珠宝行业的数字化转型之路——从个性化设计到个性化生产

2021年4月11日第九届中国电子信息博览会期间，由中国安全产业协会主办的“2021中国安全区块链与数字化峰会”在深圳会展中心举行。来自中国珠宝首饰玉石行业协会、广东省金银首饰商会等领导，清华大学、中山大学、昆士兰大学的专家教授，以及珠宝科技行业的多家领军企业的专家等近100位嘉宾出席了本次论坛。  

作为一家致力于为制造业带来变革，实现驱动自主工厂引擎的创新企业，堃腾（上海）信息技术有限公司也应邀出席论坛。在论坛期间，堃腾总经理王磊先生接受了《经济》杂志社苏晓云副主任的采访，分享他对于珠宝行业在设计、生产工艺、分布式制造等多个问题的深入见解。

王磊首先谈到了3D打印对珠宝行业的价值。他认为，这主要来自设计和制造两个方面。从设计端来看，主要有两点。第一是3D打印有助于实现更复杂的设计。因为3D打印的一大核心优势是打印成本对设计的复杂性不敏感。不像传统工艺，产品越复杂，生产成本越高。第二是大规模定制化。3D打印作为一种数字化制造技术，使得珠宝的设计能以数字的形式进行存储和传输。如果要进行再设计或者定制化，便利性和效率都远超传统手工工艺。传统工艺主要适合珠宝的批量生产，而3D打印在实现小批量定制化上具有明显优势。一次可以打印多种不同的款式，更具成本和效率优势。

从制造端来看，珠宝的3D打印分为间接制造和直接制造两类。间接制造采用3D打印熔模和精密铸造相结合的方式。直接制造采用金属粉末直接成型的方式。无论是直接还是间接制造，3D打印都可以简化当前的珠宝制作流程。这有助于提高生产力，同时降低了对人工经验的依赖性，使得珠宝生产企业可以更有效地进行生产管理和质量管理。直接制造相比于间接制造，省去了种腊树、制作石膏倒模和最后进行铸造的步骤，让流程进一步简化。而且直接制造可以实现更复杂的几何结构，突破了铸造的工艺限制，将设计的自由度提升到一个全新的高度。

对于当前使用贵金属3D打印制造珠宝尚存在的技术壁垒和复杂流程，王磊认为人工智能是应对这一挑战核心技术。王磊表示，金属3D打印属于高端制造技术（Advanced Manufacturing）的一种，由于其技术特性（一层一层激光熔融金属粉末，以完成复杂的金属造型），除了对硬件设备有一定要求，在生产工艺设计方面也有较高要求。这要求生产企业的工艺团队对工艺应用有更专业的技术理解、更丰富的生产经验积累。3D打印应用型人才一直处于紧张状态，我国目前陆续开展多项3D打印人才培养专项，发力增材制造专业人才培养。而人工智能技术，其独特的优势正在于可以通过对海量数据的学习与分析，形成工业知识经验库，并运用这些知识提供决策推荐。

对于金属3D打印，人工智能技术的优势完美契合其在加工工艺经验中的高要求：OQTON堃腾智能算法通过识别各类珠宝首饰的特点：戒指、手镯、吊坠等等，结合在生产知识库中记录的生产要求，调动云算力进行大数据+专业工艺算法分析，得出合适的、针对当前珠宝设计的3D打印工艺设计方案（如理想的打印加工角度以保证戒指表面精细光滑）。随后，生产质量的数据又能作为工艺反馈，沉淀到企业工艺知识库中，形成螺旋上升的企业智能制造技术闭环。

在用人工智能解决工艺问题后，最后一个关键问题在于如何高效地进行生产。王磊认为，分布式制造服务在成本、资源供应链方面的极大优势使其成为产业互联网升级不可缺少的一环，珠宝行业也陆续迈进分布式工厂、即云管理+本地制造模式。分布式珠宝打印工厂对工厂运营提出了全新的挑战，从对珠宝产品的生产需求管理、生产操作规范、工艺编程、生产资源调度，到产品溯源、异地设备维护等等。

OQTON堃腾正是针对这些新出现的生产运营挑战，通过打通“产品设计 - 业务需求 - 生产工艺 - 设备物联网监测 – 产能大数据分析”工厂运营端到端流程，联结全链路生产数据，协助分布式珠宝打印工厂进行柔性化生产管理。（堃腾（上海）信息技术有限公司总经理 王磊）