基于共享經(jīng)濟(jì)思維的3D打印云平臺(tái)初探

洪達(dá)未

摘要：3D打印在經(jīng)歷了2014年前后高速發(fā)展之后，進(jìn)入了專業(yè)整合、資源集中的平臺(tái)期。在國(guó)家對(duì)產(chǎn)業(yè)的大力扶植下，工藝和材料技術(shù)推陳出新，但相關(guān)的服務(wù)和用戶解決方案卻仍在原地踏步。本文即圍繞3D打印云平臺(tái)的實(shí)現(xiàn)展開(kāi)探討。

關(guān)鍵詞：3D打??；共享經(jīng)濟(jì)；云平臺(tái)

中圖分類號(hào)：TP311 文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼：A 文章編號(hào)：1009-3044（2018）33-0034-02

在《中國(guó)制造2025》概念提出之后，國(guó)家確定了在智能制造、增材制造、新材料等制造業(yè)創(chuàng)新突破口上的整體布局。在相關(guān)政策的持續(xù)性支持下，形成了以高新技術(shù)產(chǎn)業(yè)園區(qū)為核心，以點(diǎn)帶面的產(chǎn)業(yè)孵化、資源聚合的發(fā)展模式。其中廣州市3D打印產(chǎn)業(yè)園在2017通過(guò)國(guó)家科學(xué)技術(shù)部“國(guó)家級(jí)科技企業(yè)孵化器”認(rèn)定，園區(qū)在孵企業(yè)55家，累計(jì)畢業(yè)企業(yè)17家，主要以3D打印產(chǎn)業(yè)鏈上下游為主，涉及3D打印設(shè)備研發(fā)，3D打印軟件開(kāi)發(fā)、3D打印材料研發(fā)、3D打印設(shè)計(jì)與服務(wù)等領(lǐng)域。

隨著《中國(guó)制造2025》概念的推廣，國(guó)內(nèi)3D打印的應(yīng)用服務(wù)范圍不斷拓展。高端金屬3D打印用于國(guó)之重器的核工業(yè)器件、航空發(fā)動(dòng)機(jī)制造等；面向醫(yī)療復(fù)健產(chǎn)業(yè)的商業(yè)3D打印蓬勃發(fā)展，其所帶來(lái)的全新技術(shù)思路，深刻地影響著包括牙科、外科手術(shù)的診療手段；消費(fèi)級(jí)的個(gè)人3D打印產(chǎn)品中以FDM技術(shù)為主的各種小微型設(shè)備在民間大量保有。從專利、材料設(shè)備到設(shè)計(jì)和應(yīng)用市場(chǎng)，國(guó)內(nèi)3D打印產(chǎn)業(yè)發(fā)展初具規(guī)模，逐步建立了完整的產(chǎn)業(yè)鏈條。但是與之相對(duì)應(yīng)的服務(wù)和平臺(tái)技術(shù)等軟實(shí)力的發(fā)展則停滯不前。

1 國(guó)內(nèi)3D打印產(chǎn)業(yè)發(fā)展的主要問(wèn)題

1.1 重復(fù)建設(shè)、產(chǎn)能閑置

國(guó)家政策引路，地方政府扶持，使3D打印產(chǎn)業(yè)園區(qū)在各地百花齊放。既有如落戶陜西的國(guó)家增材制造創(chuàng)新中心，集結(jié)了以西安交通大學(xué)、北京航空航天大學(xué)、西北工業(yè)大學(xué)等5所大學(xué)以及增材制造裝備、材料、軟件生產(chǎn)和研發(fā)方面的13家企業(yè)，組織橫向聯(lián)合產(chǎn)業(yè)化研究的高端技術(shù)基地。也有像安徽蚌埠市大學(xué)科技園那樣通過(guò)優(yōu)惠政策，培育支持創(chuàng)新企業(yè)發(fā)展成長(zhǎng)的產(chǎn)業(yè)基地。但各個(gè)區(qū)域的發(fā)展現(xiàn)階段還不能脫離產(chǎn)業(yè)政策的“輸血”，重復(fù)建設(shè)，同質(zhì)化競(jìng)爭(zhēng)造成產(chǎn)能閑置。

1.2 行業(yè)基礎(chǔ)標(biāo)準(zhǔn)缺位

3D打印是最具前沿性的新興技術(shù)之一，我國(guó)在增材制造方面的國(guó)家標(biāo)準(zhǔn)建設(shè)多年來(lái)一直在積極推進(jìn)。最快在2019年將會(huì)實(shí)施工藝分類及原材料的國(guó)家標(biāo)準(zhǔn)，是規(guī)范行業(yè)標(biāo)準(zhǔn)，促進(jìn)產(chǎn)業(yè)健康有序發(fā)展的重大舉措。但在服務(wù)和平臺(tái)技術(shù)等軟實(shí)力領(lǐng)域，相關(guān)的標(biāo)準(zhǔn)仍然是真空區(qū)。

1.3 縱向產(chǎn)業(yè)鏈發(fā)展有待加強(qiáng)

現(xiàn)階段3D打印產(chǎn)業(yè)發(fā)展大潮中誕生了很多創(chuàng)新性企業(yè)，以點(diǎn)帶面的示范效應(yīng)使橫向產(chǎn)業(yè)集群迅速做大。與之相關(guān)的材料、精密加工、機(jī)電集成等縱向產(chǎn)業(yè)群逐漸形成。其中精準(zhǔn)服務(wù)于3D打印產(chǎn)業(yè)的現(xiàn)代服務(wù)業(yè)和創(chuàng)新平臺(tái)還處在起步階段。

2 基于共享經(jīng)濟(jì)思維的3D打印云平臺(tái)

現(xiàn)有的電商平臺(tái)服務(wù)模式，利用互聯(lián)網(wǎng)技術(shù)為跨地域性物資或資訊交流提供了豐富經(jīng)驗(yàn)。以系統(tǒng)平臺(tái)形式相對(duì)有效地整合行業(yè)兩端對(duì)象資源。但以形式單一的服務(wù)運(yùn)營(yíng)模式也存在著弊端。這些問(wèn)題包括眾多電商所提供的服務(wù)無(wú)本質(zhì)差異，導(dǎo)致的價(jià)格競(jìng)爭(zhēng)；雖然可以有效撮合產(chǎn)業(yè)鏈兩端，但難以實(shí)現(xiàn)服務(wù)的精準(zhǔn)化、品質(zhì)化；供給側(cè)平臺(tái)的封閉性使得業(yè)務(wù)流程不透明；售后服務(wù)流程煩瑣甚至是形同虛設(shè)。這些問(wèn)題都導(dǎo)致電商企業(yè)特別是面向服務(wù)型、客戶定制型的企業(yè)擴(kuò)大發(fā)展困難。

相對(duì)于傳統(tǒng)的電子商務(wù)運(yùn)營(yíng)模式，共享經(jīng)濟(jì)模式更適合用于構(gòu)建3D打印云平臺(tái)。①通過(guò)大數(shù)據(jù)和技術(shù)手段的運(yùn)用，將供需兩端抽象成為更加單純的節(jié)點(diǎn)，理論上可以更加徹底的釋放閑置產(chǎn)能；②通過(guò)透明化處理3D打印服務(wù)流程中的業(yè)務(wù)流程，并通過(guò)云服務(wù)的形式有效鏈接所構(gòu)建的云系統(tǒng)內(nèi)部的節(jié)點(diǎn)，極大程度的實(shí)現(xiàn)運(yùn)營(yíng)活動(dòng)中的低耦合，高內(nèi)聚，可以精準(zhǔn)的面向客戶需求；③共享經(jīng)濟(jì)模式下的云平臺(tái)作為第三方平臺(tái)，可以承載可靠的信用評(píng)價(jià)體系。

3 共享經(jīng)濟(jì)模式3D打印平臺(tái)的業(yè)務(wù)流程實(shí)現(xiàn)

共享經(jīng)濟(jì)模式的3D打印平臺(tái)是利用了目前已有的計(jì)算機(jī)、網(wǎng)絡(luò)web等技術(shù)，采用構(gòu)建云系統(tǒng)的形式將地理概念上分散的供給側(cè)資源聚合起來(lái)，形成虛擬的產(chǎn)能 “蓄水池”。利用云服務(wù)去實(shí)現(xiàn)對(duì)服務(wù)提供者的統(tǒng)籌管理，智能化調(diào)配產(chǎn)能 “蓄水池”中的資源。以及對(duì)需求側(cè)進(jìn)行評(píng)估并合理地引導(dǎo)其與供給側(cè)的業(yè)務(wù)互動(dòng)。

打印云系統(tǒng)是業(yè)務(wù)流程運(yùn)轉(zhuǎn)的核心，以星型結(jié)構(gòu)去模塊化處理分散的資源。根據(jù)平臺(tái)面向的對(duì)象劃分，可以細(xì)分為三維打印資源的提供者、三維打印技術(shù)服務(wù)提供者、資源的需求者以及打印云服務(wù)；根據(jù)平臺(tái)系統(tǒng)結(jié)構(gòu)劃分，可以分為三維打印云服務(wù)及以該服務(wù)為核心的圍繞該服務(wù)的所有受眾。

3.1 資源提供者與云服務(wù)間的業(yè)務(wù)流程

資源提供商在云服務(wù)中的主要業(yè)務(wù)是在云系統(tǒng)中對(duì)自己持有的三維打印機(jī)進(jìn)行注冊(cè)，維持網(wǎng)絡(luò)并將三維打印機(jī)完全托管給打印機(jī)系統(tǒng)平臺(tái)。由打印機(jī)系統(tǒng)平臺(tái)對(duì)所提交的打印機(jī)進(jìn)行評(píng)估并分類。并在打印完成后配合物流，將模型寄回運(yùn)營(yíng)商處。（見(jiàn)圖1）

3.2 技服提供者與云服務(wù)間的業(yè)務(wù)流程

技服提供者在云服務(wù)中的主要業(yè)務(wù)是在云系統(tǒng)中依據(jù)自身的打印技術(shù)進(jìn)行技術(shù)類注冊(cè)。平臺(tái)會(huì)根據(jù)技服提供者的以往的經(jīng)驗(yàn)進(jìn)行技術(shù)參數(shù)評(píng)分并形成列表。在平臺(tái)收到客戶服務(wù)請(qǐng)求或根據(jù)客戶提交建模文件測(cè)試結(jié)果后，從列表中選擇技服提供者進(jìn)行任務(wù)派發(fā)。這些技服提供者將看到任務(wù)列表以及每項(xiàng)任務(wù)的具體參數(shù)要求，在選擇認(rèn)領(lǐng)某項(xiàng)任務(wù)后，系統(tǒng)平臺(tái)會(huì)啟動(dòng)技服提供者和請(qǐng)求客戶之間的聯(lián)絡(luò)功能，由技服和客戶直接對(duì)話以保證打印前期業(yè)務(wù)的有效開(kāi)展，為優(yōu)質(zhì)完成三維打印任務(wù)提供保障。技服提供者最終將修正過(guò)的模型文件提交給系統(tǒng)平臺(tái)，由平臺(tái)展開(kāi)下一步的打印任務(wù)分配。

3.3 需求者與云服務(wù)間的業(yè)務(wù)流程

需求者在云服務(wù)系統(tǒng)中的業(yè)務(wù)主要為注冊(cè)并提交建模文件和打印需求。平臺(tái)首先將預(yù)測(cè)建模文件的有效性，將存在問(wèn)題的建模文件提交給云服務(wù)系統(tǒng)。云服務(wù)系統(tǒng)會(huì)啟動(dòng)技術(shù)支持模塊，將問(wèn)題文件派發(fā)給注冊(cè)技服提供者，并鏈接技服與客戶，以人工干預(yù)形式由技服人員與客戶進(jìn)行溝通，修整模型文件。該過(guò)程中，客戶也可以主動(dòng)方式提交技術(shù)服務(wù)請(qǐng)求，該請(qǐng)求也會(huì)以任務(wù)形式進(jìn)行派發(fā)。在獲得合適的建模文件后，結(jié)合客戶打印需要，云系統(tǒng)將進(jìn)行打印資源的最優(yōu)匹配，并將包括價(jià)格時(shí)間在內(nèi)的評(píng)估結(jié)果提交給客戶?？蛻粽J(rèn)可后，實(shí)施打印流程。

3.4 云平臺(tái)中打印服務(wù)實(shí)現(xiàn)的業(yè)務(wù)流程

打印服務(wù)的實(shí)現(xiàn)，是云打印系統(tǒng)中的核心業(yè)務(wù)。該項(xiàng)業(yè)務(wù)流程中透明的處理了上端服務(wù)提供商、下端客戶以及平行端技服提供者之間的關(guān)系。將資源的服務(wù)進(jìn)行封裝化處理，統(tǒng)一的將服務(wù)任務(wù)分發(fā)并對(duì)資源進(jìn)行自適應(yīng)最優(yōu)匹配。在流程中，服務(wù)構(gòu)件在接受某項(xiàng)打印任務(wù)后，首先對(duì)建模文件進(jìn)行檢測(cè)，并把有問(wèn)題的文件發(fā)布給技服列表中技服人員，在技服人員修整文件后，將文件匹配數(shù)據(jù)庫(kù)內(nèi)適合的打印資源的分類列表，并對(duì)列表中的打印資源進(jìn)行模擬投遞測(cè)試。接入的打印資源收到模擬投遞后開(kāi)始進(jìn)行資源自檢，并以即時(shí)分值的形式將測(cè)試結(jié)果反饋給服務(wù)構(gòu)件。最優(yōu)分值的打印資源將被進(jìn)行任務(wù)派給。在打印完成后，由云系統(tǒng)運(yùn)營(yíng)商接洽的物流公司上門取件，送回公司對(duì)打印出的模型進(jìn)行中后期的精細(xì)化修正，之后寄送給客戶。

3.5 建立評(píng)價(jià)體系

良好的評(píng)價(jià)體系，是完善云系統(tǒng)中打印服務(wù)的關(guān)鍵條件之一。該體系中的評(píng)價(jià)模塊主要分為兩大個(gè)部分，打印機(jī)評(píng)分系統(tǒng)和技術(shù)服務(wù)評(píng)分系統(tǒng)。打印機(jī)評(píng)分系統(tǒng)包括了，注冊(cè)打印機(jī)的原始數(shù)據(jù)參數(shù)及各項(xiàng)指標(biāo)的評(píng)分，在打印機(jī)每一次完成打印任務(wù)后的各項(xiàng)服務(wù)評(píng)分以及對(duì)服務(wù)提供商的評(píng)分。技術(shù)服務(wù)人員的評(píng)分體系包括了，注冊(cè)技服人員技術(shù)原始評(píng)分以及在完成每一次模型文件修改后，客戶對(duì)技服人員滿意度的評(píng)分。在云打印服務(wù)系統(tǒng)中，打印任務(wù)的最優(yōu)分配取決于評(píng)價(jià)體系中所有參數(shù)的綜合評(píng)分。該評(píng)價(jià)系統(tǒng)的除初始評(píng)分外的各項(xiàng)評(píng)分均為動(dòng)態(tài)評(píng)分，會(huì)隨著每一次打印任務(wù)或建模文件修改的完成情況而更新，從而影響下一次的任務(wù)分發(fā)。這種評(píng)價(jià)體系將增強(qiáng)各項(xiàng)資源的合理分配，優(yōu)化動(dòng)態(tài)分配模式，最優(yōu)服務(wù)于客戶，并降低運(yùn)營(yíng)商的風(fēng)險(xiǎn)，減少售后糾紛。

4 結(jié)論及展望

共享經(jīng)濟(jì)模式下的3D打印云平臺(tái)通過(guò)互聯(lián)網(wǎng)技術(shù)、大數(shù)據(jù)和算法，整合和簡(jiǎn)化3D打印業(yè)務(wù)流程，將閑置的3D打印資源盤活，對(duì)產(chǎn)業(yè)發(fā)展具有正面積極作用。未來(lái)在此基礎(chǔ)上發(fā)展基于加密流式數(shù)據(jù)傳輸?shù)倪h(yuǎn)端3D打印控制技術(shù)，或是基于區(qū)塊鏈技術(shù)的信用評(píng)價(jià)體系，可以更好地完善3D打印知識(shí)產(chǎn)權(quán)保護(hù)和應(yīng)用體驗(yàn)。

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【通聯(lián)編輯：唐一東】