方保罗 姚家皓 侯宇宁
安徽文达信息工程学院 安徽合肥 231200
摘要：目前，对于3D打印行业在资源利用率低及供需滞后等方面，我国提出了基于共享经济的的一种3D打印云平台服务模式。提出了云平台三大层次和个性化定制服务、运营推广，将3D打印有效地普及到人们的生产、生活中，降低用户的使用门槛，使3D打印流程更加方便。利用共享经济的创新服务模式，使闲置的3D打印资源得以有效运用。
关键词：云平台；3D 打印平台；服务模式；共享经济
13D打印技术
3D打印技术也叫3DP，是以数字模型文件为基础的，采用塑料、粉末状金属等黏合材料，利用逐层打印的方式构造物体的一种先进的技术，也称增材制造技术。近年来，对着社会经济的快速发展，3D打印技术也在不断改进和完善，比各行业广泛使用，如模具制造、产品零件的直接打印制造等。目前，3D打印技术在我国珠宝、地理信息系统等行业也具有重要价值。美国加州大学圣迭戈分校于2019年1月份通过3D打印技术，成功仿制了中枢神经系统结构的脊髓支架，实现了大鼠运动功能的恢复，进一步证明了3D打印技术在医学、仿生学领域的研究价值。
3共享经济下的3D打印云平台架构
在3D打印云平台系统设计中，采用了两种关键技术系统，分别为3D打印服务智能匹配技术、3D打印资源虚拟化技术。
3.13D打印云平台的服务智能匹配技术
在3D打印机运行过程中，一般以无时序性、小批量业务为主，因此本文提出了两层算法的服务智能匹配技术方式，分别为初选层算法、优选层算法。
初选层算法：以客户的具体需求为核心，以各服务的当前状态、功能属性信息为基础，从数据库中选择可以完成任务的打印服务主选择集。
优选层算法：在初选之后，采用基于指标评价熵的TOPSIS方法对时间、服务质量、成本进行评价。系统评估后，将最佳的服务方案返给用户。
3.23D打印云平台的3D打印资源虚拟化技术
3D打印资源中涵盖了两种制造资源系统，分别为软件资源系统、硬件资源系统。软件资源系统包含知识资源、人力资源等，硬件资源系统包含了物料资源、设备资源等。在3D打印云平台架构中，可采用虚拟化技术，对资源属性信息进行描述。基于3D打印资源的公共属性，构建3D打印资源的描述模型。结合3D打印云平台系统架构的实际情况，将3D打印资源抽象定义为五元组的虚拟结构模型，进行描述。
3.33D打印云平台层次
3D打印云平台作为第三方，有效连接了资源拥有者和资源需求者。其中云平台主要包括资源层、用户层以及平台管理层。
资源层
资源层包含了各种3D打印机设备、扫描仪，打印耗材以PLA塑料、ABS塑料和橡胶类材料为主，资源拥有者利用通过向平台提交设备资料等属性进行注册和认证，形成虚拟打印资源并进行打包。包括设计师或个人爱好者上传的艺术设计或生活用品形成的付费、免费的3D模型库，掌握三维动画渲染/制作软件（3DS MAX）、 三维动画软件（MAYA）等设计师及技术人员组成的技术资源，3D打印商城主要以个人桌面3D打印机为基础，提供3D打印机及其成品，供展示和销售。天涯社区论坛是致力于促进3D印刷产业技术发展的功能区，由各技术人员和用户进行在线交流。
用户层
用户可以通过手机app、微信app访问云平台，获得一站式服务，包括用户个人信息和个性化定制服务等，用户可以利用平台进行信息的注册和登录，选择线上、线下打印服务，并将自己的STL文件、模型库中的文件、打印耗材的种类提交到云平台，或选择平台的技术客服进行模型的指导和设计。平台将通过TOPSIS算法对文档的有效性进行审核，并匹配到最优的打印设备，对平台给出的报价进行下单和支付，用户可以在线预览打印效果，实时跟踪打印进度，并通过物流接收成品。用户还可以通过云平台申请离线访问资源。
平台管理层
通过平台管理层以数据的形式对云平台进行更新维护和管理。针对3D打印服务行业，建立合理的平台标准，利用大数据对上传到平台各种资源实现封装数字化管理，通过云智能，我用户提供动态交互服务。
3.4共享经济模式在3D打印的应用
共享经济是以互联网、物联网、大数据为支撑，高效利用闲置资源的新模式。与B2C模式下的租赁经济不同，它超越了企业提供的服务，让用户直接面对用户。作为第三方，平台解决了供需之间的信用问题。3D hubs是世界著名的专业3D打印共享平台，努力将3D打印设备与全球需求者连接在一个庞大的共享网络中，形成C2C服务模式，即消费者个人间的电子商务行为。在这个网络中，3D打印资源持有者共享自己的设备以获得经济效益，用户输入自己的地址以匹配3D打印资源的地址，通过平台上的设计师或自行提交模型，对方将帮助您完成所有打印任务，支持自行提货和物流配送。该平台本身并不持有3D打印资源，而只是作为第三方，它可以有效地让用户使用闲置的容量。
4云智能个性定制
B2C云平台，是指电子商务的一种模式，也是直接面向消费者销售产品和服务商业零售模式，提供的设计服务大多以企业设计师为主，无法满足用户个性化、差异化要求。对此，本文提出用户与设计师共同设计以用户为中心的众包设计服务，有效缩短设计周期，促进不同层次的创新。其中Quickly公司运用了 D2U的众包设计模式，利用Twitter（推特）平台接受大众的个性化产品设计。共享经济下的云平台致力于构建公众参与产品设计、制造和评估的在线平台，通过微信公众号发布奖励设计，接受不同用户的反馈，设计稿件，用户提交打印要求到天涯社区发布模型招标公告，设计人员和用户可以提交投标资料。此处发布的任务可能是多任务的。通过对云智能平台大数据的分析，将不同的资源分层匹配完成服务，有效连接用户的个人需求和技术服务能力。
5云平台运营、推广
平台的初步运行，采用为用户提供免费的打印服务与技术服务融合的方式，
用户首次注册和登录可得到一次免费打印服务，分享平台到微信朋友圈，或通过app邀请新用户，可根据邀请不同用户注册数量，获得不同次数的免费3D打印成品、个性化定制、在线建模服务等，对平台用户进行补贴，并为其提供使用资源。在中后期，平台通过积累的用户、丰富的虚拟化资源库，将平台多元化发展，扩大业务范围，大规模线下宣传。该平台的利润主要取决于从订单中提取的佣金。对订单量大的，按月、季订单量收取佣金。订单少的，按订单实际成本抽成。通过对供需双方进行补贴，向用户发放代金券和现金红包，可以刺激用户消费，纵向拉动供需双方，横向拉动平台的利润提升。
结束语：
在信息技术支持下，基于共享经济的3D打印云平台有效整合了行业资源，大限度地释放闲置资源的产能，通过三维打印技术的推广，让更多的人了解使用，促进关键技术的改进和创新，今后要注重3D打印知识产权的保护、行业标准的制定、国家和政府的大力支持，形成完整的生态系统，为中国制造业的发展提供新动力。
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国家创业训练项目《如印相随》，项目编号：202012810001X