為滿足個性化定制的新消費需求和商業(yè)模式，需要建立服務(wù)型的制造業(yè)新業(yè)態(tài)。在整合和不斷優(yōu)化產(chǎn)業(yè)資源過程中，基于模型的數(shù)據(jù)和實體交互是關(guān)鍵，數(shù)字孿生體將發(fā)揮巨大作用。

增材制造-3D打印技術(shù)不僅易于將數(shù)字資產(chǎn)實體化，提高了各種優(yōu)化應(yīng)用的可行性；而且其全數(shù)字化的制造過程，也大大豐富了數(shù)字孿生體的數(shù)據(jù)資產(chǎn)，促進數(shù)字孿生體價值的發(fā)揮。這同時也是信息化（向數(shù)字化和智能化的更高階段）和工業(yè)化（增材制造工藝突破）的深度融合，促進產(chǎn)業(yè)的服務(wù)化轉(zhuǎn)型。?

消費品定制產(chǎn)業(yè)鏈的組成和特點

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消費品和復(fù)雜裝備制造的產(chǎn)業(yè)鏈，其特點具有顯著不同：

首先是顧客的區(qū)別：買汽車和買鞋的消費者肯定沒有買發(fā)動機的航空公司專業(yè)，他們數(shù)量龐大，往往不知道自己想要什么。不同人群的消費需求和習(xí)慣差異大，比如男人和女人的消費習(xí)慣差異，肯定大于波音和空客的需求差異；

然后是購買方式的區(qū)別：大部分的消費者會重復(fù)和定期購買（如超市購物），快速決策，喜歡偷懶，易沖動，而且很容易受到朋友和外界影響，如今電商平臺已經(jīng)成為越來越主要的購買渠道；

供應(yīng)鏈和物流也存在很大不同：因為產(chǎn)品比較簡單、價格敏感，使供應(yīng)商準(zhǔn)入門檻不高，競爭激烈；大批量的小額訂單，也使供應(yīng)鏈和物流要同時滿足快速交付、成本低、不確定性大等特點；

維保領(lǐng)域凸顯新的商機：傳統(tǒng)上大部分消費品（除汽車）并沒有太多維保需求，對于廠商來說產(chǎn)品賣給客戶就算完事。但在服務(wù)型制造的轉(zhuǎn)型過程中，廠商逐漸發(fā)現(xiàn)在產(chǎn)品使用過程中與消費者保持聯(lián)系將帶來新商機。因此在消費品領(lǐng)域“維?！钡男潞x就是以產(chǎn)品為紐帶，維護和保持與消費者的聯(lián)系。例如Nike將運動鞋賣給消費者后，同時還邀請你下載APP入會，從安排教練培訓(xùn)課程、組織跑團活動、推薦相關(guān)裝備到參與新品體驗等等，加強了客戶粘性、帶來新的商機。

數(shù)字孿生體和增材制造在產(chǎn)業(yè)鏈中的應(yīng)用

1) 市場營銷和電子商務(wù)領(lǐng)域

隨著傳感器增加、配件逐漸豐富（如可穿戴裝備）和智能化程度（如APP）的不斷提高，手機作為物聯(lián)網(wǎng)的終端將會采集種類越來越多、時間占比越來越大的消費者信息。例如越來越多的重度手機依賴者，從起床到睡覺手機都不離身甚至不離手，手機可能比消費者本人都更了解自己。

?通過消費心理學(xué)等模型構(gòu)建消費者數(shù)字孿生體，將有助于形成更完整和精確的消費者畫像。消費者數(shù)字孿生體包含多領(lǐng)域的子體，包括但不限于靜態(tài)信息（如性別、籍貫、畢業(yè)院校等）和動態(tài)信息（如健康、社交、閱讀、出行、飲食喜好、支付習(xí)慣、財務(wù)狀況等），在各領(lǐng)域子體內(nèi)依據(jù)本領(lǐng)域?qū)I(yè)模型構(gòu)建。這些子領(lǐng)域的數(shù)據(jù)模型、數(shù)據(jù)采集和應(yīng)用實際往往已經(jīng)比較成熟。例如健康信息和運動規(guī)劃、社交網(wǎng)絡(luò)和新友推薦、閱讀偏好和知識付費、出行習(xí)慣和路徑規(guī)劃等等。構(gòu)建更高階的數(shù)字孿生體的價值，是對這些模型和數(shù)據(jù)的整合應(yīng)用。

構(gòu)建的消費者數(shù)字孿生體應(yīng)便于按不同維度進行分類，同樣類別的消費者，也可能有相同（大概率）或不同的消費心理。依據(jù)不同消費心理建立評價量表，通過對消費習(xí)慣的數(shù)據(jù)采集和積累，進行消費習(xí)慣的精準(zhǔn)畫像，可通過優(yōu)化頁面、定向推送、精準(zhǔn)促銷等對消費行為施加影響。

增材制造技術(shù)促進了設(shè)計師與消費者的互動。消費者可以參與以創(chuàng)成式設(shè)計驅(qū)動的自動化設(shè)計過程，個性化定制自己的產(chǎn)品，并通過VR、AR技術(shù)在線觀察和修改虛擬的產(chǎn)品，設(shè)計確定后可通過3D打印技術(shù)實現(xiàn)快速制造和交付。

（源自安世亞太）

隨著增材制造設(shè)備的普及，未來的制造可能就在于在社區(qū)進行離散化制造。在汽車制造領(lǐng)域，美國加州的創(chuàng)業(yè)公司Hackrod已在探索通過個性化設(shè)計和3D打印徹底改變移動解決方案的生產(chǎn)，西門子為Hackrod提供了數(shù)字創(chuàng)新平臺，這是一個集成的軟件包，可以順利實現(xiàn)從設(shè)計和開發(fā)到車輛生產(chǎn)的整個過程。想象一下，消費者不必費力地選擇經(jīng)銷商處的輪輞或座套的顏色，也不必為不需要的配置買單。相反，買家可以在屏幕上自行設(shè)計車身，底盤或決定車內(nèi)裝飾。為了讓消費者迅速捕捉到這一商業(yè)模式的思路，Hackrod還為一款名為“LaBandita”的汽車3D打印了一體化的車身結(jié)構(gòu)，在精確的生產(chǎn)軟件控制下，La Bandita車身結(jié)構(gòu)在車庫大小的3D打印機中逐層實現(xiàn)。Hackrod代表了一種全新的工業(yè)制造模式，提供了在沒有大型生產(chǎn)線的情況下針對客戶需求量身定制的創(chuàng)新汽車推向市場的可能性。

2) 供應(yīng)鏈和物流領(lǐng)域

批量定制化的生產(chǎn)模式對供應(yīng)鏈和物流帶來極大挑戰(zhàn)。

產(chǎn)業(yè)向智能化和服務(wù)化轉(zhuǎn)型使供應(yīng)鏈體系向協(xié)同化轉(zhuǎn)變，由原來相對穩(wěn)定的供應(yīng)鏈體系轉(zhuǎn)變?yōu)橐环N更大范圍、更靈活、更多向、更社會化的協(xié)同體系，加大了管理上的復(fù)雜性。同時不斷擴展的數(shù)字智能技術(shù)已經(jīng)產(chǎn)生了大量數(shù)據(jù)，也為構(gòu)建其數(shù)字孿生體創(chuàng)造了條件。

建立供應(yīng)鏈和物流的數(shù)字孿生體，將供應(yīng)鏈進行細分，可基于模型為每個客戶創(chuàng)建個人資料，評估每個獨特客戶的供應(yīng)鏈流程執(zhí)行情況，提出物理資源和人力資源的利用方案。

將數(shù)字孿生體應(yīng)用于供應(yīng)鏈網(wǎng)絡(luò)優(yōu)化，將帶來以下方面的優(yōu)勢：實時在線的敏捷性、通信與協(xié)作的即時性、參與方信息的一致性、點到點的可視化、智能優(yōu)化和整體決策模擬等。

確保供應(yīng)鏈有效的基本要素是可控的物流系統(tǒng)。DHL的最新趨勢報告（2019）顯示，數(shù)字孿生體技術(shù)將在物流領(lǐng)域創(chuàng)造價值。雖然數(shù)字孿生體尚未在物流領(lǐng)域得到廣泛應(yīng)用，但許多關(guān)鍵的支持技術(shù)已經(jīng)到位。物流部門已經(jīng)利用傳感器跟蹤貨物，還應(yīng)用機器學(xué)習(xí)和高級分析技術(shù)來優(yōu)化供應(yīng)鏈，并從歷史裝運和運營數(shù)據(jù)中獲得新的知識。

供應(yīng)鏈和物流中的數(shù)字孿生體（源自DHL）

增材制造技術(shù)對供應(yīng)鏈和物流的優(yōu)化，具體表現(xiàn)在三個方面：一是“隨需制造”，根據(jù)訂單按產(chǎn)品數(shù)模進行生產(chǎn)，將有助于減少實體庫存和資金積壓；二是“就近制造”，選擇物流網(wǎng)絡(luò)上最快速和便宜的地點，滿足交付時間和成本的要求；三是“萬變不離其宗”，簡化了原材料的種類和物流，如對各種不銹鋼制品零件，實際只需確保不銹鋼粉末庫存，而不是保留各種成品庫存，各種材料還可以在增材制造過程中進行混合打印和調(diào)整配方。

因此增材制造將為供應(yīng)鏈和物流帶來極大變革。例如UPS和Fast Radius、SAP合建的分布式制造平臺，旨在滿足全球和國家供應(yīng)鏈不斷變化的需求，提供按需制造和供應(yīng)鏈解決方案。其核心是提供一個“虛擬庫存”，可以安全地存儲客戶零件的數(shù)字孿生體（包括數(shù)據(jù)模型和生產(chǎn)工藝等），零部件僅在需要且數(shù)量精確時才進行生產(chǎn)，生產(chǎn)工藝是根據(jù)所選的制造地點和設(shè)備動態(tài)優(yōu)化的。Fast Radius將增材制造中心設(shè)置在美國肯塔基州路易斯維爾的UPSWorldPort工廠內(nèi)，這種戰(zhàn)略性的“跑道盡頭”位置使Fast Radius最多可以節(jié)約6個小時的生產(chǎn)時間，訂單最快可能在下單的同一天內(nèi)制造完成并發(fā)貨。

3) 產(chǎn)品使用和維保領(lǐng)域

數(shù)字孿生體對于復(fù)雜裝備（如航空發(fā)動機）的維護保養(yǎng)模式，也逐步應(yīng)用到消費品上。

例如對于無人駕駛的智能汽車，構(gòu)建其數(shù)字孿生體可以進一步自我升級，并加強與道路、網(wǎng)絡(luò)、停車、加油充電、維保網(wǎng)點等周邊環(huán)境的互動。

特斯拉公司為其生產(chǎn)和銷售的每一輛電動汽車都建立了數(shù)字孿生體，相對應(yīng)的模型數(shù)據(jù)都保存在公司數(shù)據(jù)庫。每輛電動車每天傳輸其日常數(shù)據(jù)，并通過數(shù)字孿生體的模擬程序使用這些數(shù)據(jù)來發(fā)現(xiàn)可能的異常情況并提供糾正措施。每輛車都在反饋數(shù)據(jù)，特斯拉每天可獲得相當(dāng)于160萬英里的駕駛體驗，并在不斷的學(xué)習(xí)過程中反饋給每輛車。

日益增多的智能化消費產(chǎn)品，雖然維護保養(yǎng)要求不高，但其作為物聯(lián)網(wǎng)的數(shù)據(jù)采集終端，在使用階段也將產(chǎn)生大量數(shù)據(jù)，價值不容忽視。例如以智能手表、智能眼鏡、智能運動鞋等為代表的可穿戴產(chǎn)品，一方面作為消費者數(shù)字孿生體如影隨行的數(shù)據(jù)采集終端，另一方面產(chǎn)品的智能化和可控程度不斷提高，如4D打印隨形變化的運動鞋、自適應(yīng)可變度數(shù)眼鏡等也將不斷出現(xiàn)。

增材制造技術(shù)在消費品使用階段的應(yīng)用，主要體現(xiàn)在個性化改裝和維修領(lǐng)域，不斷賦予消費品新的面貌和活力。

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（源自南極熊3D打?。?