3D打印定制皮鞋解決方案，安世亞太DfAM

來源：安世亞太

大約5萬年前，原始人開始用骨針縫制獸皮鞋子，用以保護雙腳，追尋獵物，從此人類進入了有鞋子可穿的時代。幾經(jīng)歷史演變，歷朝歷代繼續(xù)通過技術(shù)改變鞋子的舒適度和美觀度。鞋做為人類的戰(zhàn)靴，不僅是人類征途上的助跑物，也是人類智慧的結(jié)晶。

工業(yè)革命推動了各個行業(yè)的技術(shù)發(fā)展，也推動了制鞋業(yè)的技術(shù)進步，工業(yè)制鞋逐步替代手工制鞋。在中國，人們同樣喜歡工廠制造出來的鞋子。中國幾千年以來一直處于手工制鞋時代，工業(yè)制鞋起步晚于歐美國家，工業(yè)制鞋技術(shù)和數(shù)據(jù)匱乏，致使大量使用歐美鞋楦。但歐美人的腳型與中國人的腳型存在明顯差異，這樣的做法犧牲了舒適性，致使穿鞋的體驗大大折扣，同時造成大量的足部問題。

在中國，80%的腳部疾病與鞋有關(guān)
足部是人體在運動時承受體重和吸收來自地面沖擊力的最重要的結(jié)構(gòu)之一。人的足部由骨骼、韌帶、肌肉、神經(jīng)、血管等組織組成，其中足骨包括跗骨（7塊）、跖骨（5塊）和趾骨（14塊）3部分，共26塊骨骼，并組成33個關(guān)節(jié)。而從運動分析和鞋制作的角度看，足可以分為后足、中足和前足3個部分。

以足部骨骼為基礎(chǔ)，100多條足部韌帶將不同的足部骨骼連接起來，構(gòu)成了足部具有力學(xué)功能的基礎(chǔ)結(jié)構(gòu)。比較明顯的外在表現(xiàn)就是在足部構(gòu)成了“弓”型結(jié)構(gòu)。足弓可以分為縱弓和橫弓兩類，通過其結(jié)構(gòu)及附著在上面的肌肉和韌帶的功能，能夠緩沖在運動過程中受到的外部沖擊力，防止損傷。步行時，足部所承受的地面反作用力最高時可達體重的1.5倍；慢跑時則能達到體重的2～3倍。每一個人的腳型都存在不同程度的差異，大規(guī)模的工業(yè)制鞋把人的腳型進行了歸類，這勢必會造成腳適應(yīng)鞋的問題，鞋楦與腳型不匹配的問題在中國尤為嚴(yán)重，穿著不合適的鞋子給身體造成了健康隱患，具不完全統(tǒng)計，在中國80%的腳病是由于穿不合適的鞋造成的，這又通過腳部反射到身體上，給身體健康造成問題。

什么樣的鞋更符合人體需求？
達·芬奇說過，人的腳是工程學(xué)的杰作，同時也是一件藝術(shù)品。自從人類祖先在非洲草原直立行走后，我們便把體重完全交給了雙腳，讓它們承受著成倍于作為四足動物時的負(fù)荷。人類的腳離不開鞋，什么樣的鞋更符合人體需求？鞋企從材料到設(shè)計都投入了大量的研究，科技的進步、材料的不斷升級都給鞋業(yè)帶了各種可能，制造出更舒適的鞋是鞋企和消費者共同的目標(biāo)。但工業(yè)制鞋大批量制造、快速回轉(zhuǎn)、快速實現(xiàn)利潤是商業(yè)的基礎(chǔ)邏輯，而傳統(tǒng)的手工定制鞋依托手工轉(zhuǎn)楦、手工劃片、部分鞋底依托模具制造，這些制造技術(shù)問題致使定制鞋很難實現(xiàn)批量化，定制鞋為了生存下去，主打高端人群消費，低產(chǎn)量高定價讓大眾消費人群很難企及。

同一緯度上的升級并沒有完全打破鞋業(yè)跨緯度的技術(shù)壁壘，3D打印技術(shù)的出現(xiàn)給這個世界帶來了更多的可能性。探索3D打印技術(shù)給給鞋業(yè)帶來的改變是一個很有趣的話題。安世亞太增材團隊從“打破界限”的思維邏輯出發(fā)，將工業(yè)制鞋各個環(huán)節(jié)進行了解構(gòu)和重構(gòu)，將市場、消費者、生產(chǎn)方式、盈利需求、商業(yè)邏輯等多維度進行掃描和分析，融合3D打印個性化的技術(shù)優(yōu)點，將目標(biāo)瞄準(zhǔn)到個性化批量制造的維度上，高度釋放3D打印技術(shù)的優(yōu)勢。這一想法摒棄了用3D打印替代傳統(tǒng)材料升級的想法，采用了“解構(gòu)再重構(gòu)”的技術(shù)開發(fā)路徑，開發(fā)了包含軟件+仿真+硬件+商業(yè)模式的客制化制鞋整體解決方案。

讓大眾消費群體穿上高舒適度的定制鞋
安世亞太26年工業(yè)品研發(fā)基因、工業(yè)設(shè)計以及上萬例工業(yè)仿真實踐經(jīng)驗為解決方案的開發(fā)提供了技術(shù)支撐。通過軟件來代替人工繁瑣的勞動工序、提升效率、實現(xiàn)數(shù)據(jù)的精準(zhǔn)度，楦型、鞋底數(shù)據(jù)、鞋面數(shù)據(jù)、自動填充晶格都在軟件中自動生成，每一個數(shù)據(jù)轉(zhuǎn)化過程都以分鐘計時，幫助鞋企、定制品牌實現(xiàn)批量化的定制。在數(shù)據(jù)轉(zhuǎn)化的過程中加入了仿真的技術(shù)，使鞋底的設(shè)計起到減震、分散足壓、更加符合人體工學(xué)的要求，塑造定制鞋中的高科技鞋款。

解決方案以讓大眾消費群體穿上高舒適度的定制鞋為目標(biāo)，在生產(chǎn)端導(dǎo)入3D打印鞋底及配件，實現(xiàn)去模具化、鞋底快速成型。

客制化制鞋解決方案通過與掃描數(shù)據(jù)端口、打印數(shù)據(jù)端口、在線商城數(shù)據(jù)端口對接，使解決方案從數(shù)據(jù)采集、制造、銷售與鞋企的線上線下商業(yè)模式銜接，無論顧客是在線上渠道還是在線下渠道都可以實現(xiàn)定制，批量化定制從根本上改變傳統(tǒng)制造以產(chǎn)定銷的銷售模式導(dǎo)致的產(chǎn)銷不平衡問題，為企業(yè)實現(xiàn)利潤最大化。

客制化制鞋技術(shù)的獨特優(yōu)勢

• 優(yōu)勢一
  

數(shù)據(jù)自動生成，用軟件代替人工，生成時間更短、數(shù)據(jù)更精準(zhǔn)。

• 優(yōu)勢二
  

將仿真技術(shù)融入到客制化制鞋解決方案中，過參數(shù)化設(shè)計理念，結(jié)合人體工學(xué)等一系列技術(shù)加持，突破了傳統(tǒng)制鞋的技術(shù)限制。

• 優(yōu)勢三
  

鞋底晶格填充根據(jù)客戶的腳型及足壓特點，在不同的受力點分布不同剛度的晶格，起到良好的減震、分散足壓、減少運動損傷的作用，讓穿鞋的舒適度與眾不同。

• 優(yōu)勢四
  

晶格庫中的晶格都通過仿真驗證，每一款晶格都符合力學(xué)性能。

實踐案例（定制皮鞋）
1不同晶格的定制鞋鞋底設(shè)計

2打印好的鞋底彈性模量測試

3三種款型的3D打印鞋底的定制皮鞋

4顧客的試穿體驗反饋

總結(jié)
大規(guī)模定制的技術(shù)瓶頸已經(jīng)突破：以增材制造技術(shù)為核心的數(shù)字化制造技術(shù)使生產(chǎn)成本不再和批量掛鉤，低成本的個性化制造已經(jīng)成為可能。以AI技術(shù)為核心的數(shù)字化設(shè)計技術(shù)不再依賴昂貴低效的手工作坊式的定制模式，所有與個體數(shù)據(jù)相關(guān)的設(shè)計建模問題都可以交給計算機自動完成。制造和設(shè)計技術(shù)的突破將使得定制鞋的過程從手工時代一下子飛躍到自動化時代。依托數(shù)字化技術(shù)的高效和低成本，定制鞋將不再是為少數(shù)人服務(wù)的高端消費，而是滿足大眾需求的平民化產(chǎn)品。定制過程從顧客數(shù)據(jù)收集到產(chǎn)品交付將是“全數(shù)字化自動設(shè)計+增材制造+升級的整鞋生產(chǎn)線+靈活的互聯(lián)網(wǎng)商業(yè)模式”的過程。從AI設(shè)計、增材制造，到平臺搭建，我們已經(jīng)做好所有的技術(shù)準(zhǔn)備。期待商業(yè)伙伴的加入，一起創(chuàng)造大規(guī)模定制鞋的未來。

—作者—
宋尚霞，安世亞太DfAM賦能業(yè)務(wù)部消費品BD總監(jiān)，17年快消行業(yè)市場工作經(jīng)驗，跨界到增材行業(yè)。從快消和增材兩個維度思考增材在消費品領(lǐng)域解決方案的開發(fā)，負(fù)責(zé)的項目包含：基于DfAM的客制化制鞋解決方案、鞋模增材設(shè)計解決方案、PET瓶增材設(shè)計解決方案。