機(jī)器學(xué)習(xí)如何改變3D打印領(lǐng)域,？

導(dǎo)讀：機(jī)器學(xué)習(xí)現(xiàn)在是一個非常熱門的話題,，ChatGPT 引起了不小的轟動,。商業(yè)公司OpenAI 在其語言模型之上發(fā)布了聊天機(jī)器人，不僅可以進(jìn)行人機(jī)對話甚至還可以用來寫論文,，讓世界了解機(jī)器學(xué)習(xí)（通常稱為人工智能(AI)）的功能,。毫無疑問，人工智能將是一個強(qiáng)大的工具,，那么會對世界產(chǎn)生怎樣的影響,？對此，我們無法確定,。我們也無法準(zhǔn)確知道人工智能將在什么時間范圍內(nèi)滲透到我們的工作,、日常生活和經(jīng)濟(jì)中。隨著AIBuild 采用 ChatGPT,，可以看到3D打印行業(yè)在今天可以真正利用這些工具,。然而，AI 能為增材制造行業(yè)做些什么,？它在短期內(nèi)可能會做些什么,？就目前已知的情況，南極熊將做出一些推論,。



AI 開發(fā)人員的共同目標(biāo)是制造能夠“思考”的機(jī)器,，制造與人類或其他生物的思維過程相同或相近的機(jī)器。這些實(shí)體本身的想法可能與我們自己的非常不同,，但在速度或能力上可能是相同的,。在機(jī)器學(xué)習(xí)中,，計算機(jī)程序使用規(guī)則（可能是用戶輸入和數(shù)據(jù)）對未來數(shù)據(jù)或結(jié)果進(jìn)行分類、篩選或預(yù)測,。當(dāng)程序與人工神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)（動物大腦的模擬）結(jié)合時,，人類可能發(fā)現(xiàn)沒有預(yù)料到或沒有時間弄清楚的學(xué)習(xí)模式。


△失敗的 3D 打印贏得了 Mojamoja 競賽,。這張失敗的打印品是 Mojamoja 比賽的大贏家,。

●設(shè)置預(yù)測數(shù)值
在桌面級材料擠出系統(tǒng)上，絲材的最佳工藝設(shè)置大多取決于經(jīng)驗(yàn),，有時取決于猜測,。當(dāng)機(jī)器制造商在優(yōu)化參數(shù)時，往往會根據(jù)自己的初始設(shè)置,，通過反復(fù)試印和調(diào)整來實(shí)現(xiàn),，這需要很多的調(diào)試時間。用戶也通常試打幾個樣件,，通過對比外觀等選擇工藝參數(shù),。

基于足夠的信息，這個過程可以通過人工智能實(shí)現(xiàn)自動化,。如果有足夠的初始測試和結(jié)果,，一家材料公司可以輸入其更改后的工藝參數(shù)，在許多機(jī)器上獲得對新絲材進(jìn)行最佳設(shè)置的參數(shù),。通過將測試擴(kuò)展到新系統(tǒng),，該公司可以獲得比其他絲材供應(yīng)商更好的設(shè)置和打印結(jié)果。原始設(shè)備制造商查還可以進(jìn)行多維度的比較,，利用在機(jī)器,、材料、質(zhì)量規(guī)格等方面的所有測試結(jié)果,，還可以優(yōu)化設(shè)置以獲得更高的強(qiáng)度,，例如通過進(jìn)一步測試。

●零件改進(jìn)
不同的填充百分比能夠影響零件的強(qiáng)度,，使用AI能夠確定最佳的填充模式,，進(jìn)一步探索不同的密度和設(shè)置，為不同的零件部分提供最佳配置,�,？梢詫�層粘附設(shè)置、厚度和層高度進(jìn)行同樣的操作,，以通過更好的設(shè)置來提高Z強(qiáng)度,。

●故障緩解
使用機(jī)器學(xué)習(xí)進(jìn)行自動故障檢測的研究已經(jīng)在進(jìn)行中，許多研究者在這個領(lǐng)域發(fā)表了文章,。分析了打印過程的所有視頻,，可以找到常見的故障模式,，包括導(dǎo)致錯誤的特定高度、形狀,、運(yùn)動和模型,。進(jìn)一步訪問用戶設(shè)置會生成一個非常大的有關(guān)打印失敗的數(shù)據(jù)集，可以用來避免常見錯誤或找出正確的設(shè)置,。

●過程監(jiān)控
過程監(jiān)控可以盡早發(fā)現(xiàn)錯誤,，許多3D打印公司也在追求這一點(diǎn),�,？梢允褂弥甘尽⒅�撐結(jié)構(gòu)燈來預(yù)測打印品何時以及如何失敗,。Addiguru ,、Open Additive 、Hexagon,、Authentise等公司在這一方面積極研究,。3D打印過程可以得到質(zhì)量保證，通過過程監(jiān)控,，可使整個系統(tǒng)更具預(yù)測性,，同時也能使人們對打印過程有更深的理解。

●設(shè)計優(yōu)化



設(shè)計本身也可能得到優(yōu)化,。很多衍生式設(shè)計和拓?fù)鋬?yōu)化都依賴于人工智能,，通過學(xué)習(xí)，算法會找到正確的填充形狀,，這也是是生成式設(shè)計的本質(zhì),。GPU制造商N(yùn)vidia宣布推出Magic3D，這是一種生成式AI技術(shù),，可以根據(jù)文本提示生成3D模型,。

結(jié)論
目前，我們看不到未來哪些人工智能公司和計劃會成功并進(jìn)入商業(yè)模式,，也看不到他們將獲得多少資金和收入,，但是我們可以相信人工智能將對世界產(chǎn)生根本性的影響。增材制造領(lǐng)域也會受到影響,。人工智能將成為一種工具,，解決制造過程中存在很多復(fù)雜性和差異性，讓增材制造技術(shù)變得更容易,。