职业教育中个性化创意设计人才的培养

胡渊

【摘 要】当大众掌握了自生产工具，特别是3D打印、4D打印等增材制造工具的普及，大大降低了创新的技术门槛，个性化制造将由此而兴起。进入这个时代，现代企业之间的竞争，将不再是整体产品之间的竞争，而是个性化服务之间的竞争。职业教育中加强对个性化创意设计人才的培养已经刻不容缓，将对推动职业教育的“双创”工作，提高设计制造专业就业率产生积极影响。

【关键词】职业教育；个性化制造；4D打印；创意设计

【Abstract】When the public has mastered the production tools， especially the popularity of 3D printing， 4D printing and other materials for the production of materials， greatly reducing the technical threshold of innovation， personalized creative manufacturing will rise. Into this era， the competition between modern enterprises， will no longer be the overall competition among products， but the competition between individual services. Vocational education in strengthening of personalized creative talent training is urgent， to promote vocational education "hit" work to improve the employment rate have a positive impact.

【Key words】Vocational education； Personalized manufacturing； 4D printing； Creative design

0 引言

当大众掌握了自生产工具，特别是3D打印、4D打印等增材制造工具的普及，大大降低了创新的技术门槛，个性化制造将由此而兴起。4D打印的开发和研究，向人们展现出另一个充满智慧、想象空间巨大的个性化创意设计与制造的世界。

1 个性化制造的悄然来临

4D打印虽然是3D打印的升级版，但颠覆了3D打印的概念。从工业制造的层级来说，无论是现阶段的等材制造（锻造、铸造、粉末冶金等）、减材制造（机械加工、激光切割等）、还是高级阶段的增材制造（3D打印），都约束在相对恒定的三维空间，性状一般不再改变。但是，4D打印不仅有了三维空间，而且性状会改变，即增加产品自行创意变化的环节，使个性化制造成为现实。

1.1 个性化制造对传统制造业的影响

以4D打印为代表的个性化制造是智能材料、成型制造技术和自组装软件的结合，对所有制造业的影响都非常显著，或将彻底改造传统制造业。（1）大幅降低复杂结构产品的制造成本。（2）最大化满足个性化需求。4D打印只需在设计环节加以修改即可，无需增加制造成本，甚至比传统的批量化制造成本还要低廉。（3）减少了人工组装成本。4D打印的零部件具有自动组装的功能，取代了厂家或用户自行组装。（4）可以减少仓库数量。4D打印由原材料直接生成成品，这样只需保留原材料仓，可以减少半成品和成品仓库的建设和租赁费用。（5）创意设计空间被无限扩展。凡是设计师能描绘出来的奇思妙想，在4D打印里都能很好地得到实现。（6）打破专业界限，实现跨界发展。4D打印技术的应用，大幅度降低了制造复杂零部件所需的专业技能要求，从而有效降低制造的专业门槛和人力成本。（7）有效简化制造环节。4D打印技术仅需要一台打印机，就可按照用户要求直接以不同的材料打印出整体产品或相关部件。（8）成品率得到大幅度提升。在4D打印时代，决定产品成品率高低的关键要素不再是生产过程，而是设计环节，取决于设计部门对打印材料、设备的正确配置和选用。（9）可以实现不同材料的混合制造。4D打印技术可以同时将塑料、金属或其它材料通过同一台设备进行混合打印。（10）可以实现批量产品的一致性。4D打印技术让复制产品就如同复制电脑文件一样简单，不论是大批量或是小批量生产，都能完美地实现产品的一致性。

1.2 个性化制造对商业生态的影响

科技的发展往往在出现征兆后就会以惊人的速度产生裂变， 个性化制造不仅改变了制造业生态， 或将进一步改变商业生态，带来一场商业生态的革命。

最简单的例子就是某些需要用户亲自动手组装的家具将会被改变。例如某用户去家具店买回4D打印的桌椅，搬回家放在阳台上，给它们浇上水，然后回房间看看电视，后来桌椅就自动组装好并呈现在眼前了。或者未来用户拥有一台属于自己的4D打印机，随时在家里或是特定的场所打印家具而不用去家具店了。

随着4D打印技术的发展，传统的以整体产品销售为主的商业模式或将被颠覆。一方面，未来的商业市场不再销售整体产品，或将以提供4D打印服务与技术支持服务为主。另一方面，将产生一大批以零部件供应为主的各种类型的连锁供应链，一些关键零部件都将以配售的方式存在于各种商业物流环节之中。用户将所购买的关键零部件与自己所打印的进行组装，即可实现个性化的创意需求。此外，从事创意产业的人员将通过为用户提供咨询、培训，并为其提供4D打印服务而获得商业利润。

个性化制造虽处在萌芽时期，但它不仅对传统制造业带来影响，还将对生物科学、材料科学、软件、机器人、运输、基础设施建设、施工、创意文化艺术甚至太空探索领域带来革命性变化。

2 个性化制造的主要模式

从引进设备到中国仿造，从吸收消化到中国制造，从改进提高到中国智造，中国要从一个世界制造中心转变为一个世界创造中心，就必须加快实施创新驱动战略。在德国工业4.0和中国制造2025的新背景下，大众创业、万众创新的格局有望快速形成，4D打印技术必将处于风口。以匠心独运的创新思维和精雕细琢的工匠精神，来满足不断增长的用户的创意需求，迎接个性化制造时代的来临。由4D打印开启的个性化制造时代具有以下特征：

2.1 个性化制造社群成为普遍的商业模式

在个性化制造时代，几个志趣相投的同学、同事、邻居或网友，就可以构建一个社群。这个社群的概念并不一定是和互联网社群一样的大概念。他们是一群以创意产品满足享受需求，以相同兴趣和相同创意理念集结起来的固定群组。他们在社群内互助学习，不断提高创新技能，展示自己独创的创意产品。社群为每个人提供了创意产品交流和制作的服务平台，使社群成为一种商业模式。各个创意社群相互链接，组成更大的社群群体，这将是这个时代特有的生存方式。

2.2 个性化制造网络+的共享平台越来越多

个性化制造的发展必将与“互联网+”联姻，通过分享创意理念激发创新活力，借助信息技术链接千万人的创意，并构建四大共享平台：

（1）个性化制造门户资讯平台，不断提供有关个性化创意设计制造的行业信息和前沿科技；

（2）个性化创意产品电子商务平台，将各种个性化产品集中到平台上，并向众多社群推广；

（3）个性化创意产品定制服务平台，切实为顾客提供独特的个性化产品设计制造服务。

（4）个性化制造设备共享平台。例如，社群里的人员可以共享一台4D打印机，大家只需要在自己的电脑上进行创意设计，然后上传到4D打印机上就可以进行打印了。显然，这个社群还可以将这台打印机租出去，这就构成了更大的一个共享经济圈。

3 个性化创意设计人才的培养途径

个性化制造是建立在材料、设备、软件三大技术系统集成基础之上的。即形状记忆合金、自修复材料以及其他智能材料的生产技术系统；4D打印机设备及其它扫描、射频智能设备的生产技术系统以及计算机创意设计和形变程序设计软件的研发扩展系统。伴随着个性化制造的遍地开花，个性化创意设计人才的培养已刻不容缓。

3.1 要加快个性化创意设计的师资建设，筹备个性化制造研究院，组建个性化创意产业研究团队。充分发挥高校科研优势，设立3D、4D打印等个性化制造特色专业，制定教育培训标准，编写相应教材，大力提高中高等职业教育水平，为社会培养个性化制造应用人才和研发人才。

3.2 确立个性化制造技术的产学研模式，避免产学研的错位竞争。明确主导基础科学、应用研究、共性技术的主体，分工合作，以营造一个良好的产学研创新体系。特别是要重点突破智能材料、大型打印设备及程序软件设计的瓶颈制约。

4 结语

进入个性化制造的时代，产品和生活将变得更加个性化。3D打印技术只用了短短20年的时间就实现了从构想走向广泛应用。在科技高速发展、社会产品经济迈向个人体验经济的今天，完全有理由相信，在不远的将来，随着家用4D打印机走进千家万户，4D打印必将成为一种生活时尚，日常的衣食住行都可按人们心中天马行空的想象打印出来，个性化制造时代也将这样如期而至，必将迎来各类个性化创意设计人才的培养和教育事业的蓬勃发展。

【参考文献】

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[2]李涤尘，苏秦，卢秉恒.增材制造-创新与创业的利器[J].航空制造技术，2015（10）：40-43.

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[责任编辑：汤静]