由于金屬3D打印在航空航天等部分關(guān)鍵行業(yè)中成為先進(jìn)的制造技術(shù),所以全球巨頭GE受到關(guān)注并不重要。由于去年收購了Concept Laser和Arcam,證明了這一技術(shù)成為GE重點關(guān)注領(lǐng)域的突破,因此,應(yīng)用程序的嚴(yán)格公差以及對金屬3D打印行業(yè)的大量投資已經(jīng)取得了重大進(jìn)展。以及其以3D打印為中心的GE Additive業(yè)務(wù)的引入。特別是在整個公司的第三季度業(yè)績疲軟之后,包括工業(yè)互聯(lián)網(wǎng)和加工制造在內(nèi)的先進(jìn)技術(shù)是GE重組的重點投資的亮點。
世界最大的激光粉末金屬3D打印系統(tǒng)將在短短幾個星期內(nèi)推出,金屬絕對是GE的重點。GE全球研究公司在紐約州尼斯卡揚(Niskayuna)的添加劑實驗室一直在努力推進(jìn)材料和機器性能研究。
當(dāng)我們在今年早些時候進(jìn)行檢查時,GE全球研究高級首席工程師和添加劑技術(shù)平臺負(fù)責(zé)人、添加劑材料實驗室經(jīng)理Joe Vinciquerra向我們介紹了他們將金屬3D打印材料作為“食譜”的信息。研究工作一直在進(jìn)行,有些最新的工作一直在努力提高機器和材料的性能,并采用更智能的方式實現(xiàn)人工智能。機械學(xué)習(xí)正在加州材料實驗室開展,團隊致力于加強3D打印的過程和質(zhì)量,旨在生產(chǎn)更好的零件,同時減少質(zhì)量失誤。
機器學(xué)習(xí)允許在任何質(zhì)量方面的過程中檢測,使操作員能夠確保適當(dāng)?shù)恼{(diào)整,限制浪費時間和材料。最終的目標(biāo)是獲得完美的成績:100%的收益。達(dá)到這個目標(biāo)將意味著完美的打印,沒有浪費的材料,沒有失敗的打印。在制造業(yè)中,這往往是一個遙遠(yuǎn)的夢想。通過機器學(xué)習(xí),更智能的系統(tǒng)可能會看到靠近目標(biāo)的機器本身。數(shù)字雙胞胎也在圖中,創(chuàng)造了一個模擬的預(yù)測模型。
想要了解更多的新的專有算法的工作,我向Vinciquerra了解更多的細(xì)節(jié)。在3D打印面,100%的產(chǎn)量究竟是什么,我想知道,金屬系統(tǒng)的外觀如何?
他說:“100%產(chǎn)量的關(guān)鍵是使金屬3D打印機本身成為自己的檢測員。我們希望能夠在零件構(gòu)建的每個層面上實現(xiàn)100%的可見性,并隨著時間的推移來訓(xùn)練機器,以識別構(gòu)建本身的任何問題。這就是GE數(shù)碼雙胞胎進(jìn)入圖片的地方。 GE的雙胞胎是生活、學(xué)習(xí)模式,像人們一樣變得更聰明、更有能力。他們從經(jīng)驗中學(xué)習(xí),接受新的部分構(gòu)建數(shù)據(jù)和編目,因為他們觀察到新的和不同的情況。如果他們以類似于之前已經(jīng)看到的東西的方式觀察到零件構(gòu)造出錯,則機器可以將其標(biāo)記并由操作員來解決問題。操作員可以通過停止構(gòu)建或通過對其進(jìn)行調(diào)整來糾正并繼續(xù)進(jìn)行。此外,我們設(shè)想機器自己進(jìn)行這些更正,無需操作員干預(yù)。數(shù)字雙胞胎的想法是我們頻繁地聽到的,因為使用DassaultSystèmes技術(shù)創(chuàng)建的模擬可以更深入地查看給定構(gòu)建的確切力學(xué)和結(jié)構(gòu)。與數(shù)字雙胞胎的現(xiàn)實世界搭建的過程比較可以立即顯示出任何偏離計劃的警告。”Vinciquerra解釋說,“數(shù)字雙胞胎在幾個方面進(jìn)入智能檢測過程?!?/span>
“來自智能檢測流程的部件構(gòu)建數(shù)據(jù)可以提供給數(shù)字雙胞胎或數(shù)字建模本身的模型。通過不斷將這些數(shù)據(jù)與我們專有的“黃金標(biāo)準(zhǔn)”進(jìn)行對比,數(shù)字雙胞胎被設(shè)想為早期識別偏差,這可能意味著我們在制造過程中進(jìn)行檢測,而不是通過建造后檢查來檢測到物理異常。在此過程中早先知道問題可能會讓我們避免損失,”他說。
由于金屬3D打印系統(tǒng)作為自己的檢測員,工業(yè)3D打印可以將機器學(xué)習(xí)整合到生產(chǎn)中,包括一定程度的自動化。越來越多的人看到添加劑制造業(yè)正在擴大規(guī)模,并且深入到最終用途生產(chǎn)過程中。在生產(chǎn)所需的較高建造率下,機器學(xué)習(xí)自我監(jiān)督并最終自動自我糾正/補償增加了另一層質(zhì)量控制。此外,這些更高的利率現(xiàn)在將導(dǎo)致機器學(xué)習(xí)過程更多的機會。
“像許多其他制造工藝一樣,我們建立的每個部分都有自己的‘血統(tǒng)。如果工廠的一臺機器每年都要負(fù)責(zé)生產(chǎn)數(shù)十萬件零件,那么這些零件中的每一個都是一個機會,即使零件都是相同的,也是學(xué)習(xí)這個過程的一個機會?!盫inciquerra解釋說,“這就是機器學(xué)習(xí)所在。我們的愿望是抓住這些重要的學(xué)習(xí)寫作,并利用各自的學(xué)習(xí)來不斷改進(jìn)制造過程。”
“當(dāng)然這取決于我們正在嘗試學(xué)習(xí)的具體細(xì)節(jié),以及我們在多大程度上試圖對這些學(xué)習(xí)采取行動,”Vinciquerra告訴我?!翱赡苤恍枰倭康奶砑觿﹣砭_地預(yù)測材料的良好度的簡單測量,例如體積孔隙度,但在許多其他實際情況下,需要更多的數(shù)據(jù)。公平地說,我們的研究團隊還在學(xué)習(xí)!”
隨著團隊和機器的共同努力,GE已經(jīng)從Concept Laser開始針對金屬3D打印系統(tǒng)的工作。在進(jìn)入機器內(nèi)測試之前,該團隊一直采取循序漸進(jìn)的方式來檢查他們的新系統(tǒng)。
“在對機器進(jìn)行測試之前,Additive Research團隊已經(jīng)建立了一個定制的測試臺,用于對我們的Concept Laser機器中的零件進(jìn)行仿真。一旦在鉆機上完成測試,我們將轉(zhuǎn)向在實際機器上進(jìn)行測試,技術(shù)將進(jìn)一步驗證,”Vinciquerra指出。
要了解有關(guān)團隊在金屬3D打印中機器學(xué)習(xí)方法的更多信息,您可以點擊這里查看GE報告。
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