為滿(mǎn)足個(gè)性化定制的新消費(fèi)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(guò)程中，基于模型的數(shù)據(jù)和實(shí)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(shí)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(guò)程，也大大豐富了數(shù)字孿生體的數(shù)據(jù)資產(chǎn)，促進(jìn)數(shù)字孿生體價(jià)值的發(fā)揮。這同時(shí)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(jìn)產(chǎn)業(yè)的服務(wù)化轉(zhuǎn)型。?

消費(fèi)品定制產(chǎn)業(yè)鏈的組成和特點(diǎn)

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

首先是顧客的區(qū)別：買(mǎi)汽車(chē)和買(mǎi)鞋的消費(fèi)者肯定沒(méi)有買(mǎi)發(fā)動(dòng)機(jī)的航空公司專(zhuān)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(fèi)需求和習(xí)慣差異大，比如男人和女人的消費(fèi)習(xí)慣差異，肯定大于波音和空客的需求差異；

然后是購(gòu)買(mǎi)方式的區(qū)別：大部分的消費(fèi)者會(huì)重復(fù)和定期購(gòu)買(mǎi)（如超市購(gòu)物），快速?zèng)Q策，喜歡偷懶，易沖動(dòng)，而且很容易受到朋友和外界影響，如今電商平臺(tái)已經(jīng)成為越來(lái)越主要的購(gòu)買(mǎi)渠道；

供應(yīng)鏈和物流也存在很大不同：因?yàn)楫a(chǎn)品比較簡(jiǎn)單、價(jià)格敏感，使供應(yīng)商準(zhǔn)入門(mén)檻不高，競(jìng)爭(zhēng)激烈；大批量的小額訂單，也使供應(yīng)鏈和物流要同時(shí)滿(mǎn)足快速交付、成本低、不確定性大等特點(diǎn)；

維保領(lǐng)域凸顯新的商機(jī)：傳統(tǒng)上大部分消費(fèi)品（除汽車(chē)）并沒(méi)有太多維保需求，對(duì)于廠(chǎng)商來(lái)說(shuō)產(chǎn)品賣(mài)給客戶(hù)就算完事。但在服務(wù)型制造的轉(zhuǎn)型過(guò)程中，廠(chǎng)商逐漸發(fā)現(xiàn)在產(chǎn)品使用過(guò)程中與消費(fèi)者保持聯(lián)系將帶來(lái)新商機(jī)。因此在消費(fèi)品領(lǐng)域“維?！钡男潞x就是以產(chǎn)品為紐帶，維護(hù)和保持與消費(fèi)者的聯(lián)系。例如Nike將運(yùn)動(dòng)鞋賣(mài)給消費(fèi)者后，同時(shí)還邀請(qǐng)你下載APP入會(huì)，從安排教練培訓(xùn)課程、組織跑團(tuán)活動(dòng)、推薦相關(guān)裝備到參與新品體驗(yàn)等等，加強(qiáng)了客戶(hù)粘性、帶來(lái)新的商機(jī)。

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(chǎng)營(yíng)銷(xiāo)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(jī)作為物聯(lián)網(wǎng)的終端將會(huì)采集種類(lèi)越來(lái)越多、時(shí)間占比越來(lái)越大的消費(fèi)者信息。例如越來(lái)越多的重度手機(jī)依賴(lài)者，從起床到睡覺(jué)手機(jī)都不離身甚至不離手，手機(jī)可能比消費(fèi)者本人都更了解自己。

?通過(guò)消費(fèi)心理學(xué)等模型構(gòu)建消費(fèi)者數(shù)字孿生體，將有助于形成更完整和精確的消費(fèi)者畫(huà)像。消費(fèi)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(dòng)態(tài)信息（如健康、社交、閱讀、出行、飲食喜好、支付習(xí)慣、財(cái)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(shí)際往往已經(jīng)比較成熟。例如健康信息和運(yùn)動(dòng)規(guī)劃、社交網(wǎng)絡(luò)和新友推薦、閱讀偏好和知識(shí)付費(fèi)、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(jià)值，是對(duì)這些模型和數(shù)據(jù)的整合應(yīng)用。

構(gòu)建的消費(fèi)者數(shù)字孿生體應(yīng)便于按不同維度進(jìn)行分類(lèi)，同樣類(lèi)別的消費(fèi)者，也可能有相同（大概率）或不同的消費(fèi)心理。依據(jù)不同消費(fèi)心理建立評(píng)價(jià)量表，通過(guò)對(duì)消費(fèi)習(xí)慣的數(shù)據(jù)采集和積累，進(jìn)行消費(fèi)習(xí)慣的精準(zhǔn)畫(huà)像，可通過(guò)優(yōu)化頁(yè)面、定向推送、精準(zhǔn)促銷(xiāo)等對(duì)消費(fèi)行為施加影響。

增材制造技術(shù)促進(jìn)了設(shè)計(jì)師與消費(fèi)者的互動(dòng)。消費(fèi)者可以參與以創(chuàng)成式設(shè)計(jì)驅(qū)動(dòng)的自動(dòng)化設(shè)計(jì)過(guò)程，個(gè)性化定制自己的產(chǎn)品，并通過(guò)VR、AR技術(shù)在線(xiàn)觀(guān)察和修改虛擬的產(chǎn)品，設(shè)計(jì)確定后可通過(guò)3D打印技術(shù)實(shí)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(lái)的制造可能就在于在社區(qū)進(jìn)行離散化制造。在汽車(chē)制造領(lǐng)域，美國(guó)加州的創(chuàng)業(yè)公司Hackrod已在探索通過(guò)個(gè)性化設(shè)計(jì)和3D打印徹底改變移動(dòng)解決方案的生產(chǎn)，西門(mén)子為Hackrod提供了數(shù)字創(chuàng)新平臺(tái)，這是一個(gè)集成的軟件包，可以順利實(shí)現(xiàn)從設(shè)計(jì)和開(kāi)發(fā)到車(chē)輛生產(chǎn)的整個(gè)過(guò)程。想象一下，消費(fèi)者不必費(fèi)力地選擇經(jīng)銷(xiāo)商處的輪輞或座套的顏色，也不必為不需要的配置買(mǎi)單。相反，買(mǎi)家可以在屏幕上自行設(shè)計(jì)車(chē)身，底盤(pán)或決定車(chē)內(nèi)裝飾。為了讓消費(fèi)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(chē)3D打印了一體化的車(chē)身結(jié)構(gòu)，在精確的生產(chǎn)軟件控制下，La Bandita車(chē)身結(jié)構(gòu)在車(chē)庫(kù)大小的3D打印機(jī)中逐層實(shí)現(xiàn)。Hackrod代表了一種全新的工業(yè)制造模式，提供了在沒(méi)有大型生產(chǎn)線(xiàn)的情況下針對(duì)客戶(hù)需求量身定制的創(chuàng)新汽車(chē)推向市場(chǎng)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(duì)供應(yīng)鏈和物流帶來(lái)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(lái)相對(duì)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(huì)化的協(xié)同體系，加大了管理上的復(fù)雜性。同時(shí)不斷擴(kuò)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(jìn)行細(xì)分，可基于模型為每個(gè)客戶(hù)創(chuàng)建個(gè)人資料，評(píng)估每個(gè)獨(dú)特客戶(hù)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(lái)以下方面的優(yōu)勢(shì)：實(shí)時(shí)在線(xiàn)的敏捷性、通信與協(xié)作的即時(shí)性、參與方信息的一致性、點(diǎn)到點(diǎn)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(shì)報(bào)告（2019）顯示，數(shù)字孿生體技術(shù)將在物流領(lǐng)域創(chuàng)造價(jià)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(mén)已經(jīng)利用傳感器跟蹤貨物，還應(yīng)用機(jī)器學(xué)習(xí)和高級(jí)分析技術(shù)來(lái)優(yōu)化供應(yīng)鏈，并從歷史裝運(yùn)和運(yùn)營(yíng)數(shù)據(jù)中獲得新的知識(shí)。

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(duì)供應(yīng)鏈和物流的優(yōu)化，具體表現(xiàn)在三個(gè)方面：一是“隨需制造”，根據(jù)訂單按產(chǎn)品數(shù)模進(jìn)行生產(chǎn)，將有助于減少實(shí)體庫(kù)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(diǎn)，滿(mǎn)足交付時(shí)間和成本的要求；三是“萬(wàn)變不離其宗”，簡(jiǎn)化了原材料的種類(lèi)和物流，如對(duì)各種不銹鋼制品零件，實(shí)際只需確保不銹鋼粉末庫(kù)存，而不是保留各種成品庫(kù)存，各種材料還可以在增材制造過(guò)程中進(jìn)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(lái)極大變革。例如UPS和Fast Radius、SAP合建的分布式制造平臺(tái)，旨在滿(mǎn)足全球和國(guó)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(gè)“虛擬庫(kù)存”，可以安全地存儲(chǔ)客戶(hù)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(shí)才進(jìn)行生產(chǎn)，生產(chǎn)工藝是根據(jù)所選的制造地點(diǎn)和設(shè)備動(dòng)態(tài)優(yōu)化的。Fast Radius將增材制造中心設(shè)置在美國(guó)肯塔基州路易斯維爾的UPSWorldPort工廠(chǎng)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(gè)小時(shí)的生產(chǎn)時(shí)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(duì)于復(fù)雜裝備（如航空發(fā)動(dòng)機(jī)）的維護(hù)保養(yǎng)模式，也逐步應(yīng)用到消費(fèi)品上。

例如對(duì)于無(wú)人駕駛的智能汽車(chē)，構(gòu)建其數(shù)字孿生體可以進(jìn)一步自我升級(jí)，并加強(qiáng)與道路、網(wǎng)絡(luò)、停車(chē)、加油充電、維保網(wǎng)點(diǎn)等周邊環(huán)境的互動(dòng)。

特斯拉公司為其生產(chǎn)和銷(xiāo)售的每一輛電動(dòng)汽車(chē)都建立了數(shù)字孿生體，相對(duì)應(yīng)的模型數(shù)據(jù)都保存在公司數(shù)據(jù)庫(kù)。每輛電動(dòng)車(chē)每天傳輸其日常數(shù)據(jù)，并通過(guò)數(shù)字孿生體的模擬程序使用這些數(shù)據(jù)來(lái)發(fā)現(xiàn)可能的異常情況并提供糾正措施。每輛車(chē)都在反饋數(shù)據(jù)，特斯拉每天可獲得相當(dāng)于160萬(wàn)英里的駕駛體驗(yàn)，并在不斷的學(xué)習(xí)過(guò)程中反饋給每輛車(chē)。

日益增多的智能化消費(fèi)產(chǎn)品，雖然維護(hù)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(jià)值不容忽視。例如以智能手表、智能眼鏡、智能運(yùn)動(dòng)鞋等為代表的可穿戴產(chǎn)品，一方面作為消費(fèi)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(yùn)動(dòng)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(fèi)品使用階段的應(yīng)用，主要體現(xiàn)在個(gè)性化改裝和維修領(lǐng)域，不斷賦予消費(fèi)品新的面貌和活力。

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（源自南極熊3D打?。?