增材制造是數字孿生產業的完美搭檔
增材制造是近30年發展起來的一種微積分式的制造方式,在設計階段將數 模切片微分,制造階段則在微米級通過精確控制材料堆積的方式積分成型。
增材制造使設計師突破傳統制造工藝的束縛,實現全新的產品設計,從而在 實現產品減重(如航空航天領域)、私人定制(如骨科植入物和制鞋領域)以及 全新產品設計(如梯度混合材料設計、成型中嵌入傳感器的智能產品)等方面, 為設計師拓展了無限的空間(圖29、圖30)。
增材制造技術的發展,極大地促進了數字孿生體的“數字資產”和“物理實 體”之間的虛實雙向轉化。

(2)由實向虛,全數字化制造為數字孿生體提供寶貴的過程數字資產
增材制造是一個全數字化的制造過程(圖32)。數字化是增材制造技術的天 然屬性,沒有數字化就無法實現增材制造。而且增材制造的數據鏈是全過程的, 從產品設計、仿真優化、工藝參數、加工制造、包裝檢測到全生命期的維護保障 都可通過全數字化過程實現。因此每個增材制造的產品,天然就是一個數字孿生 體,包含全生命期信息。
增材制造全過程產生的數據和算法是核心的數字資產,如在線積累的增材工 藝數據包、基于材料在線優化的增材工控算法等。增材工藝仿真優化算法與設備 可以相對分離,仿真升級后新的工藝數據和優化算法,通過在線升級可使制造工 藝水平和產品質量得到持續優化和提升。

由于產品是在工藝參數包的控制下積分制造出來的,因而可以嚴格控制和記 錄產品的成型過程。這些過程數據對于提升質量、運維保障及產品迭代升級都極 具價值。
增材制造的天然在線和數字化的特性,以及材料、設備和生產線的通用性, 使得增材思維下的產業具有天然的柔性、敏捷性、數字化、在線化和服務化等特 征。如果說傳統制造模式下的產業形態進行數字孿生體的建設需要較多轉型和變 革,那么增材思維下的產業天然就是數字孿生產業。傳統產業在增材思維的加持 下,向數字孿生產業轉型能夠事半功倍。因此,我們提出“增材制造是數字孿生 產業的完美搭檔”這一論斷