緣引
??最近這幾個(gè)月,一直在研究如何去快速根據(jù)人的手型去生成一個(gè)符合持握的鼠標(biāo)岔绸。也進(jìn)行了一些探索和嘗試理逊,寄期望與結(jié)合信息采集,參數(shù)化設(shè)計(jì)和3D打印亭螟,從而實(shí)現(xiàn)快速完成鼠標(biāo)自動定制挡鞍。通過團(tuán)隊(duì)的協(xié)作骑歹,也跑通了一個(gè)定制流程预烙,不過最終通過3D打印直接制造的鼠標(biāo),雖然解決了手型適配的問題道媚,但是還是受現(xiàn)在的3D打印的技術(shù)限制扁掸,得到的僅僅只是一個(gè)功能完整的原型翘县,針對鼠標(biāo)使用時(shí)候的一些質(zhì)感,材料的后處理上面谴分,還是更多的工序和成本投入锈麸,所以想要通過3D打印直接完成最終產(chǎn)品制造,現(xiàn)在看來還是很不現(xiàn)實(shí)牺蹄。于是忘伞,就開始更加深入的思考。
全屋定制帶來的思考
??雖然早在16年沙兰,人民日報(bào)就有說個(gè)性化定制引領(lǐng)制造變革[1]氓奈,但是過去兩年了,好像對于個(gè)性定制鼎天,好像也并沒有走進(jìn)我的生活舀奶。不過在大街上面經(jīng)常會聽到一些關(guān)于家裝的的廣告,時(shí)常打出了全屋定制的口號斋射。仔細(xì)搜尋一番育勺,發(fā)現(xiàn)家裝行業(yè)從一開始就是一個(gè)定制行業(yè),近些年家裝行業(yè)紛紛開始轉(zhuǎn)型升級罗岖,一個(gè)個(gè)都是打出了科技定制的口號涧至。通過結(jié)合VR技術(shù),導(dǎo)入戶型圖桑包,讓顧客可以自己選擇自己的家裝風(fēng)格化借,每種風(fēng)格背后對應(yīng)每個(gè)家具的款式、型號捡多、尺寸蓖康、價(jià)格,快速完成訂單垒手,所見即所得蒜焊,非常高效和清晰。
?? 這個(gè)過程中科贬,通過VR作為接口泳梆,將設(shè)計(jì)到選材到施工到售后整個(gè)過程打通,實(shí)現(xiàn)了快速家裝定制“裾疲現(xiàn)在比較初級优妙,而且解決的更多是在流程上面的事情,就像數(shù)字化工廠一樣憎账,通過將家裝各個(gè)環(huán)節(jié)上業(yè)務(wù)流程數(shù)字化套硼,實(shí)現(xiàn)訂單快速流通,快速定制胞皱。但是對于具體的家具本身邪意,還是多為選取已有產(chǎn)品采購九妈,或者是尺寸上面的調(diào)整,快速定制還是停留在家裝風(fēng)格上面雾鬼,還未真正的涉及到家具的本體上面萌朱。
關(guān)鍵問題
??畢竟如果每一件家具都是單獨(dú)定制,工作量和成本是非常巨大策菜。因?yàn)檫@個(gè)不是僅僅是軟件開發(fā)和業(yè)務(wù)流程整合的事情晶疼,而是要將設(shè)計(jì)和制造銜接起來,解決定制生產(chǎn)的問題又憨,這個(gè)其實(shí)也就是快速定制化生產(chǎn)的關(guān)鍵問題冒晰。
??如何無縫連接設(shè)計(jì)與制造?
??這也是我們一開始的出發(fā)點(diǎn)竟块,但是想要完成這種連接還是相當(dāng)困難壶运,由于傳統(tǒng)生產(chǎn)線大量運(yùn)用模具治具,難以針對多樣的定制化快速調(diào)整浪秘。而目前數(shù)字化工廠更多關(guān)注提升生產(chǎn)效率蒋情,優(yōu)化業(yè)務(wù)流程,并未提供接口與上游定制化設(shè)計(jì)實(shí)現(xiàn)全面打通耸携。
自動接口棵癣、數(shù)字工廠、設(shè)計(jì)智能
??那么對于這個(gè)關(guān)鍵問題夺衍,如何連接設(shè)計(jì)制造狈谊,其實(shí)在數(shù)字化剛剛興起的年代,就有研究和應(yīng)用沟沙。最早是在大型飛機(jī)河劝、船舶上面,因?yàn)檫@些大型裝備上面的零件大部分都是單獨(dú)生產(chǎn)加工矛紫,所以在這個(gè)基礎(chǔ)上赎瞎,并不用對原有的生產(chǎn)制造方式進(jìn)行大量調(diào)整,就可以實(shí)現(xiàn)快速定制颊咬。
??事實(shí)上务甥,就是通過接口,將整個(gè)設(shè)計(jì)和生產(chǎn)給自動的連接起來喳篇,砍掉人為參與的傳遞環(huán)節(jié)敞临。就比如從一個(gè)三維模型到實(shí)物,可以簡單分成5步麸澜。
1. 設(shè)計(jì)師在三維軟件中完成了三維設(shè)計(jì)挺尿。通過淘寶下單,把文件通過郵件發(fā)送給客服。
2. 客服將設(shè)計(jì)文件導(dǎo)出一個(gè)用于快速原型制造的文件(STL)票髓,發(fā)送給工藝師
3. 工藝師根據(jù)STL文件進(jìn)行切片,生成機(jī)器碼(gcode)铣耘,發(fā)送給車間洽沟。
4. 操作工人根據(jù)工藝師的機(jī)器碼完成生產(chǎn)作業(yè)。
5. 最后快遞小哥從操作工人接過蜗细,將模型送給設(shè)計(jì)師裆操。
??這么一個(gè)非常簡單的3D打印的過程,中間就需要多少人在呢炉媒?至少5個(gè)人踪区,設(shè)計(jì)師、客服吊骤、工藝師缎岗、操作工人、快遞小哥白粉。這個(gè)時(shí)候传泊,模型文件的傳遞還是人工進(jìn)行操作,如果搭建一個(gè)自動轉(zhuǎn)化模型接口鸭巴,自動完成模型轉(zhuǎn)換眷细,這時(shí)候就不需要客服姐姐一個(gè)一個(gè)轉(zhuǎn)換了,工藝師就可以直接拿到模型開始準(zhǔn)備生產(chǎn)鹃祖。所以這么一來溪椎,流程就可以減少一步。
1. 設(shè)計(jì)師在三維軟件中完成了三維設(shè)計(jì)恬口,直接上傳模型到后臺校读。
2. 工藝師拿到后臺文件進(jìn)行切片,生成機(jī)器碼(gcode)祖能,發(fā)送給車間地熄。
3. 操作工人根據(jù)工藝師的機(jī)器碼完成生產(chǎn)作業(yè)。
4. 最后快遞小哥從操作工人接過芯杀,將模型送給設(shè)計(jì)師端考。
??好了,現(xiàn)在變成4步了揭厚,事實(shí)上現(xiàn)在很多的3D打印云平臺就完成了這一步却特。那接下來如果車間3D打印機(jī)可以根據(jù)gcode完成自動生產(chǎn)呢?這個(gè)時(shí)候就可以搭建一個(gè)自動生產(chǎn)接口筛圆,將gcode直接對應(yīng)到生產(chǎn)作業(yè)裂明,這個(gè)流程又可以繼續(xù)簡化了。
1. 設(shè)計(jì)師在三維軟件中完成了三維設(shè)計(jì)太援,直接上傳模型到后臺闽晦。
2. 工藝師拿到后臺文件進(jìn)行切片扳碍,生成機(jī)器碼(gcode),直接發(fā)送給機(jī)器生產(chǎn)仙蛉。
3. 快遞小哥從工廠出貨窗口拿到模型笋敞,派送給設(shè)計(jì)師。
??其實(shí)這個(gè)過程就像辦公室用的那種無線打印機(jī)一樣荠瘪,同時(shí)在一個(gè)局域網(wǎng)里面夯巷,直接在word里面打印,樓下的打印機(jī)就自動的打印好了哀墓〕貌停可惜的是快遞小哥再也看不到操作小哥了,可能看到的就是一個(gè)機(jī)械手篮绰。
??到了這一步后雷,已經(jīng)簡化了很多,不過如果這臺機(jī)器比較智能呢吠各?可以自己識別模型生成機(jī)器碼喷面,這樣也不需要工藝師了,可以直接根據(jù)設(shè)計(jì)師的設(shè)計(jì)完成制造走孽。這樣又可以簡化一步惧辈。
1. 設(shè)計(jì)師在三維軟件中完成了三維設(shè)計(jì),發(fā)送給工廠自動生產(chǎn)磕瓷。
2. 快遞小哥從工廠出貨窗口拿到模型盒齿,派送給設(shè)計(jì)師。
??通過數(shù)字制造工廠困食,成功的將工藝師和操作工人解放了边翁,不用成天對著處理著麻瓜設(shè)計(jì)師發(fā)送來的糟糕設(shè)計(jì),一遍又一遍改著重復(fù)出現(xiàn)的問題硕盹,而是去研究對應(yīng)的自動接口符匾,自動處理模板,實(shí)現(xiàn)勞動力的解放瘩例。
??這個(gè)時(shí)候可能優(yōu)秀的設(shè)計(jì)可能看不下去那些麻瓜設(shè)計(jì)師的設(shè)計(jì)了啊胶,然后優(yōu)秀設(shè)計(jì)師將自己的設(shè)計(jì)思想精煉融合,創(chuàng)建了一個(gè)AI垛贤,叫做智能設(shè)計(jì)大師焰坪。這下普通的顧客就不會去找那些廉價(jià)的麻瓜設(shè)計(jì)師了,直接告訴這個(gè)智能設(shè)計(jì)大師想要什么聘惦,大師就可以給他設(shè)計(jì)出來某饰,然后直接丟給數(shù)字工廠,完成制造。
??以上只是打一個(gè)比方黔漂,是一個(gè)理想狀態(tài)诫尽,簡單的說設(shè)計(jì)智能的實(shí)際上是一套經(jīng)驗(yàn)?zāi)0寰媸兀槍︶槍π枨笕テヅ湓O(shè)計(jì)。用戶根據(jù)需求選擇設(shè)計(jì)智能劳较,創(chuàng)建對應(yīng)的生產(chǎn)文件浩聋,通過數(shù)字工廠完成制造生產(chǎn)观蜗,最終通過物流完成傳遞,通過自動接口完成整個(gè)流程的無縫銜接墓捻,實(shí)現(xiàn)快速定制化生產(chǎn)坊夫。
一些探索
?Fit+ 鼠標(biāo)定制
??Fit+鼠標(biāo)定制是我自己的一個(gè)探索項(xiàng)目砖第,目的是想通過構(gòu)建自動接口,實(shí)現(xiàn)鼠標(biāo)的無人定制环凿。實(shí)際過程分成三個(gè)部分,信息采集智听、參數(shù)模型到推、數(shù)字制造。
信息采集
??通過leapmotion獲得用戶對應(yīng)手部尺寸參數(shù)颜骤。
參數(shù)化模型
??將采集到的參數(shù)輸入到對應(yīng)的參數(shù)化模型中捣卤,自動生成對應(yīng)造型,生成對應(yīng)的生產(chǎn)文件梯找。
數(shù)字制造
??通過3D打印完成直接生產(chǎn)制造锈锤。
??我們通過整合這個(gè)三個(gè)環(huán)節(jié)久免,構(gòu)建數(shù)字化工作流,期望實(shí)現(xiàn)低成本记舆、高效率的定制呼巴。仍然還在進(jìn)行和探索之中泽腮。
?Open Fit lab [2][3]
??OpenFit是一個(gè)采用新的圖案制作算法和3D網(wǎng)格驅(qū)動方法衣赶,根據(jù)身型定制設(shè)計(jì)褲子的開源軟件。通過Kinect驅(qū)動的測量工具M(jìn)easure完成身體掃描碧磅,采集客戶的體形數(shù)據(jù)遵馆,用By The Book(從剪裁手冊中獲取模式算法)或Draft From Center(我們自己嘗試褲子剪裁算法)货邓,為客戶量身定制褲子。
??通過Kinect掃描獲得參數(shù),在processing里面根據(jù)對應(yīng)的體態(tài)參數(shù)生成對應(yīng)的褲形复隆,投影到布料上完成裁剪挽拂,最后得到合適的褲子。
??這個(gè)項(xiàng)目是在github上面開源了台腥,我們嘗試重現(xiàn)的時(shí)候發(fā)現(xiàn)實(shí)際上并沒有完全開發(fā)完成绒北。后續(xù)也無動靜闷游,這個(gè)項(xiàng)目的核心是通過直接采集人體數(shù)據(jù)贴汪,自動生成對應(yīng)褲型休吠,實(shí)現(xiàn)了對裁縫量體的過程自動化。
?無盡之形Endless Form[4]
??來自 zhangzhoujie digital lab的全新設(shè)計(jì)品牌阳懂,探索了計(jì)算機(jī)如何勾勒真實(shí)三維世界柜思、如何基于不同人體數(shù)據(jù)“創(chuàng)作”成型赡盘、如何開拓與整合生產(chǎn)鏈,在現(xiàn)有技術(shù)上更好地制造數(shù)字化作品…無數(shù)次產(chǎn)品或藝術(shù)形式的實(shí)踐堆積成厚重的經(jīng)驗(yàn)堕澄,逐步接近他懸于心頭的方向:讓計(jì)算機(jī)的創(chuàng)造力直接參與人們的生活霉咨。最終拍屑,誕生了Endless Form?這一開創(chuàng)性的設(shè)計(jì)品牌僵驰。
??
?? 張周捷老師通過計(jì)算機(jī)算法蒜茴,自然的生成了這么100把風(fēng)格迥異粉私,極具特點(diǎn)的椅子。更是將設(shè)計(jì)從虛擬帶到現(xiàn)實(shí)诺核,真正連接了設(shè)計(jì)和制造窖杀。
大規(guī)模定制化
?? 以上只是一些正在進(jìn)行的項(xiàng)目,側(cè)重點(diǎn)更多是在設(shè)計(jì)端管毙,接下來,將數(shù)字化柔性設(shè)備接入酥诽,構(gòu)建無縫工作流皱埠,使得管理和生產(chǎn)水平大大提升边器,連接用戶和工廠,使得用戶可以參與和跟蹤整個(gè)生產(chǎn)流程忘巧,實(shí)時(shí)的對話與反饋,深度體驗(yàn)砚嘴。
??當(dāng)然這個(gè)還是需要經(jīng)歷一個(gè)長時(shí)間的發(fā)展過程际长,整個(gè)流程上的各個(gè)環(huán)節(jié)都成熟之后,有機(jī)的整合在一起虾宇,這樣一來才能真正意義上的實(shí)現(xiàn)大規(guī)模定制化生產(chǎn)如绸,這帶來了不僅僅是效率提升,更多是的社會進(jìn)步搪泳,讓產(chǎn)品響應(yīng)每個(gè)個(gè)體的訴求扼脐。
萬能制造機(jī)
?? 最終谎势,隨著人工智能、數(shù)字制造的技術(shù)的發(fā)展猖毫,設(shè)計(jì)與制造會越來越簡單和直接须喂。AI從現(xiàn)在已有的海量藍(lán)圖中學(xué)習(xí)和訓(xùn)練趁蕊,根據(jù)定義的邊界生成海量的設(shè)計(jì)掷伙,探索所有可能的解決方案又兵,實(shí)現(xiàn)所有可能的制造方式,所有可以想象的實(shí)物都可以被制造宙地,原子級裝配逆皮,是否會誕生無所不能的萬能制造機(jī)电谣,滿足人的一切需求。那時(shí)的人類企垦,一定是在征服浩瀚星辰了牢贸。
相關(guān)資料
[1]人民網(wǎng) - 個(gè)性化定制引領(lǐng)制造變革
[2]Open Fit lab
[3]算法藝術(shù)實(shí)驗(yàn)室AALab-想不想試試用Processing設(shè)計(jì)的襪子镐捧?還有褲子
[4]無盡之形EndlessForm-今天懂酱,100把計(jì)算機(jī)“創(chuàng)作”的椅子降臨上海展覽中心