区块链技术在增材制造中的应用研究

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2016年12月,经济合作与发展组织(OECD)发布的《2016年科学、技术与创新展望报告》,其中将“增材制造”与“区块链”列入未来十大科技趋势。两种技术分别属于先进制造和信息技术领域,如何将区块链应用到增材制造中,加快区块链与先进制造业的融合,本文将探讨这一问题。

增材制造是以数字模型为基础,将材料逐层堆积制造出实体物品的新兴制造技术,体现了信息网络技术与先进材料技术、数字制造技术的密切结合,是先进制造业的重要组成部分。我国高度重视增材制造产业,将其列为“中国制造2025”的发展重点方向。在系列规划政策的引导和推动下,增材制造产业快速发展,技术和产品取得一系列进步,生态体系逐步完善。但是,发展中也面临一系列问题,例如产业规模化程度低、行业标准体系不健全、协同推进机制尚需完善。从产业生态角度看,服务于上游的材料商、零件商、辅助设备生产商、软件商,到中游的增材制造设备商,以及下游的增材制造工厂、应用服务商、集成商等产业相关方,信息技术在协同设计、数据安全、产权保护、制造控制等领域都有着广阔的应用空间。

 

区块链应用在增材制造中的应用业务分析

 

区块链(blockchain)作为一种新兴的信息技术,可以看作是一种在对等网络下的分布式数据库技术。在增材制造领域,区块链技术可以在身份认证、数字资产管理、版权交易与支付、供应链管理、数据安全、行业监管等方面提供信息服务(见图1)。

 

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1 区块链技术在增材制造领域的应用业务

        在数据协同共享方面,可以通过区块链技术对3D设计文件进行加密处理,同时在共识机制下,保证数据的协同性和安全性。例如2017年美国海军已经在增材制造中应用区块链技术,保证制造过程的协同,实现增材制造过程中(从设计、原型、试验、生产到最终处理)数据的安全。

另外,在一些需要对设计文件进行受控管理的特殊领域,例如,3D枪支、航空件、军事设备、嵌入式医疗设备等特殊产品的制造过程中,对于相关设计资质、数据版权、产品许可等要求较为严格。区块链技术具有防伪造、防篡改、高可靠性、隐私保护等特征,可以帮助增材制造的数据交易实现受控监管。

在产业链协同方面,在现有的增材供应体系中,相关方之间存在数据和信息协同问题,一旦出现纠纷,追责和处理的成本高,难度大。应用区块链技术,可以建立一个透明、可追溯、安全的分布式架构,可以实时查看在整个供应体系中从设计到打印的全链条业务,从而提高供应链管理的效率。当发生纠纷时,举证和追查也变得更加清晰和容易。

在增材制造的生产智能化方面,设备与设备的交互、设备与软件的交互、数据与设备的交互,都需要身份认证和业务协同。区块链可以应用在设备的可配置和受控、软件的柔性组态、人机交互等方面。利用区块链技术完成相关资产的身份认证,以及对数字资产的受控操作,实现整个业务流程的自动化交易、自动化审计监管。

 

区块链应用在增材制造中的应用行业分析

 

区块链在航空航天、军事装备、医疗、打印服务等行业的增材制造中都有着广阔的应用前景(见图2)。在航空航天领域,可以结合区块链提升设计管理、协同共享、供应链协同、数据追溯等方面的能力,提高设计数据的一致性和可靠性,缩短研制周期。在军事领域,可以通过区块链技术实现安全受控地下载打印数据,使得可以在战场中实时打印武器。在医疗领域,区块链技术可以应用在相关的医疗模型、手术导板、金属植入物等医疗产品的行业许可和准入等方面。在打印服务领域,可以通过基于区块链技术的产权保护,实现数字版权交易、版税自动支付,构建可信、安全的知识产权交易平台。

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 2 区块链技术在增材制造领域应用的行业

 

参考文献

[1] 工业和信息化部.《国家增材制造产业发展推进计划(2015-2016)》.

[2] 中国增材制造产业联盟.《中国增材制造产业发展报告(2017)》.

[3] 中国区块链技术和产业发展论坛.《中国区块链技术和应用发展白皮书(2016)》.

 


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作者:中国区块链技术和产业发展论坛
稿源:巴比特资讯(http://www.8btc.com/blockchain-additive-manufacturing)
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    ICO观察员
    ICO观察员 4 天前

    区块链技术在增材制造中的应用研究_巴比特_服务于区块链创新者http://t.cn/ROCwmej ​

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    reswz 5 天前

    区块链应用场景需要针对实际问题展开…

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