Как с помощью 3D-принтера с искусственным интеллектом ВМФ изменит правила игры

Стремление расширить поле применения 3D-печати получает поддержку с неожиданной стороны: искусственный интеллект может контролировать роботов и обучать их работать еще лучше. Ознакомиться с ценами и выбрать подходящую модель можно в интернет-магазине 3D-принтеров https://vektorus.ru/.

При эксплуатации самолетов нужно много запасных частей, особенно для тех машин, что приписаны к авианосцам, ведь они изнашиваются при сложных палубных посадках и под воздействием соленой воды. Запчасти не всегда есть под рукой, но вместо того, чтобы привозить новые, в будущем корабли морского флота смогут изготавливать все, что требуется, прямо на месте.

Представьте себе управляющего лазером разумного робота, который может анализировать неполадки и выполнять 3D-печать необходимых деталей из титанового сплава прямо на борту корабля из заготовленного запаса металлической пыли. Это будущее, которое предлагает Офис военно-морских исследований (ОВМИ): сегодня они представили двухгодичный контракт, стоимостью в 5,8 миллиона долларов, целью которого является создание нового поколения суперумных 3D-принтеров. Они не только будут по требованию печатать детали, где бы это ни понадобилось, но и смогут, как утверждают представители корпорации «Локхид», наблюдать, учиться и самостоятельно принимать решения.

Совместный проект запустила военно-промышленная корпорация «Локхид Мартин», Ок-Риджская национальная лаборатория, университет Карнеги–Меллона и еще четыре компании. Команда разработчиков начнет с Ti-6AI-4V, распространенного титанового сплава, который используется в аэрокосмических системах. Если проект увенчается успехом, он покажет, как искусственный интеллект может изменить все, что мы знаем о производстве.

Довериться машинам

Легко представить, как производство новых запчастей прямо на месте изменит ситуацию для американского военно-морского флота. Но есть небольшая проблема, которая ограничивает использование напечатанных 3D-способом деталей в машинах, подвергающихся экстремальным нагрузкам, таких как космические корабли и самолеты.

Подумайте о самих материалах. Металлы для аэрокосмических систем, включая несколько титановых сплавов, изготавливаются на литейных заводах и обладают хорошо известными характеристиками. Это сырье имеет гарантированную прочность, проницаемость и устойчивость к воздействию температур. Но не так обстоит дело с металлом, напечатанным на 3D-принтере, ведь он изготавливается слоями.

То, что инженеры называют микроструктурой металла — имеется в виду размер, форма и положение частиц — не может быть гарантированной характеристикой детали, напечатанной на 3D-принтере. Выглядеть она будет так же, как та, что произведена традиционным способом, но может проявлять другие качества в эксплуатации.

«При использовании традиционной субтрактивной технологии у вас всегда одни и те же свойства конечной детали», – говорит Гленн Адамс, 25-летний ветеран по сварке, который работает на «Локхид» в Мишо в Лос-Анжелесе, – «Но в аддитивном производстве материал и механические свойства понимаются не настолько хорошо».

Однако у ОВМИ, есть план. Манипуляторы 3D-принтера собираются оснастить специальными сенсорами, с помощью которых исследователи надеются создать базу данных — она объединит процесс и условия 3D-печати с микроструктурой напечатанного объекта. Такие данные создадут прогнозируемые модели, которые позволят 3D-принтерам в любом месте изготавливать детали с таким же постоянным результатом, как и литейный завод. «Мы должны встроить в деталь качество», — говорит Гриффит.

Именно здесь свою роль будет играть искусственный интеллект. Самообучающиеся алгоритмы позволят 3D-принтеру самостоятельно вносить изменения, чтобы качество материала совпало с тем, что нужно военно-морскому флоту. Печать происходит дистанционно: просто предоставьте форму и необходимые характеристики металла, а 3D-принтер сам разберется. Другими словами, принтеры научатся самостоятельно принимать решения о том, как печатать.

«Мы откроем двери к орбитальному производству»

«Когда можно доверить роботизированной системе изготовление качественной детали, решается вопрос, кто и где может строить пригодные к употреблению запчасти», — говорит Зак Лофтус, научный сотрудник «Локхид» в отделе послойного аддитивного наращивания.

В будущем военно-морской флот или космические корабли смогут учиться на опыте друг друга, передавая данные от каждого робота на центральный сервер. «Проект ОВМИ стоит у истоков», — говорит Гриффит. А ведь он работает в «Локхид» в отделе космических исследований, открывая новые горизонты для использования изготовленных на 3D-принтере деталей. Разумные 3D-принтеры представят новые возможности для строительства в космосе, что поможет сэкономить деньги на запусках и сделает возможным контроль качества.

«Мы откроем двери к орбитальному производству, — говорит Гриффит. — Подумайте о свободе, которую предложит аддитивное производство, когда мы сможем доверять характеристикам изготавливаемых материалов».