数字孪生制造【十四】| 供应链视角的增材制造

导读：增材制造逐渐成熟，跟数字孪生体结合在一起，形成了数字孪生制造新模式。美国NIST把增材制造作为数字孪生体应用重点，并建立数字孪生制造实验室，取得了较长足的进步。本文结合到演讲稿，介绍NIST的一些成果。

为了配合“数字孪生体2020+计划”，北京翼络数字技术有限公司与人民邮电出版社签订了战略合作协议，共同推进“数字孪生体系列丛书”项目。工业4.0研究院旗下数字孪生体创新中心拟依托《数字孪生制造》一书内容，在数字孪生体课堂发布系列文章。

本文是数字孪生制造系列之十四，围绕NIST增材制造专家Paul Witherell的演讲稿（在数字孪生体课堂在线课程浏览）展开。

Paul Witherell是美国先进制造领域的80后专家，2004年、2006年、2009年从麻省大学（University of Massachusetts Amherst）先后获得学士、硕士和博士学位。他在美国海军也从军一年，曾获得中士军衔。

他参与了NSF E-Design中心工作，开发了机械设计的语义和本体论方法；不仅如此，他在2009年从NIST获得国家研究中心博士后奖学金，专门负责信息模型、标准和开放架构的研究和推广工作。

对于数字孪生体联盟成员来讲，他在NIST工程实验室主攻数字孪生体和数字线程的工作更有趣。

为了完成增材制造的数字孪生体工作，Paul Witherell首推新型基础设施建设（即“新基建”）。

在NIST，增材制造的新基建是NIST Additive Manufacturing Material D'atabase（AMMD）。按照Paul Witherell的说法，AMMD必须是开放的，这样才可以让更多专业团队和人员参与进来，才可能完成一个伟大的任务。

Paul Witherell深刻认识到，只有采用开放和开源才可以让增材制造进入到传统的供应链中去。

在NIST推进数字孪生体和数字线程的体系中，让各个环节的数据可以进行表示，从而带来数据自动化的好处，这是目前研究和应用的重点。

传统的增材制造是一个高度集成的过程，为了应用数字孪生体和数字线程，必须进行分解（Decomposing）。

值得大家注意的是，NIST内部有一个专门的方向，那就是对增材制造进行测量（Measurement），这也是NIST核心能力所在。从这个角度，大家就容易理解为什么要对传统增材制造过程进行分解了。

2016年12月，NIST发布了Measurement Science Roadmap for Polymer-Based Additive Manufacturing，对此进行了详细说明。

当然，这又会涉及到本系列所讲的GD&T的问题，也就是通过数字模型传递数据，在制造的时候，有可能会带来偏差，这种偏差必须有办法纠正。

NIST对此做了不少研究，也设计了相关的解决办法，从而形成了数字孪生体整体标准。

如果对本文所讲内容感兴趣，大家可以到数字孪生体课堂学习对应课程（本课程链接：https://uni.innodigital.cn/course/17，或点击阅读原文），数字孪生制造系列文章对应的演讲稿都会发布到课程页面上去。