Искусственный интеллект и 3D-печать (аддитивное производство) создают революционные возможности в различных отраслях. Искусственный интеллект помогает автоматизировать процессы, повышает точность печати и улучшает характеристики изделий, снижая их себестоимость и оптимизируя использование материалов.
Как искусственный интеллект применяется в 3D-печати?
1. Оптимизация проектирования
Искусственный интеллект позволяет создавать инновационные конструкции, адаптированные к заданным условиям эксплуатации:
- Генеративный дизайн: анализирует параметры изделия и предлагает оптимальные формы с учётом прочности, веса и материалов. ПО от компании Autodesk Fusion 360 помогает Airbus разрабатывать облегчённые авиационные детали, сокращая их вес на 45%. ЦНИИ КМ «Прометей» ведет разработки по 3D-печати и разработке материалов для аддитивных технологий для судостроения с целью создания более прочных и лёгких конструкций.
- Топологическая оптимизация: сокращает массу деталей без потери прочности. NASA применяет Altair OptiStruct для проектирования компонентов космических аппаратов. РКЦ «Прогресс» постоянно усовершенствуется и адаптируется к новым реалиям в частности налаживая и систематизирую процесс инженерной документации что позволило оптимизировать конструкции ракетных двигателей.
2. Контроль качества и предсказание дефектов
Искусственный интеллект позволяет минимизировать брак и повысить точность печати:
- Компьютерное зрение: анализирует процесс печати в реальном времени, выявляя дефекты. PrintWatch от 3DQue автоматически приостанавливает печать при обнаружении брака. МИСиС разработал систему ИИ-контроля качества для 3D-печати металлических изделий.
- Предсказательная аналитика: корректирует параметры печати, предотвращая дефекты. Учёные MIT создали модель искусственного интеллекта, прогнозирующую деформации металлических деталей. Разработка Webiomed — система поддержки принятия врачебных решений, созданная резидентом Фонда «Сколково» группой компаний «К-Скай». Webiomed позволяет анализировать различные медицинские данные пациента, выявлять факторы риска, формировать медицинские прогнозы.
3. Автоматизация процессов
Искусственный интеллект делает 3D-печать более автономной:
- Самообучающиеся системы: адаптируют параметры печати под различные материалы. Siemens NX AI оптимизирует параметры печати для повышения скорости и качества. Additive Solutions разрабатывает ПО с искусственным интеллектом для оптимизации печати металлических деталей.
- Роботизированные платформы: управляют нанесением материалов для повышения точности. Лаборатория ETH Zurich разработала роботов с искусственным интеллектом для печати архитектурных конструкций.
4. Выбор и разработка новых материалов
Искусственный интеллект помогает разрабатывать материалы с уникальными свойствами:
- ИИ-анализ структуры материалов: подбор оптимальных композиций. IBM Watson AI ищет новые полимеры для аддитивного производства.
- Создание адаптивных материалов, изменяющих свойства в зависимости от условий эксплуатации. Исследователи Гарварда применяют искусственный интеллект для 4D-печати материалов, меняющих форму. Санкт-Петербургский политехнический университет разрабатывает «умные» материалы для 4D-печати.
Применение в различных отраслях
Медицина
- Биопечать тканей: создание живых тканей и органов. Cellink разрабатывает биопринтеры с искусственным интеллектом для печати искусственной кожи. Институт регенеративной медицины МГУ занимается биопечатью кожных покровов для лечения ожогов.
- Индивидуальные протезы и импланты: адаптированные к пациенту конструкции. Materialise использует искусственный интеллект для проектирования протезов. Motorica применяет искусственный интеллект для создания бионических протезов.
Развитие технологий в Воронеже
Воронеж также активно развивается в сфере 3D-печати и искусственного интеллекта. В регионе работают предприятия и научные центры, внедряющие передовые технологии:
- Воронежский государственный технический университет (ВГТУ) занимается исследованиями в области 3D-печати и разработки новых композитных материалов.
- Воронежский государственный лесотехнический университет (ВГЛТУ) активно внедряет аддитивные технологии (3D-печать) в различных направлениях от конструкторского бюро до создания макетных образцов.
- Конструкторское бюро химавтоматики (КБХА) в 2018 году сообщалось, что бюро успешно провело испытания камеры сгорания двигателя, изготовленной с помощью 3D-печати (аддитивных технологий).
Заключение
Сочетание искусственного интеллекта и 3D-печати делает производство более гибким, интеллектуальным и эффективным, открывая новые перспективы в медицине, машиностроении, аэрокосмической промышленности и строительстве. Россия активно развивается в этой сфере, предлагая инновационные решения на мировом уровне, а Воронеж становится одним из перспективных центров технологического развития.
"Тетрадь ученого" – твой проводник в мир науки, технологий и развития!
Привет! Если ты хочешь разбираться в современной науке, новых технологиях и эффективном обучении, добро пожаловать в "Тетрадь ученого"!
📌 Что тебя ждет?