欢迎访问本站!中国三维打印网助力中国3D打印事业发展!

记住本站网址:http://www.3weidayin.com/

当前位置 : 首页 > 3d打印资讯 > 数字孪生体与增材制造,联袂推动产业服务化转型

数字孪生体与增材制造,联袂推动产业服务化转型

摘要:

来源:数字孪生体实验室原创
作者:丁杰
     导  读:为满足个性化定制的新消费需求和商业模式,需要建立服务型的制造业新业态。在整合和不断优化产业资源过程中,基于模型的数据和实体交互是关键,数字孪生体将发挥巨大作用。而增材制造技术不仅易于将数字资产实体化,提高了各种优化应用的可行性;而且其全数字化的制造过程,也大大丰富了数字孪生体的数据资产,促进数字孪生体价值的发挥。这同时也是信息化(向数字化和智能化的更高阶段)和工业化(增材制造工艺突破)的深度融合,促进产业的服务化转型。
个性化定制时代到来
     在产品极大丰富的今天,消费者完全掌握了话语权。“我要与众不同”的理念已经逐渐成为了新时代消费观念的主流,个性化的消费时代已经悄然来临。以满足个性化小群体(如网红粉丝群)乃至个体(私人订制)的DTC(Direct To Consumer)品牌不断出现,DTC营销模式也将日益成为主流。
     然而要满足消费者的个性化需求并不容易。例如风靡电商行业的网红电商,拥有流量和用户入口,可以与顾客实时互动,挖掘和激发需求,甚至通过商品预发布让用户参与产品设计。但往往缺乏设计能力,也难以建立自己的供应链体系。而对制造商和供应商来说,网红经济的“快闪”特色也对供应链和生产的柔性化和及时性带来极高要求。今天还是流行时尚,一周后可能就是库存垃圾。

来源:数字孪生体实验室原创
作者:丁杰
     导  读:为满足个性化定制的新消费需求和商业模式,需要建立服务型的制造业新业态。在整合和不断优化产业资源过程中,基于模型的数据和实体交互是关键,数字孪生体将发挥巨大作用。而增材制造技术不仅易于将数字资产实体化,提高了各种优化应用的可行性;而且其全数字化的制造过程,也大大丰富了数字孪生体的数据资产,促进数字孪生体价值的发挥。这同时也是信息化(向数字化和智能化的更高阶段)和工业化(增材制造工艺突破)的深度融合,促进产业的服务化转型。
个性化定制时代到来
     在产品极大丰富的今天,消费者完全掌握了话语权。“我要与众不同”的理念已经逐渐成为了新时代消费观念的主流,个性化的消费时代已经悄然来临。以满足个性化小群体(如网红粉丝群)乃至个体(私人订制)的DTC(Direct To Consumer)品牌不断出现,DTC营销模式也将日益成为主流。
     然而要满足消费者的个性化需求并不容易。例如风靡电商行业的网红电商,拥有流量和用户入口,可以与顾客实时互动,挖掘和激发需求,甚至通过商品预发布让用户参与产品设计。但往往缺乏设计能力,也难以建立自己的供应链体系。而对制造商和供应商来说,网红经济的“快闪”特色也对供应链和生产的柔性化和及时性带来极高要求。今天还是流行时尚,一周后可能就是库存垃圾。

 
DTC产品营销特色和对供应链及数据的要求(源自飞马旅创投)


     面对个性化定制的产业模式,需要依据精准营销和供应链模型,进行大量数据交互、销量预测和供应链优化决策,以及实现突破传统思维的产品设计、柔性化制造等需求,数字孪生体和增材制造等技术将提供重要支撑。
数字孪生体在产业中的应用
      数字孪生体作为与实体世界对应的数字化表达方式,相对于数字孪生,其“体”的含义突出了系统和体系。比如一台复杂装备、一条产业链或者一个经济体,都可以认为是系统或体系的实体,需要有一个“数字孪生体”与之对应。
数字孪生体在产业中的应用领域由点及面,包含以下三个主要的层面:

  • 构建产品全生命周期的数字孪生体:加快产品研发和迭代升级

这方面已经有很多成熟应用和案例,不再赘述。

  • 构建全产业链的数字孪生体:促进产业向“服务型制造”转型

     服务型制造是制造与服务融合发展的新型数字化产业形态,是未来制造业数字化转型升级的重要方向。定制化生产是“服务型制造”的典型方式之一,主动将顾客引进产品设计、制造、应用服务过程,主动发现顾客需求,展开针对性服务。企业间基于平台合作,主动实现为上下游客户提供生产性服务和服务性生产,协同创造价值。
     构建从顾客、市场需求、供应链和物流体系、维护保障等全产业链的数字孪生体,基于各领域数字模型的系统工程整合,有助于促进传统产业向定制化生产模式转变,实现更为敏捷和柔性(JIT)的商业模式。
      例如在消费品行业,Adidas等制鞋领军企业实现DTC定制化生产运动鞋,从卖鞋子延伸至运动产业和大健康产业。

 
《发展服务型制造专项行动指南》(源自中国工控网)


  • 构建实体经济的数字孪生体:促进数字经济发展

    数字经济在推动产业经济发展、提高劳动生产率、培育新市场和产业新增长点、实现包容性增长和可持续增长等诸多方面,都发挥着重要作用。数据经济的核心在于“数据驱动发展”,而不像工业经济是“石油”和“机械”驱动发展。通过建立实体经济的数字孪生体,对“数据”和“数字”进行资产化,并建立一整套金融服务体系。模拟决策,引导、实现资源的快速优化配置与再生,可以极大地降低社会交易成本,提高资源优化配置效率,提高产品、企业、产业附加值,推动社会生产力快速发展。
     例如阿里巴巴构建了聚集消费者、供应链和制造商的网络电商平台,成为一个超过世界80%国家GDP的经济体,同时也是一个完全数字化的数字孪生体。每个个体都是一个数字孪生子体,精准画像,并以此建立信用和个性化金融服务等服务产品。
增材制造是数字孪生体的完美搭档
       增材制造是近30年发展起来的一种微积分式的制造方式,在设计阶段将数模切片微分,制造阶段则在微米级通过精确控制材料积分成型。因此可实现全新的产品设计,使设计师突破传统制造工艺的束缚。

 
增材制造突破传统产品设计的限制(源自卢秉恒院士)

     从而在实现产品减重(如航天领域)、私人定制(如医疗和制鞋领域)以及全新产品设计(如混合梯度材料设计、嵌入传感器的智能产品)等领域,为设计师拓展了无穷的空间。

 
增材制造突破传统产品设计的限制(源自网络)


  • 由虚向实,快速简便实现数字资产的实体制造

    增材制造由于不用开模,实现单件生产和批量生产,成本上相差无几,特别适合个性化定制的生产模式。基于增材思维的产品设计,极大的简化了供应链、制造过程和运维保障。例如整体化设计,减少了供应商和库存,原材料也变得更简单(粉末或丝材);增减材一体化的制造设备,有助于实现基于网络的分布式制造,以及支撑设计工作室的蓬勃发展;对于大型装备的现场修复以及通过现场制造,简化备件保障服务也极具价值。
因此,增材制造是实现定制化生产柔性和及时性(JIT)的重要支撑。

 
增材制造技术对产业的影响(源自安世亚太)


  • 由实向虚,全数字化制造为数字孪生体提供宝贵的过程数据资产

    增材制造是一个全数字化的制造过程,数字化是增材制造技术的天然属性,没有数字化就无法实现增材制造。而且增材制造的数据链是全过程的,从产品设计、仿真优化、工艺参数、加工制造、包装检测及全生命周期的维护保障是全数字化过程实现。因此,每一个增材制造的产品,天然就是一个数据孪生体,包含全生命周期信息。

 
全数字化的增材制造全过程(源自安世亚太和德勤)


     增材制造全过程产生的数据和算法是核心的数据资产,如在线积累的增材工艺数据包、基于材料在线优化的增材工控算法等。增材工艺仿真优化算法与设备可以相对分离,新的增材工艺数据和基于材料的优化算法,通过在线升级可使工艺水平和产品质量得到持续优化和提升。由于产品是在工艺参数包的控制下积分制造出来的,因而可以严格控制和记录产品的成型过程和质量,而这些数据对于运维保障及产品迭代升级都极具价值。
作者简介
丁杰,安世亚太战略合作部副总经理,数字孪生体实验室顾问
六西格玛黑带、TOGAF高级认证(2015),美国质量协会ASQ和企业架构联盟AEA会员
二十余年制造业管理咨询和信息化规划,三年增材制造生态圈BD合作经验


3d打印资讯 / 增材制造  
分享:
更多
« 上一篇下一篇 »

相关文章

在增材制造成为生产级技术的道路上人工智能怎样四两拨千斤?  (2020-7-8 10:1:45)

面向增材制造的制动钳设计探索  (2020-6-18 9:33:8)

国内制造企业如何融入面向增材制造的设计?  (2020-4-7 11:50:20)

英国Additive Flow推出增材制造优化软件FormFlow  (2020-3-5 10:16:42)

美国陆军正努力在其供应链中整合增材制造  (2020-2-7 10:23:44)

数字孪生体与增材制造助推个性化定制需求下的消费产业升级  (2019-12-29 20:19:5)

看GE增材制造中心如何获得AS9100D认证,应对3D打印实现产业化的挑战?  (2019-10-29 8:43:22)

SpaceX埃隆·马斯克推动增材制造的极限以实现更加可靠、强大和高效的火箭  (2019-10-7 9:29:32)

拓扑优化技术在航天航空结构增材制造设计中的应用案例  (2019-9-15 20:23:38)

压铸+增材制造的混合成形工艺研究  (2019-8-29 15:36:50)