FAMU-FSU工程學(xué)院的研究人員正在通過教機(jī)器相互學(xué)習(xí)來改進(jìn)3D打印技術(shù)。在IEEETransactionsonAutomationScienceandEngineering上發(fā)表的一項(xiàng)新研究中，研究人員展示了來自一臺打印機(jī)的數(shù)據(jù)如何被其他機(jī)器使用以提高效率和質(zhì)量。

“云制造以及物聯(lián)網(wǎng)(IoT)是一種新興技術(shù)，”論文合著者、FAMU-FSU工程學(xué)院副教授王輝說。“該技術(shù)表明，多臺生產(chǎn)機(jī)器產(chǎn)生的數(shù)據(jù)可以及時共享，制造可以作為在線服務(wù)封閉，以滿足多樣化的市場需求。”

根據(jù)按需制造平臺Hubs20213D打印趨勢報(bào)告，盡管受到全球大流行的影響，全球3D打印市場在2020年仍增長了21%。這個不斷發(fā)展的行業(yè)正在加速打印從金屬到生物材料的所有東西。競賽正在進(jìn)行，以優(yōu)化這些流程以獲得競爭優(yōu)勢。

王和他的同事正在努力開發(fā)新的學(xué)習(xí)算法和控制打印過程的方法。打印機(jī)噴嘴運(yùn)動的微小差異會導(dǎo)致加工過程中的變化和成品結(jié)構(gòu)中的缺陷。他們的技術(shù)使用機(jī)器之間共享的數(shù)據(jù)來減少打印缺陷。

研究人員在云平臺上連接了不同的打印機(jī)，然后讓機(jī)器共享有關(guān)精確處理的數(shù)據(jù)，從而減少了準(zhǔn)備和校準(zhǔn)它們所需的時間。

該學(xué)院工業(yè)與機(jī)械工程系的博士生、論文合著者An-TsunWei說，研究人員還開發(fā)了一個數(shù)學(xué)模型來更好地理解打印過程。

“我們可以估計(jì)幾何打印質(zhì)量和模型可能出現(xiàn)的相關(guān)缺陷，”她說。“這些信息可用于計(jì)算輸入打印參數(shù)所需的調(diào)整，以補(bǔ)償這些錯誤。”

傳統(tǒng)的機(jī)器學(xué)習(xí)需要大量的實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)，可能難以收集。制造中使用的打印機(jī)必須快速調(diào)整以應(yīng)對新任務(wù)。遷移學(xué)習(xí)技術(shù)允許不同的打印過程共享經(jīng)驗(yàn)，從而加快該過程。該研究證明了使用來自互連3D打印機(jī)的歷史共享數(shù)據(jù)來減少測試時間和改進(jìn)成品的可行性。

“通過減少測試，我們可以更快地改進(jìn)質(zhì)量控制，從而快速重新校準(zhǔn)印刷流程以滿足多樣化的市場需求，”王說。“這特別適用于個性化產(chǎn)品的大規(guī)模生產(chǎn)，這是未來設(shè)想的一種制造模式。”

王稱這種遷移學(xué)習(xí)是一種實(shí)現(xiàn)“群體智能”的方式，通過這種方式，多個學(xué)習(xí)代理(學(xué)習(xí)者)協(xié)作以超越單個學(xué)習(xí)者。該技術(shù)可以應(yīng)用于使用不同材料的各種產(chǎn)品。