為滿足個性化定製的新消費需求和商業模式，需要建立服務型的製造業新業態。在整合和不斷優化產業資源過程中，基於模型的數據和實體交互是關鍵，數字孿生體將發揮巨大作用。
增材製造-3D打印技術不僅易於將數字資產實體化，提高了各種優化應用的可行性；而且其全數字化的製造過程，也大大豐富了數字孿生體的數據資產，促進數字孿生體價值的發揮。這同時也是信息化（向數字化和智能化的更高階段）和工業化（增材製造工藝突破）的深度融合，促進產業的服務化轉型。
本期增材專欄文章, 將通過“由虛向實” 與“由實向虛” 兩個方向，剖析增材製造如何成為數字孿生體的完美搭檔，並與數字孿生體共同促進產業的服務化轉型，迎接個性化定製時代的到來。
個性化定製時代到來
在產品極大豐富的今天，消費者完全掌握了話語權。“我要與眾不同”的理念已經逐漸成為了新時代消費觀念的主流，個性化的消費時代已經悄然來臨。以滿足個性化小群體（如網紅粉絲群）乃至個體（私人訂製）的DTC（Direct To Consumer）品牌不斷出現，DTC營銷模式也將日益成為主流。
然而要滿足消費者的個性化需求並不容易。例如風靡電商行業的網紅電商，擁有流量和用戶入口，可以與顧客實時互動，挖掘和激發需求，甚至通過商品預發佈讓用戶參與產品設計。但往往缺乏設計能力，也難以建立自己的供應鏈體系。而對製造商和供應商來說，網紅經濟的“快閃”特色也對供應鏈和生產的柔性化和及時性帶來極高要求。今天還是流行時尚，一週後可能就是庫存垃圾。
▲DTC 產品營銷特色和對供應鏈及數據的要求 來源：飛馬旅創投
面對個性化定製的產業模式，需要依據精準營銷和供應鏈模型，進行大量數據交互、銷量預測和供應鏈優化決策，以及實現突破傳統思維的產品設計、柔性化製造等需求，數字孿生體和增材製造等技術將提供重要支撐。
數字孿生體在產業中的應用
數字孿生體作為與實體世界對應的數字化表達方式，相對於數字孿生，其“體”的含義突出了系統和體系。比如一臺複雜裝備、一條產業鏈或者一個經濟體，都可以認為是系統或體系的實體，需要有一個“數字孿生體”與之對應。
數字孿生體在產業中的應用領域由點及面，包含以下三個主要的層面：
-構建產品全生命週期的數字孿生體：加快產品研發和迭代升級
這方面已經有很多成熟應用和案例，不再贅述。
-構建全產業鏈的數字孿生體：促進產業向“服務型製造”轉型
服務型製造是製造與服務融合發展的新型數字化產業形態，是未來製造業數字化轉型升級的重要方向。
定製化生產是“服務型製造”的典型方式之一，主動將顧客引進產品設計、製造、應用服務過程，主動發現顧客需求，展開針對性服務。企業間基於平臺合作，主動實現為上下游客戶提供生產性服務和服務性生產，協同創造價值。
構建從顧客、市場需求、供應鏈和物流體系、維護保障等全產業鏈的數字孿生體，基於各領域數字模型的系統工程整合，有助於促進傳統產業向定製化生產模式轉變，實現更為敏捷和柔性（JIT）的商業模式。
例如在消費品行業，Adidas等製鞋領軍企業實現DTC定製化生產運動鞋，從賣鞋子延伸至運動產業和大健康產業。
▲《發展服務型製造專項行動指南》 來源：中國工控網
-構建實體經濟的數字孿生體：促進數字經濟發展
數字經濟在推動產業經濟發展、提高勞動生產率、培育新市場和產業新增長點、實現包容性增長和可持續增長等諸多方面，都發揮著重要作用。
數據經濟的核心在於“數據驅動發展”，而不像工業經濟是“石油”和“機械”驅動發展。通過建立實體經濟的數字孿生體，對“數據”和“數字”進行資產化，並建立一整套金融服務體系。模擬決策，引導、實現資源的快速優化配置與再生，可以極大地降低社會交易成本，提高資源優化配置效率，提高產品、企業、產業附加值，推動社會生產力快速發展。
例如阿里巴巴構建了聚集消費者、供應鏈和製造商的網絡電商平臺，成為一個超過世界80%國家GDP的經濟體，同時也是一個完全數字化的數字孿生體。每個個體都是一個數字孿生子體，精準畫像，並以此建立信用和個性化金融服務等服務產品。
增材製造是數字孿生體
在虛實雙向轉化上的完美搭檔
增材製造是近30年發展起來的一種微積分式的製造方式，在設計階段將數模切片微分，製造階段則在微米級通過精確控制材料積分成型。因此可實現全新的產品設計，使設計師突破傳統制造工藝的束縛。
▲增材製造突破傳統產品設計的限制 來源：盧秉恆院士
從而在實現產品減重（如航天領域）、私人定製（如醫療和製鞋領域）以及全新產品設計（如混合梯度材料設計、嵌入傳感器的智能產品）等領域，為設計師拓展了無窮的空間。
▲增材製造突破傳統產品設計的限制 來源：網絡資料
-由虛向實，快速簡便實現數字資產的實體制造
增材製造由於不用開模，實現單件生產和批量生產，成本上相差無幾，特別適合個性化定製的生產模式。
基於增材思維的產品設計，極大的簡化了供應鏈、製造過程和運維保障。例如整體化設計，減少了供應商和庫存，原材料也變得更簡單（粉末或絲材）；增減材一體化的製造設備，有助於實現基於網絡的分佈式製造，以及支撐設計工作室的蓬勃發展；對於大型裝備的現場修復以及通過現場製造，簡化備件保障服務也極具價值。
因此，增材製造是實現定製化生產柔性和及時性（JIT）的重要支撐。
▲增材製造技術對產業的影響 來源：安世亞太
-由實向虛，全數字化製造為數字孿生體提供寶貴的過程數據資產
增材製造是一個全數字化的製造過程，數字化是增材製造技術的天然屬性，沒有數字化就無法實現增材製造。
而且增材製造的數據鏈是全過程的，從產品設計、仿真優化、工藝參數、加工製造、包裝檢測及全生命週期的維護保障是全數字化過程實現。因此，每一個增材製造的產品，天然就是一個數據孿生體，包含全生命週期信息。
▲全數字化的增材製造全過程 來源：安世亞太和德勤
增材製造全過程產生的數據和算法是核心的數據資產，如在線積累的增材工藝數據包、基於材料在線優化的增材工控算法等。增材工藝仿真優化算法與設備可以相對分離，新的增材工藝數據和基於材料的優化算法，通過在線升級可使工藝水平和產品質量得到持續優化和提升。
由於產品是在工藝參數包的控制下積分制造出來的，因而可以嚴格控制和記錄產品的成型過程和質量，而這些數據對於運維保障及產品迭代升級都極具價值。
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