基于共享经济思维的3D打印云平台初探

洪达未

摘要：3D打印在经历了2014年前后高速发展之后，进入了专业整合、资源集中的平台期。在国家对产业的大力扶植下，工艺和材料技术推陈出新，但相关的服务和用户解决方案却仍在原地踏步。本文即围绕3D打印云平台的实现展开探讨。

关键词：3D打印；共享经济；云平台

中图分类号：TP311 文献标识码：A 文章编号：1009-3044（2018）33-0034-02

在《中国制造2025》概念提出之后，国家确定了在智能制造、增材制造、新材料等制造业创新突破口上的整体布局。在相关政策的持续性支持下，形成了以高新技术产业园区为核心，以点带面的产业孵化、资源聚合的发展模式。其中广州市3D打印产业园在2017通过国家科学技术部“国家级科技企业孵化器”认定，园区在孵企业55家，累计毕业企业17家，主要以3D打印产业链上下游为主，涉及3D打印设备研发，3D打印软件开发、3D打印材料研发、3D打印设计与服务等领域。

随着《中国制造2025》概念的推广，国内3D打印的应用服务范围不断拓展。高端金属3D打印用于国之重器的核工业器件、航空发动机制造等；面向医疗复健产业的商业3D打印蓬勃发展，其所带来的全新技术思路，深刻地影响着包括牙科、外科手术的诊疗手段；消费级的个人3D打印产品中以FDM技术为主的各种小微型设备在民间大量保有。从专利、材料设备到设计和应用市场，国内3D打印产业发展初具规模，逐步建立了完整的产业链条。但是与之相对应的服务和平台技术等软实力的发展则停滞不前。

1 国内3D打印产业发展的主要问题

1.1 重复建设、产能闲置

国家政策引路，地方政府扶持，使3D打印产业园区在各地百花齐放。既有如落户陕西的国家增材制造创新中心，集结了以西安交通大学、北京航空航天大学、西北工业大学等5所大学以及增材制造装备、材料、软件生产和研发方面的13家企业，组织横向联合产业化研究的高端技术基地。也有像安徽蚌埠市大学科技园那样通过优惠政策，培育支持创新企业发展成长的产业基地。但各个区域的发展现阶段还不能脱离产业政策的“输血”，重复建设，同质化竞争造成产能闲置。

1.2 行业基础标准缺位

3D打印是最具前沿性的新兴技术之一，我国在增材制造方面的国家标准建设多年来一直在积极推进。最快在2019年将会实施工艺分类及原材料的国家标准，是规范行业标准，促进产业健康有序发展的重大举措。但在服务和平台技术等软实力领域，相关的标准仍然是真空区。

1.3 纵向产业链发展有待加强

现阶段3D打印产业发展大潮中诞生了很多创新性企业，以点带面的示范效应使横向产业集群迅速做大。与之相关的材料、精密加工、机电集成等纵向产业群逐渐形成。其中精准服务于3D打印产业的现代服务业和创新平台还处在起步阶段。

2 基于共享经济思维的3D打印云平台

现有的电商平台服务模式，利用互联网技术为跨地域性物资或资讯交流提供了丰富经验。以系统平台形式相对有效地整合行业两端对象资源。但以形式单一的服务运营模式也存在着弊端。这些问题包括众多电商所提供的服务无本质差异，导致的价格竞争；虽然可以有效撮合产业链两端，但难以实现服务的精准化、品质化；供给侧平台的封闭性使得业务流程不透明；售后服务流程烦琐甚至是形同虚设。这些问题都导致电商企业特别是面向服务型、客户定制型的企业扩大发展困难。

相对于传统的电子商务运营模式，共享经济模式更适合用于构建3D打印云平台。①通过大数据和技术手段的运用，将供需两端抽象成为更加单纯的节点，理论上可以更加彻底的释放闲置产能；②通过透明化处理3D打印服务流程中的业务流程，并通过云服务的形式有效链接所构建的云系统内部的节点，极大程度的实现运营活动中的低耦合，高内聚，可以精准的面向客户需求；③共享经济模式下的云平台作为第三方平台，可以承载可靠的信用评价体系。

3 共享經济模式3D打印平台的业务流程实现

共享经济模式的3D打印平台是利用了目前已有的计算机、网络web等技术，采用构建云系统的形式将地理概念上分散的供给侧资源聚合起来，形成虚拟的产能 “蓄水池”。利用云服务去实现对服务提供者的统筹管理，智能化调配产能 “蓄水池”中的资源。以及对需求侧进行评估并合理地引导其与供给侧的业务互动。

打印云系统是业务流程运转的核心，以星型结构去模块化处理分散的资源。根据平台面向的对象划分，可以细分为三维打印资源的提供者、三维打印技术服务提供者、资源的需求者以及打印云服务；根据平台系统结构划分，可以分为三维打印云服务及以该服务为核心的围绕该服务的所有受众。

3.1 资源提供者与云服务间的业务流程

资源提供商在云服务中的主要业务是在云系统中对自己持有的三维打印机进行注册，维持网络并将三维打印机完全托管给打印机系统平台。由打印机系统平台对所提交的打印机进行评估并分类。并在打印完成后配合物流，将模型寄回运营商处。（见图1）

3.2 技服提供者与云服务间的业务流程

技服提供者在云服务中的主要业务是在云系统中依据自身的打印技术进行技术类注册。平台会根据技服提供者的以往的经验进行技术参数评分并形成列表。在平台收到客户服务请求或根据客户提交建模文件测试结果后，从列表中选择技服提供者进行任务派发。这些技服提供者将看到任务列表以及每项任务的具体参数要求，在选择认领某项任务后，系统平台会启动技服提供者和请求客户之间的联络功能，由技服和客户直接对话以保证打印前期业务的有效开展，为优质完成三维打印任务提供保障。技服提供者最终将修正过的模型文件提交给系统平台，由平台展开下一步的打印任务分配。

3.3 需求者与云服务间的业务流程

需求者在云服务系统中的业务主要为注册并提交建模文件和打印需求。平台首先将预测建模文件的有效性，将存在问题的建模文件提交给云服务系统。云服务系统会启动技术支持模块，将问题文件派发给注册技服提供者，并链接技服与客户，以人工干预形式由技服人员与客户进行沟通，修整模型文件。该过程中，客户也可以主动方式提交技术服务请求，该请求也会以任务形式进行派发。在获得合适的建模文件后，结合客户打印需要，云系统将进行打印资源的最优匹配，并将包括价格时间在内的评估结果提交给客户。客户认可后，实施打印流程。

3.4 云平台中打印服务实现的业务流程

打印服务的实现，是云打印系统中的核心业务。该项业务流程中透明的处理了上端服务提供商、下端客户以及平行端技服提供者之间的关系。将资源的服务进行封装化处理，统一的将服务任务分发并对资源进行自适应最优匹配。在流程中，服务构件在接受某项打印任务后，首先对建模文件进行检测，并把有问题的文件发布给技服列表中技服人员，在技服人员修整文件后，将文件匹配数据库内适合的打印资源的分类列表，并对列表中的打印资源进行模拟投递测试。接入的打印资源收到模拟投递后开始进行资源自检，并以即时分值的形式将测试结果反馈给服务构件。最优分值的打印资源将被进行任务派给。在打印完成后，由云系统运营商接洽的物流公司上门取件，送回公司对打印出的模型进行中后期的精细化修正，之后寄送给客户。

3.5 建立评价体系

良好的评价体系，是完善云系统中打印服务的关键条件之一。该体系中的评价模块主要分为两大个部分，打印机评分系统和技术服务评分系统。打印机评分系统包括了，注册打印机的原始数据参数及各项指标的评分，在打印机每一次完成打印任务后的各项服务评分以及对服务提供商的评分。技术服务人员的评分体系包括了，注册技服人员技术原始评分以及在完成每一次模型文件修改后，客户对技服人员满意度的评分。在云打印服务系统中，打印任务的最优分配取决于评价体系中所有参数的综合评分。该评价系统的除初始评分外的各项评分均为动态评分，会随着每一次打印任务或建模文件修改的完成情况而更新，从而影响下一次的任务分发。这种评价体系将增强各项资源的合理分配，优化动态分配模式，最优服务于客户，并降低运营商的风险，减少售后纠纷。

4 结论及展望

共享经济模式下的3D打印云平台通过互联网技术、大数据和算法，整合和简化3D打印業务流程，将闲置的3D打印资源盘活，对产业发展具有正面积极作用。未来在此基础上发展基于加密流式数据传输的远端3D打印控制技术，或是基于区块链技术的信用评价体系，可以更好地完善3D打印知识产权保护和应用体验。

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