增材制造意味着“反思生产”，“增材即服务”颠覆零部件制造。
蒂森克虏伯案例概述
目前，增材制造与工艺数字化的关系日益密切，两者都在不断发展。在这种背景下，它们在数据保护、知识产权保护和数据一致性方面给制造业带来了新的挑战。在增材制造行业，需要去中心化的解决方案来保证数据主权和数据使用过程的可追溯性。此外，在每个生产步骤中，我们必须确保证据有据可查，质量可以完全重现。如今，全球制造活动已经网络化，企业可以在有需求的地方生产零部件，这使得制造活动日益分散，因此更需要满足上述要求。
近年来，增材制造技术在汽车、航空航天和医疗科技等工业领域一直保持两位数的增长趋势，预计未来几年这一趋势仍将持续。工业增材制造就是“反思生产”。
工业增材制造市场的持续增长得益于以下三大优势:
它可以更高效、灵活、经济地开发组件，赋予新的功能，满足新的需求。从紧凑的设计到模块内部的角形结构，再到最小功能的结构设计，应用范围非常广泛。
可以快速制造满足个人需求的备件，并在很短的时间内将它们运送到世界各地。
以经济的方式生产单个零件和小批量生产是可能的。到目前为止，这对其他制造工艺来说是一个巨大的挑战。
下图显示了商业模式的价值流和价值主张，以及蒂森克虏伯、其客户和印刷中心之间互动的详细步骤。
“添加材料和服务”的价值流和价值主张
商业视角
该解决方案的目标是解决三个不同利益相关方的痛点，包括客户、增材制造工程服务商和增材制造印刷合作伙伴。请参考下图中描述的整个生态系统进化的后续步骤中的利益相关者。
利益相关者和生态系统
尤其是中型公司的客户，往往无法获得增材制造技术的好处。他们希望确保他们的知识产权(如CAD数据)在整个价值链中得到保护。另外，客户对增材制造生产的零件要求质量保证，所以要求生产过程透明，提供相关详细信息。
目前工程服务商能获得的客户信息和打印能力非常有限。工程服务商努力保护客户的知识产权，希望在提供可靠优秀的质量的同时，自己的知识产权也得到保护。
增材制造打印服务提供商需要最大限度地提高其打印能力，以分摊资产密集型打印机的成本。由于客户要求确保生产的透明度和确定性，增材制造印刷服务提供商必须以一致的防篡改方式确保其印刷过程的质量。
随着区块链技术的不断成熟，有望在人类工业文明史上第一次从根本上解决商业信息的安全性和敏感性。上述所有要求都要求保护数据和数据主权，确保创新工业产品设计和生产全过程的可追溯性和一致性。
该解决方案的业务目标是为所有参与者提供对工业增材制造生态系统的访问，以便轻松销售增材制造服务或从服务中获得优势。为了确保这一目标，IBM和蒂森克虏伯开发了一个平台，以可靠可信的方式共享数据，从而在增材制造价值链的所有步骤中实现无缝数据交换。
该解决方案显著降低了受益于工业增材制造技术的门槛，还将为中小企业客户提供便捷的接入，并鼓励所有参与者享受数据，从而提高所有相关生产能力、服务和设备的利用率。这样就可以为整个工业增材制造价值链中的各方创造很高的商业价值，让所有客户都能利用增材制造的优势。
这个解决方案为平台的所有用户创造了一个双赢的局面。
工程供应商可以在世界各地销售他们的工程能力。
打印中心可以有额外的业务来源。
最终客户获得所需的解决方案(产品或备件)，同时享受最佳的工程设计和较短的交付周期。
收入流:最终客户向工程供应商发送产品或备件交付订单；工程供应商设计零件并向认证合作伙伴发送生产订单，一般选择在最终客户附近运营打印中心的合作伙伴。产品或备件交付后，最终客户向工程提供商付款，工程提供商与运营打印中心的合作伙伴分享收益。
功能视角
本案例结合了国际数据空间(IDS)和区块链技术(super ledger)，开发的解决方案为实现具有可追溯性和一致性的数据无缝流通过程奠定了基础。
访问通道是安装在利益相关者IT系统中的特殊网络应用程序(在这种情况下，利益相关者是指客户、增材制造工程提供商和增材制造印刷合作伙伴)。不同利益相关者之间的数据传输通过IDS连接器实现。集成层包含中间件，它将所有访问通道集成到云上的区块链服务中。
案例开发的解决方案架构
区块链具有不变性、终止性、可追溯性和一致性的特点，保证了整个价值链数据产生和处理过程中数据的真实性。所有相关的数据传输都是通过专门构建的IDS连接器进行的，该连接器保证了每个参与者的数据主权、公平交换和数据使用，并建立了完全集成的数据使用条款。作为区块链服务的一个集成功能，智能合同控制IDS连接器。
数据处理、数据传输和数据存储的不同层次解释了工业增材制造中订单处理的全过程。值得一提的是，产品数据(如CAD文件)和与质量相关的加工数据(如3D打印工艺数据)存储在企业IT系统中，并通过IDS连接器传输，包括这些数据的所有使用条款。区块链服务仅记录存储订单处理过程中发生的交易信息和相关噪音信息，从而提供所有商业和技术信息。
必须指出的是，这里描述的解决方案是从需求定义开始，经过流程定义，再到总体布局和实现。每一个环节都设计得非常通用，有利于在其他工业制造过程中推广应用，从而推动制造业的全面数字化。
高级架构、分层架构元素和流程描述
当前的挑战和理解
这个案例解决了当前的很多挑战和认识。
1，数据保护，数据所有权
在今天的互联网中，数据一旦被* * * *享用，数据生成者就失去了对数据的所有权控制。国际数据空间允许将软件可读合同添加到数据中，通过这种合同，数据生成者可以规定数据接收者如何使用数据、数据的有效期、使用数据要支付的价格以及与数据使用有关的其他要求。
2.数据完整性
享受数据的时候总有数据被意外更改的风险。区块链允许数据共享过程的所有属性信息都记录在中立的实体中，即使发送给多个用户，也能保证数据的完整性。
3.无缝虚拟价值链和无缝产品生命周期管理(PLM)
生产过程的专业化水平日益提高，意味着企业之间的合作需求越来越迫切。潜在的合作伙伴可能位于不同的地点，因此有必要建立案例中描述的无缝虚拟价值链。工业增材制造平台可以提供相关的解决方案，从第一步的客户询价、技术和商务谈判，到增材制造流程，最后交付。
4.标准化云到云的通信和机器连接。
如今，各种云提供商提供专业接口来访问云服务。为了确保不同供应商的云之间的互操作性，需要一个标准化的云到云通信接口。国际数据空间协会在全球拥有超过65，438+000个合作伙伴，这些合作伙伴正在建立通用标准。