3D打印重塑制鞋产业新优势

文/李文锋  管军

 

  3D打印机自1984年问世以来,历经30多年发展,借助电脑软件技术的开发应用,凭借其独特优势及巨大拓展空间,在智能制鞋领域开启了新的篇章。目前,3D智能制造在全球鞋类行业已得到应用。


  3D智能制鞋四大优势


  制作周期大幅缩减  过去,生产鞋品须先经过设计、开模等工序,一次开模的费用就达几万元甚至十几万元,并需要历经数周或数月时间。3D打印机彻底改变了这一状况,通过电脑及相连打印机即能打印出鞋样,使得研发开模制作鞋的时间成本大大缩短,制鞋效率得到根本提升。阿迪达斯公司(Adidas)曾表示,传统鞋的模型需要12个手工工人,在4——6个星期内完成。引入3D打印技术之后,只需要2个人,在1——2天内就能完成。


  生产工序简化  3D打印鞋属于“增材制造”,其工作原理是:先在计算机里建立鞋的三维数据模型,然后把模型分解成多层结构,将原材料研磨成粉末状并融化,同喷墨打印机一样,再将融化的材料经打印喷嘴喷出,通过激光烧结逐层叠加,直至鞋打印成形。3D打印鞋减少了成品组装链条的长度,缩短了生产制造工序及周期,理论上可以做到一次成型和100%的成品率。


  制造成本减少  3D制鞋简化了制造程序及制作工艺,减少了原材料的消耗和制造设备的拥有量,节省了大量的技能培训成本和劳动力成本,生产效率得到很大提升,生产成本的控制可精细到每一只鞋。3D制鞋可以满足鞋成品的多样性、复杂化,制作出千变万化的鞋形。这将打破传统的定价模式,并将改变计算制造成本的方式。


  3D打印过程绿色环保  在3D打印鞋制作过程中,耗费最多的是清洁电能。未来3D打印制鞋可以做到浪费极少,甚至有些废弃物可以重复利用。往日鞋厂里机器的轰鸣声、废水废料的直排、化学制剂对大气环境的污染甚至鞋厂火灾等隐患都将不复存在,将来可以做到更环保的“净成形”鞋品。

 

 


  3D打印重塑鞋类产业链、供应链和价值链


  3D智能制鞋改变了设计、材料、制作、销售和服务等传统制鞋运营模式,网络化、定制化、智能化和小批量柔性规模生产成为可能。通过将供应、制造及销售等供应链环节信息化、数据化和智能化,达到快速、有效和个性化的产品匹配,对鞋制作形态及营销模式等产生重大影响。


  全新的设计理念  借助于先进的专业设计软件,鞋的设计工作将全部由电脑完成。未来的3D鞋将开辟巨大的设计空间,甚至可以制作出难以操作成型的复杂形状或全新的图案。例如,美国圣地亚哥一家创新企业FeetZ已使用3D打印技术为消费者定制鞋子,用户只需要把自己每只脚从不同角度拍摄3张照片发送给FeetZ,然后FeetZ使用特殊的软件将图像转换成三维模型,并利用新型材料和3D打印技术,就能制造出一双牌子为“SIZEME”的鞋。工业化生产的鞋子只能满足其中一只脚的需求,无法兼顾另一只脚的感受。如果采用3D打印的订制鞋,用户的每只脚都会很舒服,因为每一只鞋都“量脚定做”。


  个性化的定制需求  3D打印机的出现,将不同品种、不同型号、不同尺码、不同功能、不同材料及不同样式的鞋放在同一台3D打印机制作完成,轻松做到交叉设计、跨界生产,传统鞋的类别界限变得模糊。未来3D制鞋企业将不仅仅进行鞋品的生产销售,更可以通过提供更加人性化的信息服务,延伸价值链的内涵。带有“信息”功能的智能生产系统成为硬件产品新的核心,意味着个性化需求、批量定制将成为潮流。3D鞋企在制造过程中,将尽可能增加产品附加价值,拓展更多、更丰富的服务,提出更好、更完善的解决方案,满足消费者的个性化需求,走“3D鞋柔性制造+个性化定制”道路。在2016年里约奥运会期间,阿迪达斯发布了一款专为运动员设计的3D打印跑鞋。其外形继承了阿迪达斯鞋子的一贯设计风格,鞋身表面采用标志性的Primeknit织物,镂空鞋底和后跟支架则由3D打印技术制作,具有更好的弹性及舒适度。


  智能化的生产制作  计算机控制的3D智能制造机器,只需一台配套的3D打印机、计算机及特殊设计软件、少量的操作人员,但却使得制造品质得到了最根本的保证。3D鞋打印过程就是鞋一体化成型的制作过程。从打印材料输入到一次打印成品,3D打印鞋可以做到一气呵成,减少了成品组装链条的长度,缩短了生产制造工序及周期,除打印外无须其他再加工程序。


  零库存的物流配送  3D打印鞋属于按客户需求订制,直接实现本地打印并即时交付。从打印前端看,无须采购大宗的制鞋原材料;从打印后端看,成品鞋无须漂洋过海到国外进口商的仓库里。如需打印鞋,只需给配送中心打个电话或网上直接下单,配送中心立刻将订购的打印材料送来便可打印。即时生产减少了企业的实物库存,甚至是常态化的零库存。传统的“工厂—材料—生产—运输—仓储—批发—零售”的物流配送模式逐渐消失,未来则是大数据平台下的智能化零库存物流配送。


  全链条的数据分享  基于云制造的3D打印系统式分布、优化节点的高端智能化、自主化网络微单制造机制及个人订制设计云服务等,将是未来3D智能制鞋产业链的表现形态,主要体现在3D打印鞋在线服务、共享3D打印鞋开源性软件开发社区、打印鞋模型数据库下载中心、大数据分享及应用数据库和3D鞋制作最新工艺。未来消费者个体的云端将存储其鞋子的全部数据,包括每一只脚的3D扫描数据、足底的形状、双脚的尺码、局部特型的数据标签、喜欢的颜色及款式、是否受过伤及之后脚型的变化等。打印店根据这些鞋数据可做到线上主动下单、定制修改、自动排序、即时打印及智能配送。


  小众化的产业组织  鞋制作形态由大而全转向散小而精细,集设计、制作和销售于一体的3D打印鞋连锁店,将成为3D打印鞋的主要生态平台。小型化、灵活经营、功能齐全、跨界打印及集数字化信息化于一体的智能制造节点,呈网格状分布于城镇的打印店,将成为未来主导鞋制作及营销的最重要市场出入端口,也是小型实体化网络分布系统的超大型基础设施集群。所有打印鞋都将以点对点方式被消费终端吸收,微单制造将成为网络实体系统下小微企业生存发展的常态。


  以3D智能制造驱动鞋类产业创新


  2015年5月,国务院印发《中国制造2025》,明确指出以促进制造业创新发展为主题,以提质增效为中心,以加快新一代信息技术与制造业深度融合为主线,以推进智能制造为主攻方向,提高综合集成水平,促进产业转型升级。积极推进3D智能制造在鞋类产业中的应用,有助于促进制鞋业数字化、网络化和智能化,实现鞋类制造的升级。


  推进3D智能制造在鞋类产业的应用  从制鞋行业的整体出发,总体规划布局3D打印鞋的生态建设、行业发展蓝图;实施价值链创新驱动,加快向创新型企业转移,培育行业3D制鞋核心竞争力,推动3D制鞋成为鞋类行业的价值新高地。


  培育具有自主知识产权的3D智能制造技术和品牌  建立拥有自主知识产权的3D打印机、服务外设及专用软件体系,制定相关产品标准,抢占国际鞋类产业的制高点和话语权。


  充分利用跨境电商平台  引导并支持我国3D打印鞋制造商积极采用跨境在线零售模式,进入亚马逊等全球网络直销平台,通过个性化、柔性化和智能化生产订制实现海外直销,打通一条通往全球的便捷通道。


  建立鞋类产业数字化平台  建立鞋类智能制造大数据应用平台,建立推广3D制鞋在线云制造、云定制服务模型,实现3D制鞋开源性软件开发社区、打印模型数据库下载中心资源共享;增强新技术、新软件、新材料和新机器的核心竞争软硬实力,融合电子信息技术、新型制造、物联网和现代物流等手段,构建3D智能制造体系。


  (作者单位:中国轻工工艺品进出口商会)

 


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