3D打印云端协同数字制造创新升级——高校3D打印云平台建设实践

针对大学生工程创新实践中多样化定制的快速制件需求,中心采用互联网+3D打印的策略,建设了国内高校3D打印云平台,实现3D模型远程递交、模型检测修复、耗材估算、打印进程监控、取件提醒或递送服务,突破时间和空间的限制,线上线下联动快速响应,为全校学生提供一站式远程协同加工服务;同时为方便学生交流创意,拓展思路,云平台构建了3D模型设计库,具有交流共享、知识资源和软件工具支持等功能。3年的运行实践表明,所建立的3D打印云平台,实现了线上线下服务的高度融合,为互联网+现代制造提供了一个典型示范,利用互联网云平台的资源集聚能力,有效整合产品设计、加工工艺、设备运行、服务管理等数据资源,汇聚共享设计能力、加工能力、软件资源、知识模型等资源,实现业务系统向云端迁移,促进制造的智能化和信息化升级,形成新的应用生态,提供更有利于学生创新实践的条件。

基于用户知识存量的3D打印云平台知识服务方法

为了提高3D打印云服务平台知识服务能力,满足平台上产品开发任务中用户个性化的知识需求,提出一种基于用户知识存量的知识服务方法。综合考虑了用户知识需求与任务知识需求,在对3D打印云服务平台任务流程与知识服务特点分析的基础上,建立了知识服务方法模型;构建了用户知识体系,根据用户任务表现定量测度知识存量与知识需求度;构建了3D打印知识领域本体,并基于本体对知识资源与任务进行建模;综合任务与知识资源之间的语义相似度和用户的知识需求度计算了知识推荐系数,通过知识资源过滤实现了用户个性化知识服务;最后,以3D打印云平台上的玩具汽车外观设计任务为例,验证了该方法的可行性与有效性。

基于用户体验地图的废纸回收3D云打印平台创新设计研究

目的在废纸回收与3D云打印平台开发设计过程中,基于用户体验过程的全阶段、以用户视角分析用户与产品的使用场景之间交互体验全过程,减少设计开发人员与用户在行为认知观点上的不一致性,保证产品前期概念设计过程中设计方案的可行性,提出基于用户体验地图的产品开发创新设计新方法。方法将用户体验地图以信息图表可视化的方式呈现出来,通过对用户的行为阶段、触点及情绪波动的分析,测试考量用户体验的满意度,发现产品创意设计的机会点,确定产品功能层级的划分,形成产品功能升级提升方案。结论以“纸再生”废纸回收与3D云打印平台为研究对象,验证用户体验地图的可行性和有效性,为产品的创新设计过程提供可参考方案。

3D打印公有云平台运营机制及盈利模式研究

针对当前3D打印技术产业化发展缓慢,难以快速提高中小型企业产业集群快速产品开发能力的问题,分析了当下3D打印技术的应用现状,提出了构建基于面向服务的云制造模式3D打印公有云制造服务平台。从根本上搭建了3D打印公有云制造服务平台的组织架构,提出了"运营主体+技术支撑方+科技能力及其推广服务提供方+科技能力及其推广服务资源渠道"的全流程域、大范围的组织架构,在此基础上研究了平台的运营机制和盈利模式,最后通过实例即云创3d平台商业运营状况,说明了理论研究具有转化成果的可行性。

任务信息驱动的3D打印云服务平台知识管理模型

为了有效辅助用户在3D打印云服务平台上完成产品开发任务,针对3D打印云平台任务流程复杂、任务主体类型多样的特点,提出一种面向任务信息的3D打印云服务平台知识管理模型。梳理了3D打印云平台知识类型,分析了平台典型任务过程并建立了任务阶段间的信息交互映射模型。构建了3D打印云平台知识管理模式,基于本体对知识和任务进行了语义化表示,针对特定任务阶段,提出了综合任务过程属性和任务对象属性的知识双重过滤模型,通过任务对象属性语义扩展保证了知识方案的完整性,实现了个性化的知识服务。开发了3D打印云平台环境下的知识管理系统,通过案例验证了本文提出的管理模型的可行性和合理性。

基于Internet的3D云打印服务平台的设计与实现

在线进行3D打印是一个新的领域,本文从业务流程、系统功能、平台的体系架构以及运用现有技术构成实现方面进行了研究。为使用户基于公网在线进行3D模型的打印,本文设计实现了基于Internet的3D云打印服务平台,其具有查询模型等基本功能,还支持用户上传模型、在线编辑模型、在线打印模型并对打印的最迟完成时间以及耗材类型的个性化定制。经实际运行,平台取得了较好的效果。