前馈控制, 将要对3D打印技术本身进行一次颠覆？

| AI-XI · 2018/05/15

为了探究3D打印将要对制造、供应链以及当前的商业模式等各个方面带来的改变，GE打造了Industry in 3D系列脱口秀访谈节目。

访谈者：Vic Abate, GE首席技术官

访谈对象：

Wayne King，LLNL国家实验室金属增材制造加速认证总监

Ralph Resnick, America Makes美国创新中心创始主席

Steve Duclos，GE全球研发，首席科学家，增材制造地平线领导

本期访谈节目颇具深意，Wayne King所在的LLNL国家实验室从2011年就引入了3D打印技术，目前拥有200多名科学家从事增材制造工作。Ralph Resnick从25年前第一次在MIT的实验室看到binder jetting(粘结剂喷射）3D打印技术所打印的铝制零件的时候，就意识到了这种技术的颠覆潜力，由此Ralph Resnick先后担任了exone的首席技术官，并成为America Makes美国创新中心创始主席。Steve Duclos在GE针对3D打印的“痛点”，从数据出发，针对性的寻找突破3D打印限制的解决方案。以下是3D科学谷总结的本期访谈的take away.

1. Replace experience based with science based

科学基础替代经验基础

除了设计、尺寸、速度、价格…3D打印不能进入到主流的一大限制因素是能否制造出合格的零件主要是基于经验的。这样的经验探索令人感受到折磨，而经验是难以复制的，这极大的限制了3D打印技术的广泛使用。

工业3D打印的下一步是通过科学方法来替代以经验为基础的探索。

2. Digital upfront, digital inside

数字化贯穿制造

数字化让3D打印免除基于经验的限制，尤其是熔池的监测，通过感应器获取大量数据，而数字化的好处是能够读取和利用大量的数据，从而智能化的控制3D打印质量。只有通过3D打印可以达到更高的产品质量稳定性和一致性（more reliable, more reproducible），我们才能真正进入到上升曲线（upward curve)

3. Feed forward

前置反馈

前置反馈像3D打印设备的大脑，“告诉”打印机如何做避免错误。利用所能得到的最新信息，进行认真、反复的预测，把计划所要达到的目标同预测相比较，并采取措施修改计划，以使预测与计划目标相吻合。

前置反馈将要颠覆当前的3D打印现状。

4. 1 button print

一键打印不是梦想

GE正在将数字化控制应用到3D打印中来，让打印设备能够智能化的实现自我纠错，生产出100%合格的零件，或许仅需5年后，一键打印，将成为现实。

5.Supply chain, significantly revolutionized

供应链将发生彻底革命

由于3D打印带来产品零件数量的急剧减少，带来供应商阵列的急剧压缩，并且将改变备品备件后市场的供应体系和库存状况。这一些都需要提前意识和准备。

在这里，3D科学谷想到国内雨后春笋般出现的3D打印设备制造商，拿粉末床激光熔融技术来说，似乎就是一个激光打标的二维装置加了一个Z轴这么简单。然而，通过 GE的访谈我们不难看到，GE要给设备装上一个数字化为基础的“大脑”，让3D打印不再必须基于经验探索，而是可以实现一键打印。那么对于盲目的去“攒”这些3D打印设备的厂家来说，这或许也是一个wake up call。

此外，不难看出，我们国家要发展3D打印，重点不是硬件，而是数字双胞胎，前置反馈算法，仿真这些软实力，而这些也正是当前我国极度缺乏的。因为这些才是3D打印能够获得生命力的基础，也是3D打印能够与应用端结合的催化剂。根据3D科学谷的市场研究，国内在研究模拟方法方面，南京航空航天大学的顾冬冬教授所负责项目组走在了行业前列。

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以敏锐的视角、高度的聚焦、深度的剖析来推动增材制造技术等高端智造技术与行业结合的发展。3D科学谷正在与中国3D打印文化博物馆合作，携手德国Fraunhofer研究机构、盖世汽车中国研究院以及国内外汽车增材制造领域的专家在2018年6月1日上海举办AME(additive manufacturing excellence)3D打印卓越论坛系列之聚焦新能源汽车，即刻扫码进入报名通道。