Такой подход позволяет производить жизненно важные компоненты в отдаленных или труднодоступных районах, например, на полях сражений и в зонах спасательных операций.
Исследователи Вустерского политехнического института (WPI) в лаборатории.
Вустерский политехнический институт (WPI)
Ученые из США получили грант в размере 6,3 млн долларов на переработку металлолома в высокопроизводительные детали с использованием искусственного интеллекта (ИИ) и передовой 3D-печати в рамках амбициозного проекта, который потенциально может трансформировать аддитивное производство.
Инициатива под названием Rubble to Rockets финансировалась Агентством перспективных исследовательских проектов Министерства обороны США (DARPA) и будет реализована исследователями из Массачусетского политехнического института Вустера (WPI).
Концепция, направленная на переосмысление аддитивного производства в удаленных и ограниченных по ресурсам условиях, таких как поля сражений или удаленные поисково-спасательные операции, применяет подход машинного обучения для идентификации таких материалов, как металлолом и смешанные сплавы.
Он также обеспечивает более глубокое понимание того, как взаимодействуют и соединяются материалы перед тем, как их расплавляют, смешивают и печатают на 3D-принтере в прочные и надежные новые компоненты.
Новое решение
В отличие от традиционных методов 3D-печати, требующих тщательного контроля материалов, а также многократного тестирования и корректировки, новый подход использует ИИ для прогнозирования поведения материала, что позволяет осуществлять быструю и надежную 3D-печать из отходов в реальных условиях.
«Эта работа имеет решающее значение, поскольку она позволяет нам с новой уверенностью создавать высококачественные компоненты из неизвестных исходных материалов», — сказала Даниэль Коте, доктор философии, доцент WPI и ведущий научный сотрудник проекта, подчеркнув, что их цель — не просто создать одно решение, а основу для будущих инноваций.
Доцент рассказал, что для прогнозирования поведения материалов разного состава команда будет применять искусственный интеллект, разработанный Стивеном Прайсом, аспирантом института по специальности «компьютерные науки».
«Улучшая наши прогнозы и понимание характеристик материалов, мы можем проложить путь к новым достижениям в аддитивном производстве из разнообразных и непредсказуемых источников», — продолжил Коте.
Оптимизация процесса позволит ускорить производство компонентов, не жертвуя их долговечностью или прочностью. Чтобы продемонстрировать это, они построят экспериментальную зондирующую ракету для проверки структурной целостности и производительности переработанного металла.
Создание устойчивого будущего
По мнению исследовательской группы, инновационное решение может широко применяться в энергетическом и транспортном секторах, включая подводные лодки, авианосцы, зоны стихийных бедствий и отдаленные районы, где сложно поддерживать традиционные цепочки поставок.
Они полагают, что, устраняя ключевые риски, такие как эксплуатационные характеристики материалов, размер оборудования и точность прогностических моделей, этот подход прокладывает путь к более устойчивым и стабильным производственным решениям, которые поддерживают как реагирование на чрезвычайные ситуации, так и долгосрочные потребности инфраструктуры.
Для проекта команда WPI будет сотрудничать с несколькими субподрядчиками, включая две компании, возглавляемые выпускниками, Siemens и калифорнийские стартапы Nightshade Corporation и Citrine Informatics. В то время как Nightshade будет заниматься переработкой лома в порошок, Citrine, как сообщается, сосредоточится на ИИ и машинном обучении.
«Будущее производства находится на стыке множества дисциплин, включая программное обеспечение, робототехнику, искусственный интеллект, материаловедение и машиностроение», — сказал Аарон Бирт, генеральный директор Solvus Global и субподрядчик по гранту.
Проект также поддерживает развитие рабочей силы путем обучения следующего поколения инженеров посредством практической работы с передовыми материалами, ИИ и аддитивным производством. Ожидается, что он будет завершен в ноябре 2027 года.
«Это одна из тех редких возможностей, которая демонстрирует широту технических знаний, необходимых для предоставления решения для производства в нужной точке в любой точке на Земле, Луне или за ее пределами», — заключил Бирт в пресс-релизе.
Sourse: interestingengineering.com
