人法地，地法天，天法道，道法自然。DfAM增材制造設(shè)計(jì)的目標(biāo)是實(shí)現(xiàn)由產(chǎn)品性能驅(qū)動的正向設(shè)計(jì)。而在沒有逆向參考的情況下，用什么原則來指導(dǎo)DfAM這一正向設(shè)計(jì)過程？

DfAM完整流程一覽

DfAM是一種調(diào)整設(shè)計(jì)以使制造成本更低、更快或更有效的過程。通過有效的增材制造技術(shù)可以優(yōu)化產(chǎn)品設(shè)計(jì)和3D打印制造流程，節(jié)省時間和成本，提高生產(chǎn)效率。

通過實(shí)踐和經(jīng)驗(yàn)的總結(jié)，我們將DfAM增材設(shè)計(jì)制造過程劃分為啟動、設(shè)計(jì)、仿真、制造、質(zhì)檢幾個節(jié)點(diǎn)。鑒于DfAM增材設(shè)計(jì)制造的本質(zhì)就在于回歸設(shè)計(jì)的本源，面向功能，回歸產(chǎn)品的構(gòu)想。因此要實(shí)現(xiàn)全鏈條的控制和設(shè)計(jì)，我們的設(shè)計(jì)不單單局限在設(shè)計(jì)維度，還要把仿真、制造、甚至質(zhì)檢等流程，融合到我們的設(shè)計(jì)流程中，把觀念提取出來，統(tǒng)稱設(shè)計(jì)流程，或設(shè)計(jì)范式，真正為產(chǎn)品正向設(shè)計(jì)服務(wù)。?

增材設(shè)計(jì)制造真正改變的是什么，最重要的部分是增材思維的設(shè)計(jì)。第一，增材思維現(xiàn)在整體上是一種選擇，一種材料、一種工藝，這種材料和工藝決定了工業(yè)品的基本屬性。比如說從成本上來講，設(shè)備的控件時間是一個核心的要素，時間和成本是直接相關(guān)聯(lián)的。第二，創(chuàng)新。增材真正增加附加值的部分就是我們所說的增材思維底層技術(shù)庫，這個是我們核心的增材思維設(shè)計(jì)點(diǎn)，因?yàn)樵霾牡某霈F(xiàn)，我們才能有出現(xiàn)梯度混合材料、微通道的設(shè)計(jì)、晶格庫的可能性，因?yàn)槲覀冇姓w的設(shè)計(jì)思路，才能做到真正的突破及顛覆性的創(chuàng)新。?

我們?yōu)槭裁从忠龇抡婺?？是因?yàn)槲覀儗π阅苡懈叩囊螅覀兿Ｍ霾漠a(chǎn)生的產(chǎn)品，應(yīng)力是更小的，抗疲勞是更好的，輕量化是更輕的，這樣的產(chǎn)品才有意義，性能才能提升，真正的從仿真控制成形，和質(zhì)量密切相關(guān)。?

還有一個很重要的環(huán)節(jié)是后處理，從現(xiàn)在整個增材行業(yè)來說，后處理的成本占整個成本的30%-40%，所以要完整的把所有后處理流程的關(guān)鍵參數(shù)都控制出來，既對性能質(zhì)量有提升，又對成本有控制，只有全鏈條都做到了，我們的產(chǎn)品才能真正進(jìn)入增材設(shè)計(jì)的應(yīng)用，而且增材的使用性才能得到保障，這個產(chǎn)品才能通過增材的認(rèn)證，才有產(chǎn)業(yè)化的可能性。

DfAM設(shè)計(jì)思維重在培養(yǎng)

目前人們對于增材制造這一技術(shù)的認(rèn)識還很少站在系統(tǒng)高度，統(tǒng)一材料、工藝、設(shè)計(jì)、性能、功能等要素，因此造成增材制造各要素之間各自為政、嚴(yán)重脫節(jié)，甚至相互割裂對立的現(xiàn)實(shí)局面。加速增材制造技術(shù)大規(guī)模商用化的關(guān)鍵，是站在巨人的肩膀上學(xué)習(xí)增材設(shè)計(jì)，縮短學(xué)習(xí)曲線，避免犯重復(fù)的錯誤。

基于增材思維的先進(jìn)設(shè)計(jì)與智能制造

因此基于增材思維，按照DfAM流程進(jìn)行增材設(shè)計(jì)時，我們整理歸納了一套設(shè)計(jì)策略和準(zhǔn)則，以這套設(shè)計(jì)準(zhǔn)則為指南和標(biāo)尺，指導(dǎo)和確保增材設(shè)計(jì)反復(fù)迭代過程及最終設(shè)計(jì)結(jié)果符合材料、工藝、設(shè)計(jì)、性能、功能等要素統(tǒng)一要求。

基于DfAM的增材設(shè)計(jì)策略

DfAM中的增材設(shè)計(jì)在現(xiàn)今的工程應(yīng)用分為三個層級：

1. 工藝替換，用增材工藝把傳統(tǒng)設(shè)計(jì)的模型打印出來；

2. 適應(yīng)增材的設(shè)計(jì)，傳統(tǒng)的零件某些特征不適合增材成型，那么對這些部分進(jìn)行局部修改；

3. 面向增材的設(shè)計(jì)，是重新設(shè)計(jì)或創(chuàng)新設(shè)計(jì)零件，以最大限度地發(fā)揮增材優(yōu)勢，也是目前我們工業(yè)界最急需的增材思維的設(shè)計(jì)。

但無論哪種層級的設(shè)計(jì)思想，都要充分考慮增材工藝相關(guān)的特點(diǎn)，發(fā)揮增材優(yōu)勢，使產(chǎn)品價值的提升最大化，基于這些考量，我們提出了增材思維的設(shè)計(jì)需要考慮的14個總體策略準(zhǔn)則。