大数据应用如何开启新局面

大数据应用如何开启新局面

随着大数据应用的经济社会效应不断显现，大数据已经在市场营销、金融、交通、制造、医疗等各个领域开展试水应用，取得了一定的成果。不过，业界认为我国大数据应用仍处于初级阶段，还未形成普遍应用的局面，对大多数企业，特别是传统领域的企业而言，还未找到有效的应用模式。如何进一步普及大数据应用，通过应用带动整个产业链发展，成为当前迫切需要解决的问题之一。

大数据应用未形成燎原之势

大数据应用呈散发状，目前主要集中于互联网市场营销场景。

“目前，我国大数据应用仍处于初级阶段，《促进大数据发展行动纲要》的出台为我国大数据应用拓展起到了有力的推动作用。”工信部信息化和软件服务业司司长陈伟近日向《中国电子报》记者这样表示。他认为，大数据在电子商务领域的应用逐渐增多，成为大数据最成熟的应用模式。

京东通过建立PB级大数据平台，将每个用户在其网站上的行为数据进行记录和分析，提高与用户间的沟通效率、提升用户体验。实现了向不同用户展示不同的内容的效果，带来了10%的订单提升。比如提供给推荐搜索调用，针对不同用户属性特征、性格特点或行为习惯在他搜索或点击时展示符合该用户特点和偏好的商品，给用户以友好舒适的购买体验，能大幅提高用户的购买转化率甚至重复购买，提高用户忠诚度和用户黏性。基于用户点击数据、浏览页面信息等信息的数据模型和数据资源在经过淘宝商城的挖掘和分析之后，向用户和商家开放了查询APP。通过数据挖掘和分析为淘宝提供了定向广告投递的能力。开放查询APP则为用户和商家提供了便捷的选择服务。淘宝网还建立了“淘宝CPI”，通过采集、编制淘宝上390个类目的热门商品价格来统计CPI。

不过，研究机构中国信息通信研究院研究成果表明，大数据应用呈散发状，并没有形成燎原之势。目前主要集中于互联网的市场营销场景。尽管金融、电信、零售、制造、医疗、交通、物流、IT等行业对大数据应用表现出极大热情，但目前在媒体和各种论坛上所公开的大数据应用案例仍然非常零散，这表明大家虽然都很关注大数据，但推进实际的应用仍然存在一定的困难。唯一众多企业都推出或者采纳大数据应用的领域是基于互联网的市场营销。

另外，从技术角度看，大数据仍以初级应用为主，多数应用仍然使用传统分析流程和工具，只是扩大了数据的来源、增加了数量。中国信息通信研究院调研发现，与传统数据分析相比，新的大数据应用虽然开始使用非结构化数据，但在实际应用过程中，这些非结构化数据只是被压缩、清洗和结构化后，放入传统的ETL 和分析流程中去。另一些大数据应用通过采用云存储和云处理技术，提高了数据处理效率，从而增加了数据处理的规模，但这些应用也仍然采用原有的ETL和分析流程。缺乏应用模式上的创新，使得目前大数据应用仍停留在初级技术阶段。

陈伟也认为，目前我国数据资源建设和应用水平较低。“目前，用户普遍不重视数据资源的建设，即使有数据意识的机构也大多只重视数据的简单存储，很少针对后续应用需求进行加工整理。数据资源普遍存在质量差，标准规范缺乏，管理能力弱，数据价值难以被有效挖掘利用。”陈伟说。

与新一代信息技术集成应用势在必行

物联网、3D打印等新一代信息技术与大数据相互作用，促进应用落地。

业界认为，新一代信息技术与经济社会各领域的深度融合，引发了数据量的爆发式增长，使得数据资源成为国家重要的战略资源和核心创新要素。利用大数据分析，能够总结经验、发现规律、预测趋势、辅助决策，充分释放和利用海量数据资源中蕴含的巨大价值，推动新一代信息技术与各行业的深度耦合、交叉创新。

事实上，国家战略层面也已经意识到这个趋势。国务院正式印发的《促进大数据发展行动纲要》指出，推动大数据与新一代信息技术融合发展。抓住互联网跨界融合机遇，促进大数据、物联网、云计算和3D打印技术、个性化定制等在制造业全产业链集成运用，推动制造模式变革和工业转型升级。

记者从工信部获悉，工信部将组织实施“工业和新兴产业大数据工程”，促进大数据、云计算、工业互联网、3D打印、个性化定制等的融合集成，推动制造模式变革和工业转型升级。

对于大数据与新一代信息技术集成应用，三迪时空网络科技股份有限公司董事长李培学在接受《中国电子报》记者采访时表示，以大数据为中心的3D打印分布式智能制造将是趋势。在未来的云智造平台上，任何人即使不具备建模的知识，但只要有创意，就可以和设计师沟通，设计出自己想要的三维模型，然后通过3D打印机来实现，同时，云智造平台必须能够确保设计师赢利，设计师的创造力、创意思维才能源源不断地发挥出来。有了完善的设计师平台，在人群聚集的互联网上，创新就可以得到实现，有了以3D打印机为工具的分布式制造单元，可以为周边的普通用户提供个性化定制的产品，而这一切都基于大数据。

例如，以大数据平台为基础的3D打印定制鞋是3D打印技术在垂直行业领域中的具体应用。通过对人足部特征扫描、采样，将三维数据和人员信息汇聚到数据中心，构建大数据平台，再结合3D打印定制化生产的特点和传统制造批量生产的优势，将虚拟的三维数据对象转化为实体成品。“用户可以利用大数据平台的查询检索功能，找到真正适合自己的鞋类，实现个性化定制；鞋类厂商则可以根据大数据分析，精确地定位消费群体的需求，包括特殊人群的脚型数据，将精确估算出产品的订单需求，更加精确地批量生产。定制化数据可以跟踪人们足部生长的阶段来进行调整，用户可以根据数据分析来选择不同的品牌不同的类型。”李培学表示。

PTC全球副总裁兼中国区总裁寿宇澄在接受《中国电子报》记者采访时也表示，大数据在物联网中起到至关重要的作用，相互依赖。

“在制造业一些核心技术领域，例如飞机发动机的研发，我国的研发水平要追上国际先进水平还需要一定的时间积累，但是我们若把信息化扩大到产品全生命周期尤其是重视产品出厂后的流程优化，把产品出厂前的虚拟世界和出厂后的实体世界并行发展，那么我国的制造业整体实力也能得到有效提升，而物联网恰恰能实现这一点。物联网的初衷之一就是把信息化延伸到产品全生命周期，不仅包括研发环节，还包括产品出厂后的流程。当然，物联网应用的形态也发生了变化。

以前是过程驱动模式，是以企业家的经验为主，但当企业发展到一定阶段，面临的市场环境更为复杂，企业产生的数据量更大，面对这些庞大的数据，公司管理者很难再像以前那样以事先定好的流程和经验进行处理和决策，必须要依靠机器的智能帮助人们进行大数据分析，这就需要数据驱动模式。从流程的驱动变为数据的驱动，产品出厂前以研发为主的数据只是一类数据，但当这类产品出厂后每个产品流向市场后的数据则成几何规模扩大，这就形成了大数据。这时，企业就需要对这些大量的数据进行分析，从而对公司决策进行支持。

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3D打印又称为增材制造，近年来得到了快速发展，应用领域不断增加。我整理了浅谈3d打印技术论文，欢迎阅读!

浅谈3d打印技术论文篇一

3D打印技术

摘 要：3D打印又称为增材制造，近年来得到了快速发展，应用领域不断增加。本文对3D打印的原理及应用现状进行了分析，对3D打印在教学领域的应用模式进行了探讨。

关键词：3D打印;应用现状;教学领域

1 引言

3D打印，又称为增材制造，是快速成型技术的一种，被誉为 “第三次工业革命的重要标志”，以其 “制造灵活”和“节约原材料”的特点在制造业掀起了一股浪潮。近年来，随着3D打印技术的逐步成熟、精确，打印材料种类的增加，打印价格的降低，3D打印得到了快速发展，应用领域不断增加，不仅在机械制造、国防军工、建筑等领域得到广泛应用，也逐渐进入了公众视野，走进学校、家庭、医院等大众熟悉的场所，在教育、生物医疗、玩具等行业也得到了广泛关注及应用，作为教育工作者，本文将在介绍3D打印的原理、优势、应用现状的基础上，重点探讨3D打印在教育领域的角色及应用模式。

2 3D打印概述

21 3D打印原理

3D打印(3D printing，又称三维打印)，是利用设计好的3D模型，通过3D打印机逐层增加塑料、粉末状金属等材料来制造三维产品的技术[1]。一般来说，通过3D打印获得物品需要经历建模、分割、打印、后期处理等四个环节[2]，其中3D虚拟模型，可以是利用扫描设备获取物品的三维数据，并以数字化方式生成三维模型，或者是利用AutoCAD等工程或设计软件创建的3D模型，有些应用程序甚至可以使用普通的数码照片来制作3D模型，比如123D Catch[3]。

22 3D打印的优势

与传统制造技术相比，3D打印不需事先制模，也不必铸造原型，大大缩短了产品的设计周期，减少了产品从研发到应用的时间，降低了企业因开模不当可能导致的高成本风险，使得特殊和复杂结构的模型的制作也变得相对简单，产品也更能凸显个性化。另外，3D打印是增材制造，使用金属粉或其他材料，使部件从无到有制造出来，大大减少了原材料和能源的消耗，生产上实行了结构优化。

23 3D打印的应用现状

近年来，3D打印得到了快速发展，几乎应用于各个领域。在模具加工和机械制造领域，使用3D打印相对快速地进行模具的设计与定制，打印复杂形状的各种零件，打印具有足够强度的个性化几何造型的物件。在航空航天、国防军工领域，3D打印应用于外形验证、关键零部件的原型制造、直接产品制造等方面。如空客公司从打印飞机小部件开始，逐步发展，计划在2050年左右打印出整架飞机。生物医疗领域，医学工作者利用3D打印技术打印出患者的心脏模型，缺损下颌骨模型，患者外伤性脑内血肿颅脑模型等，用于辅助诊断并制定术前手术方案，降低了手术难度，减少了手术时间，为患者带来了精准化的治疗。人工椎体和人体气管软骨的打印让人体器官的3D打印成为可能。3D打印的处方药产品SPRITAM(左乙拉西坦)片剂可用于各种癫痫疾病的治疗。建筑工程领域，3D打印建筑不需使用模板，打印的建筑物重量轻，强度大，时间短，产生的建筑垃圾及建筑粉尘少，且可以循环使用，绿色环保。3D打印在首饰、食品、玩具和日常用品的设计和生产中也有广泛应用，可以很好地彰显用户的个性化特点和需求。3D打印在太阳能电池板和特殊材料的制造方面的应用也有突破。

3 3D打印在教学领域的应用

3D打印在教学方面的探索性活动也已经展开，并应用在数学、航空、电子、设计、机电工程、生物医学、天文等大部分学科中，取得了良好的教学效果。基于3D打印的快速生成能力，使得数字化模型能快速转化为立体实物，借助立体实物的生成过程及使用可以提高教学效果，增强学生合作、设计、创新等能力。

31打印三维教具学具辅助教学

在课程教学中，借助于多媒体教学手段，一些抽象的图像可以相对直观的显示出来，但针对的是群体，形成的是暂时的视觉感受，印象并不是很深刻，也不易理解。借助3D打印，可以把数字化的图像转化成实物的教具和学具，每个同学都有机会亲手感受，而且还可以亲自设计、策划，无疑对知识点的理解，知识的掌握及应用有很大的促进作用。比如：数学课可以打印出几何曲面、剖面立体实物;动画设计可以打印出3D人物，动物角色模型，且可以根据实效及时修改;语文课可以把要讲解的地域打印出来，如北京的胡同，同学们可以拿着模型理解胡同的特点，体验胡同文化，讲述胡同的来龙去脉;机械制造课可以根据课程内容打印相关的零件、齿轮、连杆等。

32 实习实践过程中辅助创新设计

职业学校实习实践教学活动较多，钳工实习、数控机床实习、电子电工实习、动画设计、物联网设计等，都需要借助相应的模型，并设计出一定的模型。借助于3D打印，同学们对需要设计的模型有一个大体的认识，然后经过集体分组的讨论、设计、修改等过程，不仅能增加学生的学习兴趣，促进学生交互学习，协作学习，且能提高学生的设计水平、思维能力和实践能力。比如在模具设计实习中，采用项目式教学法，应用3D打印，学生分组设计、分组打印，学生在亲眼目睹自己的设计零件打印成型的过程及成品后，学习兴趣大增，多次讨论修改的过程也大大提升学生的设计水平。在CAD课程实践环节中，使用3D打印机，可以根据教学需要来设计教学内容，对学生的设计作品3D打印出来进行评比并组装，不仅使学生熟练掌握设计软件建模的基本思路和流程，而且对如何从设计作品到具体的实物的生成有一个明确的认识，有利于日后学生进一步的学习和发展。

33 就业创业指导

近年来，大学毕业生人数急剧增加，就业压力增大，国家大力提倡大学生创业，整个社会也兴起了一股自主创业的热潮。对于职业学校的学生来说，有一定的专业知识，有较强的动手 *** 作能力，有创业的热情与激情。借助于3D打印设备，创业指导老师可以指导学生创办创意设计3D打印工作室，利用所学的专业知识，设计出相关产品并打印出来进行销售，同时也可为社会客户提供DIY服务，收取一定的培训费和制作费，也可以在校企合作的基础上为合作企业提供设计和3D打印服务。通过3D打印的上述创业实践活动，加深学生对专业知识的巩固、对设计过程的了解，并培养创新创业意识和能力。

34 图书馆应用

图书馆引入3D打印服务是图书馆从文献服务走向创新服务的途径。国外很多图书馆都开展3D打印服务，国内的综合图书馆，如上海图书馆、苏州图书馆也开展3D打印服务，高校中的上海交通大学图书馆也开展3D打印服务，并且通过举办3D打印设计大赛积极推广此项服务，通过比赛普及3D打印知识，让同学们了解3D打印前沿科技，启发学生们用创新思维发现问题、智慧解决问题。学校图书馆可以配备一两台3D打印机，并在保证健康和安全的基础上，充分考虑费用、提交步骤、等待和筛选时间等、制定详细的3D打印制度或政策，并鼓励学生打印原创作品，以发挥学生的专业特长，激发学生的创造力和想象力。

4 结束语

3D打印正从工业领域，走向各个应用领域。不久的将来，也会像电脑、手机、互联网一样进入我们的社会和每个家庭。教育工作者应积极利用这项新技术，促进教学模式和教学活动的创新，更好地提高教学质量和教学效果，提高学生的实践能力和创新水平。

参考文献

[1] 张飞相 3D打印技术的发展现状及其商业模式研究[J] 新闻传播， 2016(2)： 51-53

[2] 李青，王青 3D打印―一种新兴的学习技术[J] 远程教育杂志2013(4)：29-35

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21世纪人类的科技发明有：3D打印、物联网、人工智能、基因测序、纳米技术、修复手套、无人驾驶汽车、移动支付、人造肌肉等。

21世纪人类社会，3D打印已经与物联网、人工智能、基因测序等，一起被研究人员誉为21世纪改变人类生活的前沿技术。世界各国纷纷加快了在无人驾驶、机器人、5G等领域的布局速度，这使得许多具有创新性和实用性的前沿技术被研发出来，并逐步应用于人们生产生活的许多方面。

相关知识

纳米技术

纳米技术是用单个原子、分子制造物质的科学技术，研究结构尺寸在1至100纳米范围内材料的性质和应用。纳米科学技术是以许多现代先进科学技术为基础的科学技术，它是动态科学和现代科学和现代技术结合的产物，纳米科学技术又将引发一系列新的科学技术。

例如：纳米物理学、纳米生物学、纳米化学、纳米电子学、纳米加工技术和纳米计量学等。

修复手套

2004年，阿伯尔法特凭借他发明的“修复手套”获得了当年的“尤里卡科学奖”。“修复手套”是一种植入了能模仿人手生物力学的特殊致动器和传感器的装置。机械手研究实验室设计“修复手套”的目的是为了制造一种具有人工肌肉的“外衣”。

这种“外衣”能够帮助人体重运动。全世界的科学家、程序设计员、发明者都在开发复制、替代人体结构或者帮助人体的创技术。

无人驾驶汽车

无人驾驶汽车是智能汽车的一种，也称为轮式移动机器人，主要依靠车内的以计算机系统为主的智能驾驶仪来实现无人驾驶的目的。

据汤森路透知识产权与科技最新报告显示，2010年到 2015年间，与汽车无人驾驶技术相关的发明专利超过22000件，并且在此过程中，部分企业已崭露头角，成为该领域的行业领导者。

武汉天昱智能制造有限公司。

武汉天昱智能制造有限公司(简称“天昱智造”)是一家立足金属3D打印、金属部件修复与再制造、工业智能系统等领域，集定制生产、设备研发、技术服务于一体的高新技术企业。天昱智造由中钢集团中钢设备有限公司注资控股，拥有3000平米的智能化厂房以及前瞻性的先进生产线。

企业实力

天昱智造以以承接国家和企业重大项目并举，并聘请关键产业的资深专家和欧洲日本3D打印学者作技术顾问。研发团队由出自国际高校的****和相关领域的国内外专家领衔，高学历多层次青年人才为主力军，运用国际一流的金属微铸锻3D打印技术与物联网、智联网紧密结合，致力于打造智能制造装备与技术服务的国际化企业。

致力于研制具有中国特色和自主知识产权的微铸锻复合增材制造技术与装备，变革我国在金属零部件3D打印方面缺乏自主创新的现状，突破发达国家对该领域的技术封锁，实现我国3D打印技术应用的跨越式发展，增强我国的装备制造的核心竞争力。

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