数字制造讲义01-成为数字世界的建造者

开始的开始

并没有想过自己有机会在大学里讲这门课——一门自己永远觉得学不够（会）的课。

三年前的今天，我正在痛苦的上一门叫做 Digital Fabrication 的课。它由 MIT 原子与比特中心 FabAcademy 开设，前身是一门叫做 How to Make Allmost Anything 的课程。

关于课程学习什么，我写了一系列的笔记，这里就不多介绍了。

How to make almost anything:

伴随 FabAcademy 的发展，Fab Lab 已经遍布全球：

今年我有机会把这门课的体验带给你们，把这门课改进得更本土化、可操作，以及尝试如何在小成本的实验室里进行基本的实践。这门课不仅仅是为了帮助你们学习制作乐器的一些基本知识和技能，更重要的是，我们有机会一起探索人与音乐互动的历史、边界和可能性，一起体会动手做东西的痛苦和快乐、挫败和成就感，从而形成对一个全新身份的理解和认同——创客，或者更具体点，音乐创客。

数字制造的浪潮

什么是数字制造？

简单说就是将制造流程数字化、自动化、智能化。我把它划分为三个部分：

CAD + Programming + CAM

数字化设计 + 编程 + 数控生产

数字化浪潮已经翻滚很多年了，一些领域早已完成数字化，而一些领域还处在变革当中，包括制造业。

数字制造浪潮的背后有两大基础：工业 4.0 和创客运动。

工业 4.0 在机械化、自动化生产的基础上，进一步把生产流程相关的所有数据整合进来，形成物联网、全流程数据化、数据智能驱动物理计算和执行。过去是机器排好队，人来引导。现在则是构建一套数据自动流转的网络，在人不参与的情况下，也能由各种系统自动完成。

另外一个是更偏文化影响的基础：创客文化。

创客文化根植于欧美国家的 DIY 传统，大家喜欢自己动手做东西。为什么喜欢动手做东西呢？因为人工很贵啊！而且房子大，家里面一般都有车库，可以用做工作室或者是创业的办公室。很多东西就是这样在车库里面捣鼓出来了。（所以高房价和廉价劳动力真是创客文化的敌人 😒）

Maker 杂志每年举办的 Maker Faire 已经成为全球创客盛大的节日，还一度开到了白宫里面。（真·网红）

制造，曾经是一个离一般人很遥远的行业。在我们的印象中，制造业干的都是一些有技术含量的体力活。女生？不可能的~

但世界的变化比我们想象得要快。

随着数字化浪潮席卷各行各业，随着制造工具变得更强大、更小、更便宜，随着包括电子、编程在内的通识教育的普及，随着项目的积累和开源，我们不知不觉已经站在了 Personal Digital Fabrication 的门口。配备一个设备齐全的 lab，也不再是那么遥远的念想。

数字制造基本流程

我们先来看一个不那么数字化的制造流程：

然后是一个 Fab lab 中的制造流程：

然后看看制造业里面经常用到的 CNC 制造过程：

在这个学期里，我们会学习数字制造中主要的环节和技术，包括 Build 和 Code 两部分。Build 部分主要负责物品的造型和外观，以及如何把它从设计变成实物。Code 的部分赋予物品「灵魂」，让一件物品能完成我们期望的功能和互动。

颜值和智商，都不可以偏废。

一个音箱表面看起来是这样的：

为了不只是胸大无脑，它里面是这样的：

从数字制造的三个模块来看，一个合成器的制造可以分成几个部分。

CAD + Programming + CAM

数字化设计 + 编程 + 数控生产

首先是合成什么样的音色？以前只能通过物理的方式，用不同的电路电压获得波形，然后做各种调制的效果。而现在我们可以用软件编程的方式来实现：

其次是合成器的外观造型部分，如何设计：

然后如何把每一个部件制造出来并组装：

挖宝和立🚩

这门课程的学习，将会是一个混乱的过程——因为有太多陌生的名词、知识和领域。但也意味着一旦入了门，就拥有了一件无价之宝：可能性。

结合同学们的专业，这里有两个建议的方向，选择一个作为自己期末项目的目标，整个学习过程会更有针对性。

专业乐器方向

主要尝试制作通用的、已经商业化的专业乐器。例如：

音序器

模块化的 MIDI controller

实验乐器方向

这个方向简直就没有边界了……

做点东西并不容易，要做出真实世界中存在的、能正常运转、甚至有点好玩的东西，就更困难了。

好消息是，你不是一个人。已经有无数的前人探索过，玩得不亦乐乎，还留下了许多...文档和源文件！我建议在学期之初，就去寻找一些让自己脑洞大开、心痒手痒的项目，作为标杆。如果能在一个学期内，逼近这些标杆，那么成就感将是巨大的。

挖宝地址：

• [NIME | Archive of NIME Proceedings](http://www.nime.org/archives/)

• [Musical instrument design](https://www.dezeen.com/tag/musical-instruments/)

• [Instructables - How to make anything](https://www.instructables.com/)

• [DF创客社区](http://mc.dfrobot.com.cn/portal.php)

希望陪伴你们度过一个痛苦又有趣的学期~

LET'S MAKE!

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