这样几个目标：首先是通过分析证明循环经济的效益。第二是与企业合作，我们创建了一个“循环经济100”平台，把可口可乐、H&；M和联合利华这样的大公司、新兴的创新企业和小企业凝聚起来，并实现各地区联动。最后是与高校合作，目前主要是欧洲、美国、印度等国的大学，2015年将扩展至中国和巴西的大学。我们充当着这一庞大体系的小小助推器。在最初3年里，循环经济就已经改变了非主流应用的状态，我们更凭借微薄之力使整个体系更令人信服，这令人备感欣慰。现在，循环经济步入了新的发展阶段，需要企业接过接力棒，去创造更多的价值。行动越快，后来者就跟进得越快。50年太久，只争朝夕。
本文改编自麦肯锡出版部成员、伦敦分公司的Tim Dickson对Ellen MacArthur的访谈。
2. 延长循环的意义
尝试尽可能多的连续的产品循环（再利用、维修和再生产循环）以及尽可能地延长产品在各个循环中运行的时间，这是企业从循环经济中获益的重要方式。只要设计得当，每一个新增的循环都能减少创建新产品或部件的净材料、能源和劳动力成本。例如，雷诺出租电动汽车的专用电池，很大程度上是为了更方便地回收，以便后期重新设计或回收后再使用。保持对整个流程的管控有助于确保产品质量，同时也使雷诺加强了与客户的联系。