3D打印智能蜂巢助力生态养蜂

导读：BeeHero公司利用Shapeways提供的3D打印技术来制造智能蜂巢，用以实时监测蜂巢动态，便于保持蜜蜂的健康并提供精确授粉服务。

△智能蜂巢

“采得百花成蜜后，为谁辛苦为谁甜“，蜜蜂在人们的印象当中都是辛勤劳作者的形象出现。关于蜜蜂也有很多有趣的知识，例如它们有四个翅膀，所有的工蜂都是雌性，它们可以利用太阳定位每天航行几英里之远。然而就是这样一个勤劳的物种如今也面临着各种严峻的挑战。由于气候变化、作物多样性的减少和栖息地的丧失，每年有数十亿只此类昆虫死亡，而我们同时还要了解到的是世界上三分之一的粮食生产需要依赖于昆虫。

随着地球人口的不断增加，授粉动物的重要性也在增加，而伴随着的是蜜蜂的死亡率也在增加。这导致联合国将5月20日定为世界蜜蜂日，以提高人们对蜜蜂重要性的认识。此外，南极熊也了解到有一家名为BeeHero的公司将几代人的养蜂经验与最新技术相结合，以维持健康的蜂群繁衍，确保为农作物有效授粉。迄今为止，BeeHero已经在5万多个蜂箱上部署了智能技术，帮助为540亿朵花和300万棵树授粉。当然，这家公司的早期成功离不开3D打印技术的出现。

BeeHero首席执行官OmerDavidi表示：" BeeHero为市场带来的是为农民提供的精确授粉服务，以及为养蜂人提供智能蜂巢装置。智能蜂巢的工作原理是将安装在3D打印外壳内的传感器放入蜂巢，实时监测蜂王和蜂群的健康、巢内压力等，以降低死亡率。“

作为一家创业公司需要快速发展，然而在采取像传统制模这种工艺时需要提前六到八周计划，这是是相当棘手的。因此BeeHero最初便将3D打印技术用于原型设计，很快就进入了生产阶段。利用Shapeways的选择性激光烧结技术，用尼龙材料打印传感器外壳，选择这种材料是因为它具有生物相容性。虽然3D打印这些部件的成本实际上高于用传统方法制造它们，但BeeHero有充分的理由走AM路线。正如Davidi解释的那样："这永远不是最终产品，有很多变化需要一直做下去。如果你从单位的成本来看，模具可能更便宜，但一直改变模具的成本是相当昂贵的。当你承认变化的成本将花费巨额的这一事实时，以这种模式工作可能更好。“

△BeeHero的智能蜂巢传感器

在加入BeeHero之前，Davidi在网络安全领域工作了10年，在遇到Itai Kanot之后，他进入了农业领域。Itai Kanot是第二代商业养蜂人，其家族拥有以色列最大的蜜蜂农场。在与Kanot多次讨论养蜂人和农民所面临的挑战后，Davidi和Kanot成立了一家能够解决这些问题的公司，前者担任首席执行官，后者担任首席运营官。

这个想法很简单，为了确保蜂群不会丢失，并有效地部署蜂巢以最大限度地增加花朵被授粉的数量。这个过程中他们需要更多地了解蜜蜂的健康和行为，Davidi解释说："我们过去测试的是，我们在蜂群的中心地带如何向蜂巢内发送特定信息，以及收集声音、温度、湿度、磁场等数据。同时将蜂巢能设置为智能模式，以便在蜂王处于危险之中或螨虫较多的时候发出警报。在这种环境中是相当具有挑战性的，因此这需要养蜂人的参与。在试验中，蜜蜂曾吃掉我们放在那里的东西，或者蜜蜂并把认为是威胁的东西覆盖起来，这就与外界断绝了联系。将这种外部机构引入到一个生物群体中，确实有很多方面需要解决。"

△BeeHero传感器外壳

但Davidi表示在这个过程中，BeeHero团队也锻炼了快速解决不同难题的能力，例如调整设计特征和打印新的迭代产品。公司试验的初始阶段开始阶段是将嵌入麦克风和传感器的电线放入蜂巢，这很有效，但不可能成为商业化的东西。在安装了传感器后，他们开始使用一个大型的设备，并分割了蜂巢的核心——蜂王产卵的地方，据说这会影响蜂巢的自然行为。

随后，BeeHero公司解决了这些问题，并设计了一个圆形装置，它可以放在框架的顶部，足够坚固，可以承受任何磨损，即插即用。因此BeeHero公司不需要每个地方安装装置，也不会伤害蜜蜂或蜂巢。在测试了各种设计和材料，监测每一种变化对感应技术的影响以及是否会干扰蜜蜂之后，BeeHero公司才决定采用尼龙材料，进而走到了如今的生产模式。

Davidi说："我们造出成品后，把它放入蜂巢后并持续跟踪监测，就可以确定蜜蜂是否以一种敌对的方式作出反应。只要蜂群内部有真正的问题，它们就会作出反应。我们很快就发现，用我们的产品情况并非如此。从生物学的角度来看，每当蜜蜂认为某些东西对蜂群构成威胁时，它们的反应非常快。通常它们处理外部入侵者的最佳方式是用蜂胶覆盖，而我们没有看到蜜蜂对这种材料有任何此类行为。“

BeeHero公司已经与Shapeways一起完成了项目的后原型设计阶段，Kanot之前曾使用过这项服务。Shapeways将其制造专长部署到智能蜂巢产品中，能够为3D打印优化设计，并使用选择性激光烧结技术投入生产。

Shapeways首席执行官MikoLevy回忆说："他们带着几乎是成品的产品来找我们。当我们测试它时，我们发现它没有为3D打印产品进行优化，所以我们的用户应用团队与BeeHero的设计师一起做了一些更多的迭代来进行对他进行定型，这样它就将以一种好的方式持续工作下去。我认为用于SLS这种多功能塑料很棒，最终的结果也是令人满意的。我们在很短的时间内生产了几万个零件，工厂夜以继日地工作，以确保它按时发货。“

这就是3D打印的优势，你可以在快速和短周期内打印出工业级的产品，而不必担心库存供应商的问题。如果他们要注射模具，有几十万件放在工厂里，那很明显这不是正确的解决方案。

△安装BeeHero的智能蜂巢设备

目前，Shapeways与BeeHero合作开发的的3D打印智能设备正监测数以万计的蜂巢，帮助数百万植物授粉。有了智能蜂巢，养蜂人可以获得其蜂场表现和进展的实时数据，能够远程监控每个蜂巢，以便于规划和管理蜂巢。他们还拥有一张地图，可以将他们和他们的团队引向最需要关注的区域。对于BeeHero的农户来说，这关系到确保蜂巢能够活跃在正确的位置，以准确预测整个季节的授粉进展。无论是蓝莓、苹果、腰果、杏仁还是其他粮食作物，BeeHero公司宣传它的智能蜂巢技术在提升产量和利润方面都得到了明显的进步。

Davidi说："我们不是在小规模的实验中展示影响力，而是部署了超过50,000个蜂巢，它是第四大授粉服务的提供者，这对农户来说也是一种极大的改善。未来，我们希望最终能布置一百万个蜂箱。对于养蜂人，仅仅通过提醒养蜂人和及时解决现在的问题，我们已经看到蜜蜂死亡率下降了10-15%以上。如果你知道蜂群中的蜂王已经死亡，并在接下来的两三天内去更换蜂王室，就可以拯救整个蜂群。如果你在不知道蜂王已经死亡的情况下等待下一次去查看蜂群，那么可能就晚了。"

我们需要深刻认识到的是，3D打印技术正在推动BeeHero的智能蜂巢技术的应用，这对所有人都是有利的，包括农民、养蜂人和大自然。此外，BeeHero还在继续着对蜜蜂行为和精确授粉的研究，以求进一步探索监测蜂群和树木内部的方法，将产品规模扩大到数十万个单位，而不仅仅是数万个单位。毫无疑问，在这样做的同时也增加其对3D打印的应用。

最后，南极熊想说的是，BeeHero是一家了不起的公司，他们所做的是改变世界的事情。伟大也不单单只是在航天入海，星辰宇宙的格局上才谈得上伟大，正如小小的蜜蜂，大大的生态，也许正是因为关注了我们生活中那些不起眼的事物，我们才可能去做成一件件伟大的成就