FabLab实用价值分析及实践

2018年3期Technology Innovation and Application研究与展望Fab Lab实用价值分析及实践
沈重耳
(武汉华中科技大学科技园，湖北武汉430223)
摘要：Fab Lab是全球创客空间的一种代表模式。

在中国已经建立了数十家Fab Lab实验室。

研究Fab Lab的核心实用价值，对 于促进我国“大众创业、万众创新”，具有深远的意义。

文章从Fab Lab的历程入手，深入分析了Fab Lab的核心实用价值体系，并且，结 合我国双创的实际情况，提出了Fab Lab实验室在我国实用化的展望。

关键词：Fab Lab;创新2.0;众创
中图分类号:TP391.7 文献标志码：A 文章编号:2095-2945(2018)03-0169-03
Abstract：Fab Lab is a representative model of global guest space. Tens of Fab Lab laboratories have been established in China. The research on the core practical value of Fab Lab is of great significance for promoting "mass entrepreneurship and innovation" in China. This article starts with the course of Fab Lab，deeply analyzes the core practical value system of Fab Lab, and based on the actual situation of double creation in our country, put forward the prospect of practical application of Fab Lab laboratory in China.
Keywords: Fab Labs; Innovation 2.0; Mass Innovation
1背景分析
Fab Lab 即微观装配实验室（Fabrication Laboratory),该实验室起源于麻省理工学院比特和原子研究中心主任 尼尔•哥申菲尔德(Neil Gershenfeld)教授于1998年在M IT 开设的一•门课程《How to Make Almost Anything》既《如何 能够创造任何东西》。

没有技术经验的学生们在课堂上创 造出很多令人印象深刻的产品，这种可以实现随心所欲的 个性化需求的目标，逐渐成为Fab Lab萌芽的创新研究 理念。

[1、、]
第一个Fab Lab于2001年在波士顿建立。

在FabLab 实验室中，创造自己想象中事物的渴望激发着用户。

Fab Lab以用户需求为研发引导，培养学生具有制作自己想要 事物的思维和能力。

Fab Lab与不同文化背景、不同技术成熟度下特定需 求碰撞出的火花可能更具价值。

目前，全球已经建立了 500 多家遵循类似理念和原则的实验室。

覆盖了美国，欧洲，挪 威、印度、加纳、南非、肯尼亚、冰岛、日本、韩国、中国、印尼 等国家和地区，形成了庞大的全球沟通和交流网络。

随着 Fab Lab网络的延伸，个人创意、个人设计、个人制造越来 越升人人心，进一步引发了全球创客的浪潮。

随着Fab Lab在全球的推广，国内的Fab Lab实验室 如雨后春笋，在北京、广州、深圳、上海、武汉、西安、杭州、苏州、南京等几十个主要城市相继建立。

虽然，这些实验室 主要是在高校和科技创新园区中设立，经过几年的运营，逐步演变成中小学课外教育基地，没有形成中国特色的 Fab Lab应用体系，对大众创新，尤其是大学生创业没有起 到关键的推动作用。

2FabLab核心实用价值分析
2.1 Fab Lab在创新中的作用
Fab Lab从表面上看，就是一个拥有雕刻机、刻字机、切割机、钻床、3D打印机等数字机械制造设备和示波器、信号发生器、万用表、焊台等电子设备制作、调试工具以及 一些手动工具，以数字化设计和加工为主的制作产品原型 的小型的工厂。

从产品设计的角度来看，Fab Lab制作的不能称之为 产品，仅仅是创新思维实物化模型，实现对创新思想的栓 释。

Fab Lab提出的低成本实验室，主要针对的所谓非精 英人士，即相关产品设计的专业人员。

该实验室面对的是 更广泛的人群，是让更广泛的大众参与创新，将个人的创 造性思维变成可展示的实物样品。

2.2 Fab Lab核心理念
信息革命的影响和知识社会的形成，不仅使得计算无 所不在、网络无所不在，而且，带来了计算与网络的普适，改变了人们信息获取、处理和传播的方式，使得信息普适、知识普适，以知识为基础的创新活动也变得无所不在。

互 联网的广泛应用，影响着人类的社会生活各个方面，“互联 网+”的模式不仅改变了人们生活方式和生产方式，也改变 了人们的思维模式和创造模式，进人所谓以用户创新、开 放创新、协同创新、大众创新为特点的创新2.0时代。

随着“大众创业，万众创新”风潮兴起，创新和创业活 动也不再局限于少数精英人员。

发明创造不只发生在拥有 昂贵实验设备的大学或研究机构，也不仅仅属于少数专业 科研人员，而有机会在任何地方由任何人完成，这就是Fab Lab的核心理念。

换句话说，Fab Lab是打造了一个让更多 人利用“互联网+”模式参与创新活动的生态环境。

因此，我们不能简单的认为Fab Lab就是一个低成本 的实验室，应该将更多的关注点放在打造创新生态环境
-169-
上。

2.3 Fab Lab下的创新
创新是人类文明进步的原动力，是技术和经济发展的 原动力，更是国民经济发展的基础。

人类在封闭式创新的 道路上走过了漫长的旅程，这是一种基于个人能力和或者 生产者能力的创新模式，也为人类贡献了无数的新产品。

并且在此基础上也催发了诸如物权制度、专利制度和跨国 交易制度的产生。

封闭式创新的实质是封闭的资金供给与 有限研发力量的结合，其目的是保证技术的保密、独享和 垄断。

但是这种创造力的发挥，借助的是个人的理念或者 以单个公司平台为依托，来给予从设备、材料、产品设计与 制造，直到销售、服务等多方面给予具体的支持。

Fab Lab下的创新是一种开放式协同创新，也就是将 企业传统封闭式的创新模式开放，有效整合、利用企业外 部资源以提高企业的创新能力。

这种开源创新具有开放、共享、自由、协同、民主化的理念，这也是创新2.0时代的特 征。

Fab Lab下的创造活动既是个体制造、个人创新，同时，通过互联网网络平台的成果展示和父流，又是协同创 造。

3打造中国特色的Fab Lab
3.1中国特色的Fab Lab
随着越来越多的Fab Lab实验室在中国的建立，如何 打造中国特色的FabLab成为很多人考虑的问题。

3.1.1建立本地化丰富的知识库
通过近20年的发展，Fab Lab已经形成了从案例到完 整设计资料在内的丰富的知识体系，同时，通过网络(如：视频电话)进行各个Fab Lab之间的交流和信息共享。

然而，在中国很多人英语水平较差，尤其针对非精英 人士的创业大众，他们不但很难用英语进行技术交流，而 且甚至很难准确理解英文资料。

这样，严重限制了 Fab Lab 理念推广和创新环境的建设。

建立本地化知识库是打造中国化Fab Lab的首要需 求。

本地化知识库不是简单地将Fab Lab系统内的资料汉 化，而是根据国人创新和创业人员的特性，构造包括创新 创意、技能培训、思维碰撞、资源分享以及项目管理、项目 运作等等的综合知识体系。

并且，随着系统的运行，知识库 的内容更加丰富和完善。

3.1.2 建立开放式支持体系
根据Fab Lab的模式,Fab Lab是一个开发的实验室，不仅实验室提供开源的工具和设备，还要求所有进行的项 目开源。

在中国，提供开源软件和开源硬件的公司及组织 也越来越多。

将更多的开源知识体系融人Fab Lab中，能 够更好地丰富F abL ab的知识内容，优化创新环境，是Fab Lab发展的必然之路。

虽然Fab Lab提出的是以低成本工具建设实验室，但 是我们要以灵活、开放的思维去理解。

不仅可以采用“Ma­chine TO Machine”的方式增加新的工具设备，也可以根据 创客空间的主题，增加和改变设备和工具的类型，更好地适应本地创新活动。

3.1.3建立公正的知识交易平台
结合中国的国情，为了更好地保护创新创业者的利 益，激励大众创新的积极性，在开放的基础上，建立基于 FabLab实验室的知识展现和交易平台是十分必要的。

这 个知识交易平台既可以实现创意和知识产权的交易，又可 以发挥众筹和吸引投资的作用。

3.2光谷微创新实验室实践
光谷微创新实验室是在国家“大众创业、万众创新”的 大背景下建立的国际标准的创新型孵化器及众创空间，以华中科技大学国家大学科技园为依托，针对有创新创业需 求的大学生创业群体，聚焦智能硬件及物联网方向，提供 从创意激发到产品原型制作、评估全要素服务服务体系，提供集线上与线下孵化于一体的新型孵化服务。

实验室的 建设结合美国麻省理工Fab Lab的标准，搭建开源硬件和 开源软件，结构化创新知识和模块，为创客和创业者实现 自己创意提供最本地的平台和最低门槛的知识要求。

降低 创业风险，提高种子质量是建立的初衷，让创意便捷、完善 的实现是运行的原则。

光谷微创新实验室就是给创客提供一个交流创意、实 践创意的平台，创客可以在线上线下交流分享创意、完善 创意，确定方案后，可以在这个开放的实验室做出产品的 原型以及快速测试和迭代。

创业者特别是初创团队，前期 的创造研发成本往往很高，在这里可以大大降低产品研发 迭代的成本。

光谷微创新实验室充分利用移动互联网的力量和优 势，有机地结合Fab Lab知识体系，打造了超级“空中孵化 器”平台。

该平台是在创新2.0时代背景下，探索创新孵化 器2.0的新模式，暨以用户需求驱动为导向的孵化创新。

空 中孵化器为了更加完善地支持创新创业者，建立了三大服 务平台和端对端的五环服务模式，构建出“1+X”的线上线 下双轨孵化模式。

空中孵化器包含三大服务平台“技术平台、销售平 台、天使投资”。

同时，空中孵化器还提供五环服务体系，既 以“创新想法激发、创新想法可行性分析、创新想法实施、产品原型测试评估、商业化运作尝试”五步孵化为支撑，为 以用户需求为驱动的创客提供从想法到市场化的端对端 的生态链式服务。

空中孵化器提供的“1+X”双轨孵化模式，是依托于移 动互联网，打造空中的产业、信息、销售、投资集聚，实现信 息快速传播和开源平台共享，为创新创业者提供最低成本 的创新空间。

同时，充分利用现有物理空间打造线下的开 源微创新实验室，为创新者线下具体实现提供统一的技术 平台，通过硬件开源和软件开源加速创新的发展，真正实 现人人创新、移动创业。

4结束语
Fab Lab为大众创业、万众创新提供了有益的生态环
(下转172页）
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Upper computer链接通信在Upper computer与可编 程逻辑控制器间实现命令与应答的交换。

命令与应答信号 依附于顺序予以交换。

具有送帧权的模块能够在任意给定 时间内传送帧。

而在帧传送过程中，送巾贞权在Upper com­puter与可编程逻辑控制 间交换 。

在收到终止符及定界符状 态下，送帧权从发送模块移至接受模块。

同时在Upper computer链接通信中，Upper computer首先拥有送帧权，在此基础上对通信予以初始化，可编程逻辑控制器则自 动传输一应答信号。

可编程逻辑控制器即通过对数据存贮 器DM区个别模块的设置达到串行通信接口的初始化目 的，进而择取Upper computer链接通信方式。

可选择通信 协议为九千六百波特，一个起始位，七个数据位，一个停止 位，偶校验。

选Upper computer的特定串行口作为和可编 程逻辑控制器的通信端。

在下位机程序能够完成现场总线协议Slave功能的 基础上，对上位机的程序调试时，就直接采取虚拟电路模 型与虚拟串口的方式进行，利用多次的调试及调整，最终输人/输出端口予以调试即可。

首先进行硬件电路连接，同时先在可编程逻辑控制器中输人供调试的程序，单片机电 路板与计算机串口相联，在计算机上运行Upper computer 软件，见图2。

首先择取串口 C0M1，同时将Baud rate设成九千六，奇偶校验None，远程测控终端模式，超时两千，从机地址 1，开始运行程序，右下方的对话框内读人DI 口的参数，左 下方的对话框内设置相匹配的防御命令参数。

5结束语
综上所述，电路调试是电路系统设计中十分重要的一 个内容。

若电路调试存在问题，那么会从根本影响电路设 计的合理性。

因为差异化电子器件的性能及数据无法相匹 配，所以要对电路予以调试，在此基础上对故障进行有针 对性的处理才能够确保电路系统的正常运行。

而通过上述 一系列调试，可编程逻辑控制器系统的软硬件基本达到了 相应的设计标准，同时实现了预想的功能，所以此调试及 测试方式值得广泛推广应用。

Upper computer程序也可以完成现场总线协议主站的功 能。

4系统联机可编程逻辑控制器调试
此设计择取SIEMENS AG FWB S7-200型可编程逻 辑控制器与系统予以联机调试，所采用的可编程逻辑控制 器为CPU244 DC/DC/DC型，其中包括十个二十四伏数字 量输出口及没有模拟量的输人/输出端口，所以只对数字量
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图2Upper computer软件示意
(上接170页）
境，随着国人对Fab Lab内涵价值理解的逐步深刻，同时，结合我国创新的实际情况，为我国的双创事业提供更加实 际、有效地服务。

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