【解析】区块链技术在增材制造中的应用研究

2016年12月，经济合作与发展组织（OECD）发布的《2016年科学、技术与创新展望报告》，其中将“增材制造”与“区块链”列入未来十大科技趋势。两种技术分别属于先进制造和信息技术领域，如何将区块链应用到增材制造中，加快区块链与先进制造业的融合，本文将探讨这一问题。

增材制造是以数字模型为基础，将材料逐层堆积制造出实体物品的新兴制造技术，体现了信息网络技术与先进材料技术、数字制造技术的密切结合，是先进制造业的重要组成部分。我国高度重视增材制造产业，将其列为“中国制造2025”的发展重点方向。在系列规划政策的引导和推动下，增材制造产业快速发展，技术和产品取得一系列进步，生态体系逐步完善。但是，发展中也面临一系列问题，例如产业规模化程度低、行业标准体系不健全、协同推进机制尚需完善。从产业生态角度看，服务于上游的材料商、零件商、辅助设备生产商、软件商，到中游的增材制造设备商，以及下游的增材制造工厂、应用服务商、集成商等产业相关方，信息技术在协同设计、数据安全、产权保护、制造控制等领域都有着广阔的应用空间。  

区块链应用在增材制造中的应用业务分析
区块链（blockchain）作为一种新兴的信息技术，可以看作是一种在对等网络下的分布式数据库技术。在增材制造领域，区块链技术可以在身份认证、数字资产管理、版权交易与支付、供应链管理、数据安全、行业监管等方面提供信息服务（见图1）。

在数据协同共享方面，可以通过区块链技术对3D设计文件进行加密处理，同时在共识机制下，保证数据的协同性和安全性。例如2017年美国海军已经在增材制造中应用区块链技术，保证制造过程的协同，实现增材制造过程中（从设计、原型、试验、生产到最终处理）数据的安全。
另外，在一些需要对设计文件进行受控管理的特殊领域，例如，3D抢支、航空件、军事设备、嵌入式医疗设备等特殊产品的制造过程中，对于相关设计资质、数据版权、产品许可等要求较为严格。区块链技术具有防伪造、防篡改、高可靠性、隐私保护等特征，可以帮助增材制造的数据交易实现受控监管。

在产业链协同方面，在现有的增材供应体系中，相关方之间存在数据和信息协同问题，一旦出现纠纷，追责和处理的成本高，难度大。应用区块链技术，可以建立一个透明、可追溯、安全的分布式架构，可以实时查看在整个供应体系中从设计到打印的全链条业务，从而提高供应链管理的效率。当发生纠纷时，举证和追查也变得更加清晰和容易。

在增材制造的生产智能化方面，设备与设备的交互、设备与软件的交互、数据与设备的交互，都需要身份认证和业务协同。区块链可以应用在设备的可配置和受控、软件的柔性组态、人机交互等方面。利用区块链技术完成相关资产的身份认证，以及对数字资产的受控操作，实现整个业务流程的自动化交易、自动化审计监管。

区块链应用在增材制造中的应用行业分析
区块链在航空航天、军事装备、医疗、打印服务等行业的增材制造中都有着广阔的应用前景（见图2）。在航空航天领域，可以结合区块链提升设计管理、协同共享、供应链协同、数据追溯等方面的能力，提高设计数据的一致性和可靠性，缩短研制周期。在军事领域，可以通过区块链技术实现安全受控地下载打印数据，使得可以在战场中实时打印武器。在医疗领域，区块链技术可以应用在相关的医疗模型、手术导板、金属植入物等医疗产品的行业许可和准入等方面。在打印服务领域，可以通过基于区块链技术的产权保护，实现数字版权交易、版税自动支付，构建可信、安全的知识产权交易平台。

来源：中国区块链技术和产业发展论坛