Współczesny przemysł stale poszukuje rozwiązań, które pozwolą na pełne wykorzystanie potencjału wytwarzania addytywnego w procesach produkcyjnych. Inżynierowie z Lawrence Livermore National Laboratory opracowali nowatorską metodę monitorowania procesu druku 3D w czasie rzeczywistym. Prezentowane rozwiązanie dedykowane jest technologii Direct Ink Writing, w której materiał w postaci gęstej pasty trafia bezpośrednio przez precyzyjną dyszę. Wczesna inspekcja powłoki ma kluczowe znaczenie dla zachowania odpowiednich właściwości mechanicznych gotowych struktur elastycznych.
Dotychczasowa kontrola jakości wymagała czasochłonnej analizy rentgenowskiej tomografem komputerowym dopiero po zakończeniu całego procesu. Z tego powodu innowacyjny system wizyjny AI znacząco usprawnia weryfikację elementów bezpośrednio na urządzeniu. Metoda ta pozwala uniknąć powstawania kosztownych wad produkcyjnych.
Zautomatyzowany system inspekcji LLNL analizuje obrazy 100 000 razy szybciej niż czlowiek. Źródło: Lawrence Livermore National Laboratory (LLNL)
Urządzenie wykorzystuje specjalistyczną kamerę zamontowaną bezpośrednio nad obszarem roboczym drukarki 3D. Optyka rejestruje szczegółowe obrazy każdej naniesionej warstwy elastycznego materiału. Następnie algorytm uczenia maszynowego wyodrębnia nowo nałożone włókna i oblicza ich dokładną średnicę. Dzięki temu oprogramowanie automatycznie identyfikuje niepożądane przerwania linii oraz mikrodefekty. Co ważne, pełna analiza cyfrowa trwa zaledwie kilka milisekund. W konsekwencji system działa nawet sto tysięcy razy szybciej niż tradycyjne pomiary manualne. Ponadto cyfrowa kontrola obejmuje elementy o wymiarach znacznie przekraczających ograniczone pole widzenia standardowego tomografu.
Innowacyjne podejście naukowców opiera się na zastosowaniu zaawansowanych sieci neuronowych do automatycznej segmentacji obrazu. System radzi sobie doskonale z analizą trudnych i złożonych wzorów geometrycznych. Algorytm odróżnia świeżo nałożone włókna materiału od niższych warstw struktury. W związku z tym kontrola przebiega płynnie nawet przy wysokiej skomplikowalności drukowanego obiektu. Zbierane w czasie rzeczywistym dane pozwalają na błyskawiczne wykrycie odstępstw od założonego projektu. W efekcie technologia ta eliminuje konieczność ręcznego sprawdzania jakości przez operatora maszyny.
Zastosowanie nowoczesnych modeli analitycznych pozwala na natychmiastową identyfikację wadliwych komponentów. Operatorzy mogą zatrzymać proces lub wyeliminować uszkodzony element jeszcze przed jego ukończeniem. W rezultacie przedsiębiorstwa oszczędzają cenny czas oraz znacznie ograniczają niepotrzebne zużycie surowca. Dodatkowo zebrane dane z inspekcji w przyszłości zasilą cyfrowe bliźniaki oraz symulacje predykcyjne. Opracowane rozwiązanie trafi niebawem do testów w rzeczywistych warunkach przemysłowych. Technologia ta tworzy solidne fundamenty pod pełną autonomię maszyn produkcyjnych
