【編者按】3D打印從模型的建模，到生產(chǎn)工藝考榨、加工參數(shù)趾访、仿真、材料性能董虱、產(chǎn)品質(zhì)量扼鞋、供應(yīng)鏈可以說產(chǎn)生了海量的數(shù)據(jù)。3D打印從模型的建模愤诱，到生產(chǎn)工藝云头、加工參數(shù)、仿真晋粱、材料性能锁澡、產(chǎn)品質(zhì)量、供應(yīng)鏈可以說產(chǎn)生了海量的數(shù)據(jù)馁惨。讓我們來了解一下吧神翁。

3D打印從模型的建模，到生產(chǎn)工藝业弊、加工參數(shù)誓贝、仿真、材料性能于哩、產(chǎn)品質(zhì)量剑瞻、供應(yīng)鏈可以說產(chǎn)生了海量的數(shù)據(jù)。僅僅是金屬3D打印過程中就有50多個變量相互發(fā)生作用见炫，感謝這些剪不斷理還亂的大數(shù)據(jù)舅兑，為3D打印帶來困惑的同時也帶來了機遇。本期得稼，3D打印從模型的建模腐蛀，到生產(chǎn)工藝、加工參數(shù)回溺、仿真春贸、材料性能、產(chǎn)品質(zhì)量馅而、供應(yīng)鏈可以說產(chǎn)生了海量的數(shù)據(jù)大數(shù)據(jù)

是工具

也是商業(yè)模式

數(shù)據(jù)實現(xiàn)定制生產(chǎn)

3D打印的效率和靈活性使得生產(chǎn)訂單的產(chǎn)生方式發(fā)生方向性的改變祥诽。以前是公司需要預測生產(chǎn)什么譬圣，生產(chǎn)多少量，然后進行生產(chǎn)雄坪，經(jīng)常會出現(xiàn)產(chǎn)能過世迨欤或者不足的現(xiàn)象。而3D打印可以實現(xiàn)安需生產(chǎn)维哈，拿到定制化訂單绳姨，快速生產(chǎn)，零庫存阔挠，快速發(fā)貨飘庄。

數(shù)據(jù)流在這其中發(fā)揮了什么作用呢？就拿醫(yī)用鞋墊的生產(chǎn)來說购撼，醫(yī)生使用三維掃描獲取用戶腳部數(shù)據(jù)措暗，然后將掃描數(shù)據(jù)提供給設(shè)計師。設(shè)計師根據(jù)掃描數(shù)據(jù)進行建模以及設(shè)計優(yōu)化纯亲，讓用戶腳部數(shù)據(jù)與鞋墊足夠擬合递蚪。設(shè)計數(shù)據(jù)提交給3D打印機將鞋墊打印出來。3D打印機的地點則非常靈活羞遭，既可以是制造商的3D打印機朗玩，也可以是醫(yī)院的3D打印機，甚至可以是用戶附近的3D打印機蔼于。

3D科學谷認為3D打印的技術(shù)特點帶來了供應(yīng)鏈的變化即荞，供應(yīng)鏈的變化帶來了數(shù)據(jù)流的變化，而數(shù)據(jù)流的變化進一步增強了3D打印在應(yīng)用端的滲透能力柴怒。

另外尾疟，CAD建模與產(chǎn)品是對應(yīng)的，這些文件是巨大的凤阱、復雜的荒懒，這必然意味著他們需要更多的服務(wù)器存儲空間掖看，嚴格的安全性和敏銳的歸檔方法。圍繞著這其中的需求膝擂，3D科學谷認為還將誕生出大數(shù)據(jù)＋3D打印更多的商業(yè)模式莲趣。而在這方面鸳慈，以America Makes引領(lǐng)的美國增材制造行業(yè)已經(jīng)在進行積極的布局。

America Makes的大數(shù)據(jù)布局包括為其成員提供了一個新的資源喧伞，將每個成員單位的能力通過數(shù)據(jù)關(guān)鍵詞記錄形成“能力數(shù)據(jù)庫”走芋，該數(shù)據(jù)庫只有注冊會員才能夠查詢和使用。通過這個數(shù)據(jù)庫潘鲫，Amercia Makes的會員能夠更便利的找到自己的合作伙伴翁逞，最大限度的利用資源和知識肋杖，全面提升增材制造技術(shù)的應(yīng)用和發(fā)展。

America Makes的數(shù)據(jù)庫還與半開放型的Senvol數(shù)據(jù)庫對接挖函，以增強其用戶從上游供應(yīng)商搜索到加工過程決策的無縫銜接需求状植。Senvol數(shù)據(jù)庫，就像是一個增材制造行業(yè)的Google, 包含了工業(yè)增材制造設(shè)備和材料的數(shù)據(jù)怨喘。用戶可以在上面根據(jù)自己的需求搜索與之相關(guān)的信息津畸。其強大的專有算法可以幫助生產(chǎn)者確定哪些部分使用增材制造（AM）會比傳統(tǒng)工藝更加有效。這個算法分析了整個供應(yīng)鏈必怜，并考慮了諸如庫存魁夫、停機時間和運輸?shù)雀黜椧蛩亍?/p>

數(shù)據(jù)源質(zhì)量保證

通用電氣航空公司將在2020年通過3D打印生產(chǎn)10萬個噴油嘴引擎組件，3D打印在生產(chǎn)噴油嘴方面的速度更快偷菩、效率更高窗耘，但也需要更先進的質(zhì)量控制。無數(shù)的因素會影響最終產(chǎn)品的結(jié)果咳蚣，包括溫度乱险、取向、變形托习、收縮石检、膨脹、結(jié)構(gòu)完整性等虏淋。

為了增強對增材制造過程中各個變量之間發(fā)生的相互影響惯斥，美國國防部先進研究項目局（DARPA）的Open Manufacturing開放制造計劃旨在通過數(shù)據(jù)來了解制造。DARPA指出尸查，為了使3D打印成為復雜軍工部件——比如飛機機翼——制造的主流技術(shù)病趋，就需要對“基于不同屬性和性能材料的各種制造方法所產(chǎn)生的細微差別”有深入的了解。由于無法對3D打印出來的每一個部件都進行測試竖伯，目前能做的是對某一個特定的生產(chǎn)批次中的極少數(shù)產(chǎn)品進行測試存哲，然后由抽樣測試的產(chǎn)品質(zhì)量代表整個生產(chǎn)批次的質(zhì)量。這就是為什么DARPA的開放式制造項目對于增材制造的未來如此重要的原因：因為對于技術(shù)和材料的透徹了解能夠幫助公司節(jié)省大量的時間和金錢七婴。

3D科學谷認為除了像美國國防部的開放制造計劃這樣采集眾多的加工數(shù)據(jù)來實現(xiàn)對增材制造的理解祟偷，過程中的監(jiān)控手段必不可少，在金屬熔融的過程中有超過50種不同的因素在發(fā)揮著作用打厘，粉末的尺寸和形狀公差修肠、熔融層中的空隙、最終部件的高殘余應(yīng)力户盯，以及對材料性能——包括硬度和強度等各種變量相互關(guān)系的研究不足導致了3D打印工藝難以量化控制嵌施。金屬粉末熔化不當導致零件的內(nèi)部缺陷，即使現(xiàn)有的技術(shù)難以控制金屬熔化的過程莽鸭，即時的監(jiān)測必不可少吗伤。3D科學谷了解到Sigma Labs軟件的主要工作原理是將模型切片作為微觀層面的設(shè)置跟加工過程做匹配吃靠，從模型切片創(chuàng)建與質(zhì)量的相關(guān)性，這種前瞻性的過程控制被稱為過程質(zhì)量保證足淆，是西格瑪實驗室獨特的（iPQA?）技術(shù)撩笆。這樣可以提高生產(chǎn)效率，并實現(xiàn)制造業(yè)務(wù)精益戰(zhàn)略情庐。

當然僅僅通過Sigma Labs實現(xiàn)過程中監(jiān)測與控制是不夠的筷疹，3D科學谷看到國際上尤其是仿真軟件正在為過程前的建模優(yōu)化與加工參數(shù)設(shè)置而發(fā)力。通過仿真對材料屬性在增材制造過程中發(fā)揮的作用辙资，減少昂貴材料的浪費瞳竖，以及避免試驗不通過的材料情況發(fā)生，在這方面癌雷，仿真軟件的設(shè)計是個大數(shù)據(jù)的活乡捧。仿真軟件需要與機器制造商合作，以獲得設(shè)備的物理參數(shù)權(quán)利魄仙；需要與材料供應(yīng)商合作牵观，以保證材料科學指標是正確的；需要與測試專家合作水惑，以確保正在測試的零件是正確的塌自；需要和與用戶合作，以確保得到更多的預測結(jié)果與實際效果之間匹配的權(quán)利汽足。根據(jù)所有的材料悟旧、設(shè)備和產(chǎn)品的關(guān)鍵信息，預測如何改變材料减拭，機器和建模蔽豺。這些數(shù)據(jù)的獲得與反饋將形成一套對增材制造的閉環(huán)控制體系，而無疑大數(shù)據(jù)在其中發(fā)揮了重要的作用拧粪。

其他

另一個層面修陡，3D打印與大數(shù)據(jù)“手拉手”的還涉及到數(shù)據(jù)可視化領(lǐng)域。3D科學谷看到作為全球數(shù)據(jù)大爆炸的時代可霎，所有行業(yè)的公司都正在尋找創(chuàng)新的方式魄鸦，使他們的數(shù)據(jù)更有價值和意義。麻省理工學院的兩名研究人員證明了3D打印的實用程序作為一種數(shù)據(jù)可視化工具啥纸，他們制作了一個三維比例模型的麻省理工學院的校園号杏，并使用彩色燈光通過投影機顯示學校的各種數(shù)據(jù)，如建筑高度斯棒。該模型的優(yōu)點是它提供了一個固定的框架，用于顯示變量的數(shù)據(jù)輸入主经。

而在硬件方面荣暮，3D打印也進一步推動了大數(shù)據(jù)存儲技術(shù)的提升庭惜。3D打印存儲驅(qū)動器、服務(wù)器組件嗡窑、電路板和其他技術(shù)籽钝。從理論上說，這些通過3D打印的驅(qū)動器又可以承載大數(shù)據(jù)夭蹦。

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