פרויקט גרמני-קנדי מיועד לאוטומטי של תיקון חלקים בהדפסת תלת מימד באמצעות טכנולוגיית AI

שן מגרסה אבן בהדפסה תלת מימדית. צילום: LMD  

ארגונים מגרמניה ומקנדה הקימו קונסורציום חדש לאוטומציה של תהליך תיקון חלקים באמצעות הדפסת תלת מימד ובינה מלאכותית. הפרויקט נועד לפתח תוכנה מתקדמת מבוססת בינה מלאכותית להפעלה אוטומטית של מדפסות תלת ממדיות. התוכנה תנהל באופן אלגוריתמי את תהליך ההדפסה כדי לתקן בצורה יעילה יותר משטחים לא סדירים על רכיבים פגומים - כל זאת ללא צורך בקלט אנושי.

בצד הגרמני, הקונסורציום כולל את מכון Fraunhofer לטכנולוגיית לייזר (ILT) ואת מפתח התוכנה BCT . בקנדה, העבודה תפוקח על ידי מועצת המחקר הלאומית של קנדה (NRC), אוניברסיטת מקגיל תתאם את המחקר, וחברת למידת המכונה Braintoy תסייע בתכנות מודלים של AI. לשכת שירות הייצור המבוססת על אלברטה, אפולו מכונות וריתוך, תספק גם שירותי הדפסת תלת מימד נוספים כדי לסייע במחקר.

לפי הקונסורציום, חברות ייצור המשרתות את מגזרי הכרייה והנפט מקבלים מספר רב של הזמנות לתיקון חלקים שנשחקו עקב שימוש רב. אפולו, למשל, משתמשת בכמה טונות של מתכת מדי שנה כדי לתקן חלקים בלויים. זה כולל רכיבים כמו שיני מגרסה סלעים, שאחרת היו צריכים להיות מוחלפים עקב שינויים בצורתם לאורך זמן.

הודות ליכולת ההדפסה בתלת מימד על חלקים ומשטחים קיימים, הטכנולוגיה משמשת לעתים קרובות ליישומי תיקון חלקים ומשתמשים יכולים פשוט להדפיס שכבות חדשות על חלקים בלויים כדי לשחזר את הצורה המקורית של המשטח.

 לרוע המזל, חלקים שחוו בלאי כבד נוטים להציג משטחים לא אחידים. זה מחייב שימוש בעובי שכבות משתנים במהלך תהליך ההדפסה התלת מימדית, לפיו מפעיל מכונה יצטרך להתאים את הפרמטרים של התהליך כל כמה שכבות. מכיוון שזרימת העבודה הזו מייגעת מאוד, הקונסורציום שואף להפוך אותה לאוטומטית באמצעות שימוש בבינה מלאכותית.

תוכנת AI-SLAM תפעל על ידי רישום אוטומטי של הגיאומטריה של החלק השחוק במהלך תהליך ההדפסה, חישוב הסטייה מקו המתאר הרצוי, והתאמה מחדש של פרמטרי התהליך להשגת הגיאומטריה של החלק המקורי. לתוכנת בקרת התהליך תהיה גישה מלאה לפרמטרים כגון קצב הזנה, אותם היא תבצע אופטימיזציה על בסיס שכבה אחר שכבה באמצעות אלגוריתמים של למידת מכונה.

כדי להכשיר את התוכנה מלכתחילה, הקונסורציום יזין אותה במערך נתונים גדול כדי ללמד אותה כיצד לשפר את תהליך ההדפסה התלת מימדית בהתבסס על גיאומטריית חלקים המשתנה ללא הרף.

 הפרויקט המשותף אמור להסתיים במרץ 2024 וממומן על ידי משרד החינוך והמחקר הפדרלי של גרמניה וה-NRC של קנדה.

במקומות אחרים, ספקית תוכנת ההדפסה בתלת מימד Gravity Pull Systems השיקה בעבר מערכת מבוססת למידת מכונה לאופטימיזציה של זרימת עבודה להדפסת תלת מימד תעשייתית. התוכנה המכונה Synoptik מיועדת ללשכות שירות המשרתות מגוון רחב של תעשיות כגון תעופה וחלל, רפואה ורכב. על ידי מתן פעולות אופטימיזציה לכל שלב בזרימת העבודה של הדפסת תלת מימד, מעיבוד מקדים ועד לעיבוד לאחר ובדיקת איכות -  Synoptik מיועדת למלא כל נישה שיש.