主题
正向设计体系驱动制造自适应
分享嘉宾
李元林（安世亚太科技成都分公司首席技术官）
增材制造作为工业4.0的核心技术之一，其前景受到了无数专业人士的共同推崇，并在实际应用中得到了验证，但是，前几年仍然经历了泡沫时期，得到了一些质疑，遇到了一些困难。
目前技术层面上3D打印技术完全具备产业化实力，3D打印作为第四次工业革命的代表性技术，其革命的核心价值尚未被国内大多数企业深刻认识到，要释放3D打印作为附加值创造能力的赋能潜力，需要改变产品的设计，我们国家需要摆脱当前普遍陷入的狭窄思路局限，很多企业将3D打印与传统制造工艺进行一比一的对比，关心3D打印与铸造相比的经济性在哪里，这对革命性的工艺潜力来说存在极大的误解，是不公平的。我们国内必须认识到要从源头改变产品的设计，针对3D打印对产品的复杂性制造成本不敏感的特点发挥3D打印的价值。
要理解当前我们国家在3D打印的布局上所陷入的思维误区，可以将如今的3D打印市场格局划分为两种态势，一种是“下风口”态势，即没有将3D打印作为制造技术的一种，没有实现从设计端发力改变产品的设计，没有将不同的加工技术与3D打印技术融合起来，没有考虑到产品性能的产业化认证与检测，而只是片断性的单纯的局限在3D打印技术本身，将3D打印技术的应用局限在原型制造领域，发挥的仅仅是3D打印作为“快速”制造的优势。
另一种态势是“上风口”态势，这种态势与下风口态势的各种方式刚好不一样，发挥的是3D打印技术成就“复杂”产品的优势，例如通过3D打印实现了更复杂的外形，将原来十几个零件简化为1个零件，体积和重量大大缩小；或者是通过3D打印实现了材料的冶金性能的提升，再或者是制造出梯度合金等材料；再或者是实现了更高的产品性能，提升了产品生命周期的附加值。
当前中国所形成的3D 打印“热”并不具备可持续发展的潜力，而是将3D打印误导在快速制造领域，无法实现从1到n的产业化发展，陷入了下风口的僵局，这与中国长期从事逆向设计所养成的思维习惯是有很大关系的。之前国内企业并不过于担心国外出现一些好的核心技术，因为将这些产品购买过来，一般在2年内可以实现该产品的逆向设计与制造，通过“山寨”的方式，再结合国内的成本优势，以及国内巨大的市场，可以走出一条生存之路。然而，3D打印正在将这条快捷通道闭合。
想要从“下风口”转移到“上风口”是充满挑战的，上风口所需要的是正向设计的能力，当前以功能导向的增材思维设计理念是目前国内所严重缺乏的，随着3D打印的发展，仿真由以前的设计验证角色也上升成为仿真驱动设计的核心角色，新的设计方法包括拓扑优化、创成式设计与仿真的结合成为驱动3D打印发展的核心要素。
对于增材制造来说，产品成本与其复杂性的相关性不大。因此，使用3D打印技术来实现依据DfM（面向制造）设计出来的产品，然而目前普遍将3D 打印应用于产品原型的制造，产品的设计并没有根据3D 打印的特点发生改变，并不能充分发挥3D打印的技术优势。在应用的更高层次，包括“零部件组合优化”、“拓扑优化工业再设计”，以及以“创成式设计”为代表的DfF(面向功能实现)的全新设计，可以称之为“以增材思维为核心的先进设计”，是一种正向设计体系的思维和能力。
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