打通数字制造任督二脉，看APRO如何赋能增材制造行业？

来源：德迪智能

近年来，“工业4.0”、“中国制造2025”概念逐渐进入人们的视野，传统制造业升级转型成为备受关注的焦点，作为加速制造业数字化转型的关键技术之一，增材技术也逐渐在全球大放异彩。

作为增材行业的新兴参与者和技术主导型公司，德迪基于对增材技术的理解，建立了以增材思维为核心的结构化知识体系，即技术货架，意在助力高效基础研究和技术积累，推动技术组件高效复用。

德迪将增材行业技术逻辑抽象为材料与控制系统两个主要体系。

在建立增材材料体系方面，德迪自研材料采用了金属材料、树脂材料、陶瓷材料、建筑材料及其它的分类体系，这种分类体系综合考虑了素材类别、常态性状以及适用成形方法；对于合作/外协材料采用了金属类、高分子、生物材料的分类体系。

在建设增材控制系统方面，德迪对主要的增材成形原理进行了综合抽象，形成了SLX、FFF、MJET、PSL四大实体建造体系，涵盖SLM、SLS、SLA、LCD等多种工艺技术，并分析了每种建造体系的执行、控制需求，综合提出了基于专用执行模块、通用IO模块、传感模块，以及网络互联架构的APRO通用控制平台。

APRO通用控制平台采用硬件/算法双重分布式架构，即专用/通用IO与控制算法均在模块前端实施，网络互联架构专注于构建机器运行逻辑、人/机控制界面。这种具有快速重构、模块复用，以及轻量化主机特性的通用控制平台，使得德迪可将材料体系与四大实体建造体系充分交叉，快速推进了一批增材装备研发项目，形成了横跨多种材料种类、形态、尺度以及建造体系的增材装备。

技术货架的建立不仅体现了德迪内部的价值需求（结构化知识体系），助力高效基础研究和技术积累，推动技术组件高效复用；更为重要的是深化了对增材制造技术要素的理解，即材料（实体）→ 成形方法（虚拟知识）→ 控制与机构（实体）的路径。

相比传统制造，增材制造行业目前仍处于发展初期，在逐步走向成熟的过程中，需要先行者勇于承担责任和义务，将企业内部价值以双赢的方式向行业发布，助力更多的群体在自己的基础上工作，而后来者们的工作又会反哺这种前者的贡献，甚至先行者和后来者的身份也会发生周期性轮转，从而形成良性的、可持续的、有持久生命力的行业发展模式。

站在这样的视角上，APRO通用控制平台，就是德迪所建立技术货架，其内部价值辐射到行业的外在体现之一。

立足SLX、FFF、MJET、PSL四大体系对建造过程的控制需求，以及增材制造区别于传统制造的本质特性，即通过将更高密度的设计信息赋值到物质对象上，以获得制品性能的升级，APRO通用控制平台在设计之初就瞄准提供强大、稳定的信息存储、运算及输出能力；适应灵活多变的3D打印形式；兼顾多种形式的高速运动控制任务；具备种类齐备的传感系统等核心需求。为此，APRO控制系统进化出了敏捷-agile、精密-precise、鲁棒-robust、优化-optimized等四个基本基因。

敏捷-agile基因使得3D打印设备制造商无需修改设备操作系统内核，而只需按需选择网络模块，即可快速实现3D打印控制器的搭建与部署；敏捷还体现在APRO运动控制模块优异的动态性能，以及实时轨迹解压缩、运动路径规划、畸变矫正等复杂处理能力。

精密-precise基因使得APRO模块具有强大的边缘计算与信息处理能力，例如APRO运动控制模块（运动控制器、扫描控制器、微喷控制器等）普遍采用硬件处理机制，即通过专享IP核/硬件处理线程、去操作系统化的Bare-chip运行机制、以及双精度浮点处理器/超高位宽定点处理器，实现3D打印建造过程运动对空间与物质的高速选择控制。

鲁棒-robust基因体现在分布式硬件、强健的电路设计、以及分布式运算控制模式上，实时控制任务不依托于人/机UI主机，而通过各网络模块独立/协作完成，单一模块功能异常不会导致APRO系统功能奔溃。

优化-optimized基因体现于高速/灵活的组网形态，以及可供用户选择的丰富网络模块产品库。APRO硬件模块提供了ARM单片机、DSP、FPGA SoC三种平台方案，可满足3D打印设备制造商对控制系统低成本、高性能等多元化需求。

需要特别强调的是，与APRO系统配套的“APRO_OS”设备控制软件，基于通用操作系统规范，提供了各网络模块的应用开发函数，以及自主设计的高级脚本语言开发环境。用户可开发自定义功能的APP以重新组织3D打印机硬件资源。简而言之，APRO_OS赋予了3D打印机另一大属性，即脚本语言支持下的过程与工艺开源，使得3D打印机完全工具化（既可作为输出实体制品的生产工具，也可作为研发材料/工艺的可编程试验工具）。