【解析】區(qū)塊鏈技術(shù)在增材制造中的應(yīng)用研究

2016年12月,，經(jīng)濟(jì)合作與發(fā)展組織（OECD）發(fā)布的《2016年科學(xué),、技術(shù)與創(chuàng)新展望報(bào)告》，其中將“增材制造”與“區(qū)塊鏈”列入未來(lái)十大科技趨勢(shì),。兩種技術(shù)分別屬于先進(jìn)制造和信息技術(shù)領(lǐng)域,，如何將區(qū)塊鏈應(yīng)用到增材制造中，加快區(qū)塊鏈與先進(jìn)制造業(yè)的融合,，本文將探討這一問(wèn)題,。

增材制造是以數(shù)字模型為基礎(chǔ)，將材料逐層堆積制造出實(shí)體物品的新興制造技術(shù),，體現(xiàn)了信息網(wǎng)絡(luò)技術(shù)與先進(jìn)材料技術(shù),、數(shù)字制造技術(shù)的密切結(jié)合，是先進(jìn)制造業(yè)的重要組成部分,。我國(guó)高度重視增材制造產(chǎn)業(yè),，將其列為“中國(guó)制造2025”的發(fā)展重點(diǎn)方向。在系列規(guī)劃政策的引導(dǎo)和推動(dòng)下,，增材制造產(chǎn)業(yè)快速發(fā)展,，技術(shù)和產(chǎn)品取得一系列進(jìn)步，生態(tài)體系逐步完善,。但是,，發(fā)展中也面臨一系列問(wèn)題,，例如產(chǎn)業(yè)規(guī)模化程度低,、行業(yè)標(biāo)準(zhǔn)體系不健全,、協(xié)同推進(jìn)機(jī)制尚需完善。從產(chǎn)業(yè)生態(tài)角度看,，服務(wù)于上游的材料商,、零件商、輔助設(shè)備生產(chǎn)商,、軟件商,，到中游的增材制造設(shè)備商，以及下游的增材制造工廠,、應(yīng)用服務(wù)商,、集成商等產(chǎn)業(yè)相關(guān)方，信息技術(shù)在協(xié)同設(shè)計(jì),、數(shù)據(jù)安全,、產(chǎn)權(quán)保護(hù)、制造控制等領(lǐng)域都有著廣闊的應(yīng)用空間,。  

區(qū)塊鏈應(yīng)用在增材制造中的應(yīng)用業(yè)務(wù)分析
區(qū)塊鏈（blockchain）作為一種新興的信息技術(shù),，可以看作是一種在對(duì)等網(wǎng)絡(luò)下的分布式數(shù)據(jù)庫(kù)技術(shù)。在增材制造領(lǐng)域,，區(qū)塊鏈技術(shù)可以在身份認(rèn)證,、數(shù)字資產(chǎn)管理、版權(quán)交易與支付,、供應(yīng)鏈管理,、數(shù)據(jù)安全、行業(yè)監(jiān)管等方面提供信息服務(wù)（見(jiàn)圖1）,。

在數(shù)據(jù)協(xié)同共享方面,，可以通過(guò)區(qū)塊鏈技術(shù)對(duì)3D設(shè)計(jì)文件進(jìn)行加密處理，同時(shí)在共識(shí)機(jī)制下,，保證數(shù)據(jù)的協(xié)同性和安全性,。例如2017年美國(guó)海軍已經(jīng)在增材制造中應(yīng)用區(qū)塊鏈技術(shù),，保證制造過(guò)程的協(xié)同,，實(shí)現(xiàn)增材制造過(guò)程中（從設(shè)計(jì)、原型,、試驗(yàn),、生產(chǎn)到最終處理）數(shù)據(jù)的安全。
另外,，在一些需要對(duì)設(shè)計(jì)文件進(jìn)行受控管理的特殊領(lǐng)域,，例如,，3D搶支、航空件,、軍事設(shè)備,、嵌入式醫(yī)療設(shè)備等特殊產(chǎn)品的制造過(guò)程中，對(duì)于相關(guān)設(shè)計(jì)資質(zhì),、數(shù)據(jù)版權(quán),、產(chǎn)品許可等要求較為嚴(yán)格。區(qū)塊鏈技術(shù)具有防偽造,、防篡改,、高可靠性、隱私保護(hù)等特征,，可以幫助增材制造的數(shù)據(jù)交易實(shí)現(xiàn)受控監(jiān)管,。

在產(chǎn)業(yè)鏈協(xié)同方面，在現(xiàn)有的增材供應(yīng)體系中,，相關(guān)方之間存在數(shù)據(jù)和信息協(xié)同問(wèn)題,，一旦出現(xiàn)糾紛，追責(zé)和處理的成本高,，難度大,。應(yīng)用區(qū)塊鏈技術(shù)，可以建立一個(gè)透明,、可追溯,、安全的分布式架構(gòu)，可以實(shí)時(shí)查看在整個(gè)供應(yīng)體系中從設(shè)計(jì)到打印的全鏈條業(yè)務(wù),，從而提高供應(yīng)鏈管理的效率,。當(dāng)發(fā)生糾紛時(shí)，舉證和追查也變得更加清晰和容易,。

在增材制造的生產(chǎn)智能化方面,，設(shè)備與設(shè)備的交互,、設(shè)備與軟件的交互,、數(shù)據(jù)與設(shè)備的交互，都需要身份認(rèn)證和業(yè)務(wù)協(xié)同,。區(qū)塊鏈可以應(yīng)用在設(shè)備的可配置和受控,、軟件的柔性組態(tài),、人機(jī)交互等方面。利用區(qū)塊鏈技術(shù)完成相關(guān)資產(chǎn)的身份認(rèn)證,，以及對(duì)數(shù)字資產(chǎn)的受控操作,，實(shí)現(xiàn)整個(gè)業(yè)務(wù)流程的自動(dòng)化交易、自動(dòng)化審計(jì)監(jiān)管,。

區(qū)塊鏈應(yīng)用在增材制造中的應(yīng)用行業(yè)分析
區(qū)塊鏈在航空航天,、軍事裝備,、醫(yī)療、打印服務(wù)等行業(yè)的增材制造中都有著廣闊的應(yīng)用前景（見(jiàn)圖2）,。在航空航天領(lǐng)域,，可以結(jié)合區(qū)塊鏈提升設(shè)計(jì)管理、協(xié)同共享,、供應(yīng)鏈協(xié)同,、數(shù)據(jù)追溯等方面的能力，提高設(shè)計(jì)數(shù)據(jù)的一致性和可靠性,，縮短研制周期,。在軍事領(lǐng)域，可以通過(guò)區(qū)塊鏈技術(shù)實(shí)現(xiàn)安全受控地下載打印數(shù)據(jù),，使得可以在戰(zhàn)場(chǎng)中實(shí)時(shí)打印武器,。在醫(yī)療領(lǐng)域，區(qū)塊鏈技術(shù)可以應(yīng)用在相關(guān)的醫(yī)療模型,、手術(shù)導(dǎo)板,、金屬植入物等醫(yī)療產(chǎn)品的行業(yè)許可和準(zhǔn)入等方面。在打印服務(wù)領(lǐng)域,，可以通過(guò)基于區(qū)塊鏈技術(shù)的產(chǎn)權(quán)保護(hù),，實(shí)現(xiàn)數(shù)字版權(quán)交易、版稅自動(dòng)支付,，構(gòu)建可信,、安全的知識(shí)產(chǎn)權(quán)交易平臺(tái)。

來(lái)源：中國(guó)區(qū)塊鏈技術(shù)和產(chǎn)業(yè)發(fā)展論壇