張鈺糧，高蕾娜，董浩

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小議3D打印在改型設(shè)計(jì)中的作用

張鈺糧，高蕾娜，董浩

（成都大學(xué)，四川 成都 610106）

探討了改型設(shè)計(jì)在產(chǎn)品開(kāi)發(fā)中的重要作用，與完全創(chuàng)新的產(chǎn)品相比，改型設(shè)計(jì)具有成本低、效率高等優(yōu)勢(shì)，特別是結(jié)合3D打印的改型設(shè)計(jì)能夠減少由于各種不確定因素帶來(lái)的市場(chǎng)風(fēng)險(xiǎn)。分析了幾種常見(jiàn)的改型設(shè)計(jì)的方法及其與3D打印的關(guān)系，另外從產(chǎn)業(yè)組織的角度剖析了現(xiàn)階段3D打印對(duì)規(guī)模制造的影響，為在改型設(shè)計(jì)中更加有效地融入3D打印提供了理論支撐。

改型設(shè)計(jì)；3D打?。划a(chǎn)品開(kāi)發(fā)

1 改型設(shè)計(jì)的意義

隨著社會(huì)的發(fā)展，各類(lèi)產(chǎn)品的市場(chǎng)競(jìng)爭(zhēng)也變得越來(lái)越激烈，稍微大意研發(fā)失敗或市場(chǎng)反饋不佳，就會(huì)使企業(yè)面臨重大的損失，因此企業(yè)在開(kāi)發(fā)新產(chǎn)品時(shí)都會(huì)變得越來(lái)越謹(jǐn)慎。一個(gè)產(chǎn)品從概念設(shè)計(jì)到功能體系的劃分、結(jié)構(gòu)形態(tài)的確立、制造方案的擬定，從降低風(fēng)險(xiǎn)的角度出發(fā)更需要依靠技術(shù)積累與經(jīng)驗(yàn)總結(jié)，包括大量的產(chǎn)品數(shù)據(jù)分析、用戶體驗(yàn)信息反饋及反復(fù)的樣品測(cè)定評(píng)價(jià)等[1]。相較于100%的原創(chuàng)設(shè)計(jì)，改型設(shè)計(jì)積累了更多的設(shè)計(jì)和技術(shù)經(jīng)驗(yàn)，能夠?qū)κ袌?chǎng)變化做出快速反應(yīng)，在盈利趨勢(shì)難以預(yù)測(cè)的情況下，選擇穩(wěn)妥的改型設(shè)計(jì)能夠充分壓低研發(fā)成本，降低產(chǎn)品投放市場(chǎng)失敗的風(fēng)險(xiǎn)，為企業(yè)贏得更多的回報(bào)與商機(jī)[2]。

現(xiàn)代產(chǎn)品的創(chuàng)新是一個(gè)將新技術(shù)、新功能等轉(zhuǎn)換為市場(chǎng)動(dòng)力的系統(tǒng)化工程，這個(gè)過(guò)程既包括了全新產(chǎn)品的開(kāi)發(fā)，也包括了對(duì)老產(chǎn)品的升級(jí)換代，改型設(shè)計(jì)能夠強(qiáng)化產(chǎn)品的系列性，從而進(jìn)一步鞏固品牌價(jià)值，在穩(wěn)定老用戶的基礎(chǔ)上吸納新用戶，形成一個(gè)不斷壯大的客戶群。另外產(chǎn)品創(chuàng)新除了考慮研發(fā)成本以外，還要綜合衡量社會(huì)因素、周期因素、風(fēng)險(xiǎn)因素、資金因素等各種情況對(duì)經(jīng)濟(jì)回報(bào)的影響[3]，從新舊產(chǎn)品的市場(chǎng)風(fēng)險(xiǎn)來(lái)看，雖然全新產(chǎn)品的開(kāi)發(fā)具有贏得市場(chǎng)認(rèn)可度高、從中獲取的知識(shí)與技術(shù)儲(chǔ)備量大等優(yōu)勢(shì)，但卻要面對(duì)更多不確定的競(jìng)爭(zhēng)因素以及實(shí)質(zhì)性優(yōu)勢(shì)被技術(shù)迭代減退的風(fēng)險(xiǎn)。對(duì)比而言，而在現(xiàn)有技術(shù)基礎(chǔ)上對(duì)產(chǎn)品進(jìn)行改型設(shè)計(jì)是一件風(fēng)險(xiǎn)較低而回報(bào)穩(wěn)定的事情，統(tǒng)計(jì)證明多數(shù)在功能和造型上完全創(chuàng)新的產(chǎn)品對(duì)市場(chǎng)份額的占有遠(yuǎn)不如基于成熟技術(shù)及品牌口碑上的改型產(chǎn)品。

以德國(guó)博世旗下的電動(dòng)工具來(lái)說(shuō)，整體風(fēng)格都統(tǒng)一在黑、藍(lán)、紅三種色調(diào)中，造型主要是簡(jiǎn)單幾合體的疊加，少數(shù)地方具有弧面和流線感。從圖1中可以看出同一系列中的不同產(chǎn)品都是基于一個(gè)形態(tài)框架衍生而來(lái)，即使變化也是小部分的改動(dòng)而非面目全非地大改。長(zhǎng)期以來(lái)通過(guò)在已有產(chǎn)品基礎(chǔ)上的不斷改進(jìn)，為博世贏得了高效的產(chǎn)品開(kāi)發(fā)速度，樹(shù)立了良好的品牌形象，吸引了眾多忠實(shí)的消費(fèi)者。

圖1 博世電轉(zhuǎn)系列產(chǎn)品圖

目前在改型設(shè)計(jì)中呈現(xiàn)的一個(gè)趨勢(shì)就是和3D打印結(jié)合得越來(lái)越緊密了，因?yàn)檫@個(gè)過(guò)程實(shí)現(xiàn)了設(shè)計(jì)與制造的高度集成，成型過(guò)程不需要任何刀具和夾具，擺脫了成本的限制對(duì)造型復(fù)雜程度的影響。如圖2所示為結(jié)合3D打印的手柄改型設(shè)計(jì)，一方面實(shí)物模型能夠提供比數(shù)字模型更為可靠的人機(jī)測(cè)試結(jié)果；另一方面與傳統(tǒng)的油泥模型相比，3D打印更方便簡(jiǎn)潔，即不但不會(huì)弄臟手，而且還會(huì)大幅提升制作效率，因?yàn)橛湍嗟姆N類(lèi)有很多，在調(diào)制時(shí)與粘接劑的配比不易控制，再者油泥一般都有輕微的毒性，長(zhǎng)期近距離接觸肯定對(duì)健康有影響。

圖2 3D打印的改型手柄

2 改型設(shè)計(jì)的方法

2.1 以參數(shù)優(yōu)化為主導(dǎo)的改型設(shè)計(jì)

一般企業(yè)出于對(duì)生產(chǎn)條件和設(shè)計(jì)通用化程度的考慮，很多新產(chǎn)品的研發(fā)都是在已有產(chǎn)品基礎(chǔ)上的改型設(shè)計(jì)，因而具有很強(qiáng)的繼承性和系列化特征。在設(shè)計(jì)中因?yàn)榫植空{(diào)整使得整個(gè)產(chǎn)品參數(shù)發(fā)生變化的情況比比皆是，為了加快設(shè)計(jì)速度，參數(shù)化設(shè)計(jì)得到了廣泛的應(yīng)用[4]。在生活中由一體成型就能投入使用的產(chǎn)品并不多見(jiàn)，大多數(shù)產(chǎn)品都是由各個(gè)部分裝配而成，參數(shù)化設(shè)計(jì)很好的符合了這個(gè)特點(diǎn)，它將從零部件開(kāi)始的自下而上的設(shè)計(jì)與整體方案捆綁在一起，建立了過(guò)程與結(jié)果之間的函數(shù)關(guān)系，只要改變其中之一就能使另外的數(shù)據(jù)隨之發(fā)生變化。結(jié)合3D打印來(lái)驗(yàn)證參數(shù)化設(shè)計(jì)，能夠提供比數(shù)據(jù)模型更為真實(shí)可靠的校驗(yàn)結(jié)果，雖然虛擬場(chǎng)景也是依據(jù)物理定理編寫(xiě)出來(lái)的模擬程序，可以準(zhǔn)確地判斷機(jī)構(gòu)設(shè)計(jì)的合理性，但是卻無(wú)法顧及到材料的力學(xué)性能、表面粗糙度以及外界環(huán)境的影響等。從嚴(yán)謹(jǐn)和保險(xiǎn)的角度出發(fā)，很多時(shí)候必須將實(shí)物做出來(lái)，相較于傳統(tǒng)的模具制作，3D打印可以充分發(fā)揮其成形速度快，仿真能力強(qiáng)等優(yōu)勢(shì)，然后再進(jìn)行一些后期的加工處理來(lái)獲得相應(yīng)的力學(xué)性能、表面精度等，從而更加真實(shí)地還原組成產(chǎn)品的各種機(jī)構(gòu)在現(xiàn)實(shí)環(huán)境中的工作情況。

2.2 以裝配改進(jìn)為主導(dǎo)的改型設(shè)計(jì)

對(duì)裝配方案進(jìn)行改進(jìn)是改型設(shè)計(jì)中的另一種常見(jiàn)手段，基于現(xiàn)有結(jié)構(gòu)的簡(jiǎn)化是裝配改型的重點(diǎn)，同時(shí)也是難點(diǎn)。另外將裝配改型與定制化消費(fèi)結(jié)合起來(lái)也是當(dāng)今制造業(yè)發(fā)展的一個(gè)重點(diǎn)，表現(xiàn)在將產(chǎn)品的易損件設(shè)計(jì)為可以隨時(shí)更換和安裝的部份。這一點(diǎn)可以和3D打印緊密結(jié)合，信息共享就是其中的一種，廠家可以闡明某零件在以不同材質(zhì)制造時(shí)的受力強(qiáng)度、使用壽命等信息，然后以開(kāi)源數(shù)據(jù)模型下載或提供技術(shù)指導(dǎo)的方式讓擅長(zhǎng)3D打印的用戶獲得更大選擇權(quán)[5]，比如張三可以采打印塑料螺釘，而李四可以打印金屬螺釘，雖然前后兩種螺釘在使用壽命上有較大的差異，但是都是從用戶需求出發(fā)的裝配改進(jìn)。目前將產(chǎn)品的核心部件獨(dú)立出來(lái)作為一個(gè)功能單元，而其它部分可以讓用戶自主設(shè)計(jì)并擁有更大選擇權(quán)的產(chǎn)銷(xiāo)模式已經(jīng)受到廣泛的關(guān)注。這一點(diǎn)同樣可以與3D打印緊密聯(lián)系起來(lái)，以達(dá)到某種緊固效果為例，可以采用三種不同的裝配方式，廠家只提供一種緊固零件，而另外兩種緊固零件和裝配方式雖然沒(méi)有實(shí)物，但是附有說(shuō)明圖紙，用戶可以根據(jù)自己的需求以3D打印來(lái)獲得零件。以上所述其實(shí)是有關(guān)裝配改型中模塊化設(shè)計(jì)和選擇的問(wèn)題，將3D打印融入其中，可以有效地?cái)U(kuò)展模塊化理論的應(yīng)用范疇，從而為裝配改進(jìn)提供更多高效高質(zhì)的改型方式。

2.3 以外觀變化為主導(dǎo)的改型設(shè)計(jì)

在這里將以外觀變化為主導(dǎo)的改型設(shè)計(jì)分為兩種，一種是由功能引起的外觀改型，另一種是從美學(xué)角度引起的改型。目前將3D打印融入到這兩種外觀改型中都能體現(xiàn)出一定程度的優(yōu)勢(shì)，特別是后者，通過(guò)3D打印能夠解決傳統(tǒng)加工技術(shù)（減材制造）不能得到的復(fù)雜形狀，即無(wú)需數(shù)控加工就能得到各種型腔曲面。這樣就大幅加強(qiáng)了產(chǎn)品柔性制造的能力，為外觀美學(xué)性能的提升增添了更多的彈性選擇[6]。

3 改型設(shè)計(jì)與3D打印的結(jié)合

3.1 3D打印的優(yōu)勢(shì)

目前從3D打印的發(fā)展來(lái)看，在縮短產(chǎn)品改型設(shè)計(jì)與再制造的周期，滿足定制化消費(fèi)需求等方面已經(jīng)逐步顯現(xiàn)出其有別于大工業(yè)生產(chǎn)的獨(dú)特優(yōu)勢(shì)。將改型設(shè)計(jì)與3D打印技術(shù)結(jié)合不但可以大幅縮短樣品試制周期，另外在降低功能樣件的返工率、檢測(cè)產(chǎn)品造型誤差、調(diào)式結(jié)構(gòu)件的裝配干涉、進(jìn)行應(yīng)力與流動(dòng)分析等方面都比傳統(tǒng)的制造方法節(jié)約很多時(shí)間和費(fèi)用。例如上海泰聯(lián)科技有限公司利用3D打印技術(shù)為某一汽車(chē)股份有限公司新車(chē)的前后保險(xiǎn)杠進(jìn)行了沖撞試驗(yàn)，使用3D打印技術(shù)6套保險(xiǎn)杠的制造周期僅為40天，費(fèi)用約為60萬(wàn)；而使用傳統(tǒng)加工方法制造周期約為6個(gè)月，費(fèi)用高達(dá)600萬(wàn)[7]。

采用傳統(tǒng)制造方法進(jìn)行工業(yè)生產(chǎn)需要的模具一般由成型磨削、鑄造模具、數(shù)控銑削等方法來(lái)完成，由于這些工藝復(fù)雜且耗時(shí)長(zhǎng)，資金需求大，嚴(yán)重影響了產(chǎn)品上市的速度。將3D打印應(yīng)用到模具加工中可以充分發(fā)揮其柔性制造的優(yōu)勢(shì)，打破傳統(tǒng)加工技術(shù)的限制，將待成型物理實(shí)體的形態(tài)及結(jié)構(gòu)難度與成型過(guò)程的難度分開(kāi)，利用降維制造的方式將數(shù)字化模型轉(zhuǎn)變?yōu)榭梢杂|摸的實(shí)物樣品[4]。另外，針對(duì)一些切削加工無(wú)法獲得的復(fù)雜形態(tài)，現(xiàn)在以犀牛（Rhino）為數(shù)字平臺(tái)的蚱蜢（Grasshopper）可視化節(jié)點(diǎn)式編程插件就致力于形態(tài)創(chuàng)造的效率問(wèn)題的解決（復(fù)雜形態(tài)的繪制與修改在人工操作下都是艱巨而繁瑣的操作），該插件借助程序與邏輯語(yǔ)言的高效性，在制圖過(guò)程中將微觀層級(jí)的各個(gè)要素聯(lián)系起來(lái)控制宏觀變化，進(jìn)而使計(jì)算機(jī)能夠輕松處理微觀層級(jí)的海量信息[8]。數(shù)字技術(shù)已經(jīng)可以幫助我們將以前難于想象的物態(tài)創(chuàng)建出來(lái)，而3D打印則能實(shí)物化數(shù)字模型，在定制化消費(fèi)需求不斷擴(kuò)大的今天，怎樣充分發(fā)揮3D打印的優(yōu)勢(shì)，彌補(bǔ)傳統(tǒng)制造的不足，是每個(gè)設(shè)計(jì)師都需要思考的問(wèn)題。

3.2 3D打印與傳統(tǒng)制造技術(shù)的關(guān)系

機(jī)加工主要是指去除成型（Dislodge Forming）和受迫成型（Forced Forming）兩種方式，而以3D打印為代表的“快速成型技術(shù)”是在數(shù)字化建模、控制軟件、材料工程、機(jī)械原理等組成的一個(gè)復(fù)雜的機(jī)電一體化系統(tǒng)上建立起來(lái)的[9]。3D打印模型的形成過(guò)程是從零開(kāi)始的“加法”運(yùn)算，通過(guò)將三維實(shí)體分解成一片片二維形狀的層疊可以制作出任意復(fù)雜的造型及結(jié)構(gòu)，突破了“減材制造”技術(shù)針對(duì)不規(guī)則復(fù)雜幾何造型無(wú)法加工、難以加工或開(kāi)模具成本非常高昂等技術(shù)瓶頸[10]。

隨著制造網(wǎng)絡(luò)、信息網(wǎng)絡(luò)的不斷發(fā)展及個(gè)性化消費(fèi)的快速增漲，有關(guān)于3D打印能否徹底顛覆傳統(tǒng)制造的爭(zhēng)論就沒(méi)有停息過(guò)。其中激進(jìn)派將3D打印視作1977年個(gè)人計(jì)算機(jī)和1990年網(wǎng)頁(yè)瀏覽器一樣，是一個(gè)嶄新的市場(chǎng)從萌芽期進(jìn)入成長(zhǎng)期的轉(zhuǎn)折點(diǎn)[11]?！督?jīng)濟(jì)學(xué)人》雜志認(rèn)為觸發(fā)第三次工業(yè)革命的關(guān)鍵因素就是以3D打印為代表的數(shù)字化制造技術(shù)，“其將改寫(xiě)制造業(yè)的生產(chǎn)方式，進(jìn)而改變產(chǎn)業(yè)鏈的運(yùn)作模式”[12]?！叭绻诮饘俨牧仙系玫綇V泛應(yīng)用，3D打印就可能引領(lǐng)新一輪工業(yè)革命”[13]。而保守派則認(rèn)為3D打印沒(méi)有實(shí)際的盈利空間，只是市場(chǎng)高估的一個(gè)泡沫?！按蟊娀?D打印機(jī)因?yàn)椴牧?，質(zhì)量受限，所以盈利空間小”[14]。“高端機(jī)的起價(jià)格都在十萬(wàn)或百萬(wàn)，材料更是按克算錢(qián)，其高成本讓中小型企業(yè)難以承受”[15]?！澳壳昂诵牡?D打印技術(shù)還是由政府扶持并且運(yùn)用在軍事、航空航天、醫(yī)藥等領(lǐng)域，工業(yè)化的推廣實(shí)際上很難”[16]。

雖然就眼下來(lái)看，3D打印確實(shí)還存在一些亟待突破的技術(shù)瓶頸，諸如在速度上不及規(guī)?；拇笊a(chǎn)；雖然可以減少材料的浪費(fèi)，但是整體能耗還不夠低；打印金屬、陶瓷等材料的價(jià)格太高；材料的適用范圍及成品的物理特性均未擬定出統(tǒng)一的行業(yè)標(biāo)準(zhǔn)[17]；后期模型需要進(jìn)行剝離、打磨、修補(bǔ)、拋光等處理……問(wèn)題越多，改進(jìn)的空間多，說(shuō)明3D打印的發(fā)展?jié)摿薮?。不斷革新的生產(chǎn)加工技術(shù)必然會(huì)同時(shí)推動(dòng)傳統(tǒng)工業(yè)生產(chǎn)方式和3D打印的進(jìn)步，在將來(lái)，無(wú)論3D打印能否全面替代批量制造并不重要，作為一種先進(jìn)的制造手段，能夠突顯自己的技術(shù)優(yōu)勢(shì)，有針對(duì)性的解決實(shí)際問(wèn)題，就達(dá)到目的了。

3.3 3D打印對(duì)產(chǎn)業(yè)組織模式的影響

目前3D打印已經(jīng)能與規(guī)模制造融合并將影響力擴(kuò)大到生產(chǎn)流程與組織方式上。比如企業(yè)可以通過(guò)創(chuàng)建公共服務(wù)平臺(tái)將常用零部件信息掛到網(wǎng)上供用戶下載，用戶再將下載的數(shù)據(jù)以3D打印轉(zhuǎn)換為實(shí)物，可以根據(jù)需要選擇不同的材料，這樣做既省去了維修寄換零件部件帶來(lái)的麻煩，也讓部分消費(fèi)者享受到定制化服務(wù)帶來(lái)的靈活與便利。再如有的3D打印發(fā)燒友將自己的產(chǎn)品設(shè)計(jì)方案上傳到定制化平臺(tái)進(jìn)行交流共享，以“用戶－企業(yè)－用戶”的生產(chǎn)模式創(chuàng)造出更多的就業(yè)機(jī)會(huì)，將密集制造向分散制造引流，從而節(jié)約大量資源成本，也把設(shè)計(jì)與生產(chǎn)推向更加社會(huì)化與民主化的境界[9]。

2015年出臺(tái)的《國(guó)務(wù)院關(guān)于大力推進(jìn)大眾創(chuàng)業(yè)萬(wàn)眾創(chuàng)新若干政策實(shí)施的意見(jiàn)》明確指出，充分調(diào)動(dòng)億萬(wàn)群眾的智慧及創(chuàng)造力來(lái)推動(dòng)整個(gè)社會(huì)的創(chuàng)新發(fā)展，對(duì)一些資源消耗大、環(huán)境破壞嚴(yán)重的粗放式生產(chǎn)模式進(jìn)行結(jié)構(gòu)性調(diào)整是勢(shì)在必行的改革[18]。我國(guó)人力資本的潛在優(yōu)勢(shì)還有待釋放，通過(guò)優(yōu)化產(chǎn)業(yè)組織方式可以創(chuàng)造更多的就業(yè)機(jī)會(huì)。基于當(dāng)前的政策條件，借助3D打印獨(dú)特的成型優(yōu)勢(shì)，將創(chuàng)新、體驗(yàn)與服務(wù)共同融入到銷(xiāo)售中，通過(guò)信息網(wǎng)絡(luò)、制造網(wǎng)絡(luò)與物流網(wǎng)絡(luò)的互通優(yōu)勢(shì)，拓展與定制消費(fèi)緊密結(jié)合的各種生產(chǎn)服務(wù)模式，形成一種社會(huì)化的“創(chuàng)造性活動(dòng)”必然為大勢(shì)所趨[19]。具體來(lái)講，在改型設(shè)計(jì)中結(jié)合3D打印能夠廣泛集合社會(huì)化制造的資源，通過(guò)與協(xié)同創(chuàng)新、制造網(wǎng)絡(luò)一體化等方式的融合，把“個(gè)人工廠”納入到整個(gè)產(chǎn)業(yè)價(jià)值鏈中，撇開(kāi)核心技術(shù)，企業(yè)可以將很多改型項(xiàng)目委托給個(gè)人完成，從而將社會(huì)制造積累的人才優(yōu)勢(shì)有效轉(zhuǎn)化為產(chǎn)品的競(jìng)爭(zhēng)優(yōu)勢(shì)。

另外對(duì)一些定制需求較高而技術(shù)門(mén)檻較低的產(chǎn)品，除開(kāi)專利保護(hù)節(jié)點(diǎn)，用戶可以借助3D打印將自己的審美喜好融入外觀設(shè)計(jì)中，而企業(yè)只需要提供一些指導(dǎo)性的建議，諸如尺寸規(guī)范、項(xiàng)目清單、自助打印及裝配指南等。這種通過(guò)3D打印將傳統(tǒng)的生產(chǎn)方式轉(zhuǎn)變?yōu)槎ㄖ苹a(chǎn)的方式一方面為企業(yè)在核心技術(shù)以外的研發(fā)節(jié)約了大量成本，另外一方面通過(guò)把產(chǎn)品的部分價(jià)值以協(xié)同開(kāi)發(fā)的方式返還給消費(fèi)者的方法，既可以促進(jìn)產(chǎn)品的銷(xiāo)售，獲得更多準(zhǔn)確的用戶體驗(yàn)數(shù)據(jù)，又可以將部分消費(fèi)者轉(zhuǎn)變自主創(chuàng)業(yè)者，將以核心技術(shù)為驅(qū)動(dòng)的精英設(shè)計(jì)與自主參與為驅(qū)動(dòng)的大眾設(shè)計(jì)有效結(jié)合起來(lái)。

3.4 3D打印與改型設(shè)計(jì)的結(jié)合發(fā)展

就以上分析來(lái)看，如果要想3D打印在改型設(shè)計(jì)中發(fā)揮更大的作用，應(yīng)該將重點(diǎn)放在怎樣使3D打印與傳統(tǒng)制造更好地銜接上，使它們相互取長(zhǎng)補(bǔ)短。隨著智能化、大數(shù)據(jù)、云計(jì)算逐步成為技術(shù)主流，完全可以利用3D打印來(lái)淘汰一批污染大、能耗高的規(guī)模經(jīng)濟(jì)，并將其朝著分布式協(xié)同生產(chǎn)與個(gè)性化定制的方向引導(dǎo)[20]。另外，應(yīng)當(dāng)加快完善3D打印周邊服務(wù)，積極推進(jìn)互聯(lián)網(wǎng)公共服務(wù)平臺(tái)的打造，面向細(xì)分行業(yè)提供更多的3D打印培訓(xùn)，促進(jìn)創(chuàng)新資源、生產(chǎn)能力、市場(chǎng)需求的集聚與對(duì)接，形成面向生產(chǎn)組織全過(guò)程的服務(wù)信息。要鼓勵(lì)企業(yè)利用互聯(lián)網(wǎng)采集并對(duì)接用戶個(gè)性消費(fèi)的需求，為改型設(shè)計(jì)提供有力的數(shù)據(jù)支撐，可以開(kāi)展遠(yuǎn)程維護(hù)、質(zhì)量診斷、在線答疑等增值服務(wù)，將數(shù)據(jù)模型處理軟件與打印控制軟件進(jìn)行一體化開(kāi)發(fā)，只有這樣才能讓更多的用戶感覺(jué)到3D打印的魅力。

4 總結(jié)

目前在改型設(shè)計(jì)中融入3D打印已成為企業(yè)創(chuàng)造競(jìng)爭(zhēng)優(yōu)勢(shì)的一項(xiàng)有力抓手，雖然還難以預(yù)見(jiàn)它對(duì)制造業(yè)未來(lái)的發(fā)展究竟會(huì)產(chǎn)生多大的影響，但是從目前的情況來(lái)看，在產(chǎn)品開(kāi)發(fā)中3D打印確實(shí)可以極大的降低研發(fā)成本和縮短研發(fā)周期。當(dāng)前3D打印已經(jīng)在工業(yè)生產(chǎn)配套體系中逐漸展露鋒芒，特別是在傳統(tǒng)制造方式短板的彌補(bǔ)上，在改型設(shè)計(jì)中融入3D打印就是一個(gè)很好例子。當(dāng)然3D打印也有很多亟待解決的技術(shù)難題。在利用3D打印為改型設(shè)計(jì)服務(wù)的過(guò)程中，應(yīng)該綜合成本、開(kāi)發(fā)效率、投資回報(bào)、凈利潤(rùn)等各方面的因素來(lái)考慮問(wèn)題，這樣才能使3D打印更好地為改型設(shè)計(jì)服務(wù)。

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The Role of 3D Printing in Remodeling Design

ZHANG Yuliang，GAO Leina，Dong Hao

( Chengdu University, Chengdu 610106, China )

The paper discusses the important role of remodeling design in product development. Compared with completely innovative products, remodeling design has the advantages of low cost and high efficiency. When combined with 3D printing, it can reduce the market risk caused by uncertain factors. The paper analyzes several common methods of remodeling design and its relationship with 3D printing. In addition, a study of the impact of 3D printing on large-scale manufacturing is conducted from the perspective of industrial organization, which supplies more theoretical support for the integration of 3D printing and the remodeling design.

remodeling design；3D printing；product development

TB472

A

1006－0316 (2018) 04－0067－06

2017－08－02

四川動(dòng)漫研究中心資助項(xiàng)目（DM201624）；成都學(xué)院（成都大學(xué)）2017年本科教育教學(xué)改革項(xiàng)目——產(chǎn)品專業(yè)設(shè)計(jì)表現(xiàn)課程的優(yōu)化研究（校級(jí)自籌，項(xiàng)目編號(hào)106）

張鈺糧（1982－），女，四川成都人，碩士，講師，主要研究方向?yàn)楣I(yè)設(shè)計(jì)管理、快速制造、優(yōu)勢(shì)設(shè)計(jì)等；高蕾娜（1985－），女，湖北武漢人，博士，講師，主要研究方向?yàn)闄C(jī)電一體化、計(jì)算機(jī)應(yīng)用；董浩（1985－），四川成都人，博士，特聘副研究員，主要研究方向?yàn)榱熊?chē)動(dòng)力學(xué)性能分析。

10.3969/j.issn.1006-0316.2018.04.016