3D-принтер, печатающий титан для самолёта, создаёт детали, внутри которых растут микроскопические поры, незаметные глазу или камере. Через сотни часов полёта эти поры могут превратиться в трещины в турбине или поломку важного узла. Искусственный интеллект (ИИ) берёт на себя задачу обнаружения этой скрытой угрозы. Система НГТУ им. Р. Е. Алексеева предсказывает дефекты за 0,1 секунды до их появления с точностью около 91%, успевая остановить печать и спасти деталь. Для рынка аддитивных технологий в России, который уже достиг 22 млрд рублей и к 2030 году может вырасти до 58,2 млрд, такой контроль станет стандартом в авиации, энергетике, медицине и оборонке.
Как нейросеть "слышит" дугу: датчики вместо человеческого глаза
Разработчики НГТУ превратили сварочную горелку в интеллектуальный сенсорный модуль, добавив три канала измерений:
- Ток дуги отражает стабильность процесса и чувствителен к "сбоям".
- Напряжение реагирует на изменения зазора и длины дуги, предупреждая о порообразовании и непроварах.
- Акустический датчик фиксирует спектр звука, позволяя различать стабильный режим и режим с дефектами.
Эти сигналы объединяются в энерго-акустический портрет процесса, анализируемый нейросетью BiLSTM. Она определяет, устойчив ли процесс или уже начал "сыпаться".
Фрактальная размерность: одно число, решающее судьбу детали
Ключевой показатель системы — фрактальная размерность энерго-акустического сигнала, отражающая сложность и хаотичность процесса. В устойчивом режиме размерность ниже порогового значения, при нестабильности она растёт. Исследования НГТУ показали, что при значении размерности около 2,5 вероятность дефектов резко возрастает. Нейросеть прогнозирует этот момент за 0,1 секунды с точностью около 91%, позволяя остановить печать до появления брака.
Где ИИ-контроль даёт максимальный эффект
ИИ-контроль 3D-печати металлом особенно важен в производстве критически важных деталей, таких как турбинные лопатки, элементы двигателей, медицинские имплантаты и корпуса ракетных двигателей. Государственная Стратегия развития аддитивных технологий до 2030 года ориентирует отрасль на создание отечественных систем контроля качества. Интеллектуальные системы мониторинга вписываются в эту стратегию, снижая зависимость от импортного оборудования и расширяя экспортные возможности.
Российский патент, растущий рынок и дефицит инженеров
НТГУ им. Р. Е. Алексеева получила евразийский патент на способ 3D-печати металлических изделий с интеллектуальной диагностикой. Патент действует в восьми странах, включая Россию, Беларусь и Казахстан. Объём российского рынка 3D-технологий в 2025 году достиг 22 млрд рублей, а к 2030 году может вырасти до 58,2 млрд. Однако дефицит инженеров, способных работать с машинным обучением и сваркой, ограничивает массовое внедрение ИИ-контроля.
ИИ-контроль 3D-печати — это инструмент, превращающий риск брака в управляемый параметр и повышающий надёжность деталей.
Как вы думаете?
Какие участки производства сегодня возможно отдать нейросети: литейные цеха, сварку трубопроводов, мехобработку или производство пластика?
Спасибо за внимание. Если материал был интересен — поддержите канал любым способом: лайком, подпиской, донатом через кнопку «Поддержать».