【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)新展望報告》，其中將“增材制造”與“區(qū)塊鏈”列入未來十大科技趨勢。兩種技術(shù)分別屬于先進制造和信息技術(shù)領(lǐng)域，如何將區(qū)塊鏈應(yīng)用到增材制造中，加快區(qū)塊鏈與先進制造業(yè)的融合，本文將探討這一問題。

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)與先進材料技術(shù)、數(shù)字制造技術(shù)的密切結(jié)合，是先進制造業(yè)的重要組成部分。我國高度重視增材制造產(chǎn)業(yè)，將其列為“中國制造2025”的發(fā)展重點方向。在系列規(guī)劃政策的引導(dǎo)和推動下，增材制造產(chǎn)業(yè)快速發(fā)展，技術(shù)和產(chǎn)品取得一系列進步，生態(tài)體系逐步完善。但是，發(fā)展中也面臨一系列問題，例如產(chǎn)業(yè)規(guī)?；潭鹊?、行業(yè)標(biāo)準(zhǔn)體系不健全、協(xié)同推進機制尚需完善。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、數(shù)據(jù)安全、產(chǎn)權(quán)保護、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等網(wǎng)絡(luò)下的分布式數(shù)據(jù)庫技術(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)（見圖1）。

在數(shù)據(jù)協(xié)同共享方面，可以通過區(qū)塊鏈技術(shù)對3D設(shè)計文件進行加密處理，同時在共識機制下，保證數(shù)據(jù)的協(xié)同性和安全性。例如2017年美國海軍已經(jīng)在增材制造中應(yīng)用區(qū)塊鏈技術(shù)，保證制造過程的協(xié)同，實現(xiàn)增材制造過程中（從設(shè)計、原型、試驗、生產(chǎn)到最終處理）數(shù)據(jù)的安全。
另外，在一些需要對設(shè)計文件進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)品的制造過程中，對于相關(guān)設(shè)計資質(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、隱私保護等特征，可以幫助增材制造的數(shù)據(jù)交易實現(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)，可以建立一個透明、可追溯、安全的分布式架構(gòu)，可以實時查看在整個供應(yīng)體系中從設(shè)計到打印的全鏈條業(yè)務(wù)，從而提高供應(yīng)鏈管理的效率。當(dāng)發(fā)生糾紛時，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，以及對數(shù)字資產(chǎn)的受控操作，實現(xiàn)整個業(yè)務(wù)流程的自動化交易、自動化審計監(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（見圖2）。在航空航天領(lǐng)域，可以結(jié)合區(qū)塊鏈提升設(shè)計管理、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，可以通過區(qū)塊鏈技術(shù)實現(xiàn)安全受控地下載打印數(shù)據(jù)，使得可以在戰(zhàn)場中實時打印武器。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，可以通過基于區(qū)塊鏈技術(shù)的產(chǎn)權(quán)保護，實現(xiàn)數(shù)字版權(quán)交易、版稅自動支付，構(gòu)建可信、安全的知識產(chǎn)權(quán)交易平臺。

來源：中國區(qū)塊鏈技術(shù)和產(chǎn)業(yè)發(fā)展論壇