AM incontra l’IA: come Markforged collega le stampanti 3D industriali per una produzione più intelligente
Mi concentro sull’industrializzazione della produzione additiva.
Affinché la produzione additiva (AM) possa prendere parte alla grande industria manifatturiera, ha bisogno di essere migliorata. La tecnologia, chiamata anche stampa 3D, è stata su una traiettoria di crescita enorme dalla sua introduzione negli anni ’80, includendo anche un periodo di circa mezzo decennio fa quando la stampa 3D è stata dichiarata “morta” a seguito di affermazioni eccessivamente pubblicizzate nel segmento desktop / consumatore . Gli utenti target di oggi per le stampanti 3D non sono la folla domestica (che, per inciso, mantiene una presenza importante), ma sono produttori in ambienti industriali.
Le stampanti 3D oggigiorno sono spesso più in linea con i macchinari industriali che con gli elettrodomestici e vengono sempre più trattate come tali. Markforged , con sede a Boston , che offre sistemi in fibra di carbonio e metallo, è tra i produttori di stampanti 3D che possono attestarlo. La società ora reclama più di 12.000 clienti in 73 paesi che utilizzano le sue apparecchiature, formando quella che definisce “la più grande flotta connessa al mondo di stampanti 3D industriali”. Tali utenti includono, aggiungono, “le 10 più grandi società aerospaziali, 12 delle 14 più grandi aziende automobilistiche e cinque delle sei filiali delle forze armate statunitensi”.
Cosa significa, però, che Markforged ha la più grande flotta connessa di questi sistemi?
C’è di più nella stampa 3D rispetto a una stampante 3D. L’intero processo di produzione additiva comprende una serie di passaggi; a colpo d’occhio questi possono essere meglio descritti come design, stampa 3D e post-elaborazione. Ciascuno di questi passaggi deve essere completato con successo affinché un determinato lavoro sia considerato un successo. Ciascuno di questi passaggi presenta anche una serie di punti di errore comuni. Comprendere e correggere questi punti richiede una configurazione più intelligente: accedi al machine learning.
L’intelligenza artificiale (AI) e l’apprendimento automatico sono in aumento oggi e entrano in gioco nei flussi di lavoro di produzione globali. Quando i sistemi stessi sono “intelligenti”, può esserlo anche il processo di produzione end-to-end. L’anno scorso, Markforged ha introdotto Blacksmith , la sua prima incursione nell’IA.
“Le macchine non sanno cosa stanno facendo. Ora stiamo integrando l’IA: è un programma per fare sempre la parte giusta ” , mi ha detto Greg Mark, fondatore e allora CEO ( ora presidente ) di Markforged, in quell’annuncio. “Non è imparare da una fabbrica; siamo in migliaia di fabbriche e Blacksmith sta imparando alla velocità dei dati in tutto il mondo “.
Quel lancio li ha messi su un percorso per integrare i dati per l’intelligenza artificiale interconnessa per guidare una massiccia rete di macchinari industriali. Oggi, Markforged presenta la sua piattaforma completa basata su cloud, che chiamano Digital Forge.
Parlando ora della nuova introduzione, Mark ha continuato un confronto che aveva fatto quando aveva parlato per la prima volta di Blacksmith: è come il pilota automatico in una macchina. Ora lo estende confrontandolo anche con il testo predittivo o la risposta dello smartphone, poiché i dati raccolti da migliaia di utenti consentono al sistema di “apprendere” dall’utilizzo del mondo reale.
Markforged, come azienda che produce stampanti 3D, sta introducendo queste funzionalità con la stampa 3D, ma sin dall’inizio intendeva che si estendessero ad altre tecnologie di produzione, come lo stampaggio a iniezione, la fresatura CNC e altri mezzi tradizionali di produzione.
“Ogni volta che le persone fanno le cose, c’è una curva di apprendimento per l’operatore. Più si tratta di design e meno di conoscenze tribali antiquate, questo è l’obiettivo “, ha spiegato Mark. Cioè: la natura connessa delle stampanti 3D consente a Digital Forge di imparare dalle esperienze di ogni utente.
Qualcuno che non è necessariamente un esperto di stampa 3D può quindi acquisire esperienza immediata da qualcuno che lo è e che ha già stampato in 3D qualcosa di simile a quello che stanno cercando di fare. “Ogni volta che un cliente progetta e stampa una parte, noi stiamo ispezionando quella parte mentre sta stampando e imparando da essa”, ha aggiunto Mark, “e anche quell’utente sta imparando mentre la nostra flotta globale sta imparando”. Cioè, l’IA consente la correzione istantanea della rotta durante un lavoro di stampa e lo fa senza condividere dati di parti proprietarie o IP sensibili.
La Digital Forge viene introdotta in un momento interessante, poiché naturalmente il 2020 ha visto una grave interruzione nelle catene di approvvigionamento consolidate. Ora, quasi 40 anni dopo lo sviluppo iniziale delle tecnologie di stampa 3D, questi processi di produzione digitale sono a un punto di svolta per l’adozione. La produzione additiva è stata un attore importante nelle soluzioni della catena di approvvigionamento quest’anno, offrendo la produzione su richiesta non solo di DPI e altre forniture di risposta alle pandemie, ma di esigenze di produzione standard. La stampa 3D industriale ha offerto flessibilità e soluzioni di produzione praticabili nel mondo reale : il miglioramento di tali offerte aumenterà la capacità di resistenza solo quando le catene di fornitura tradizionali si stabilizzeranno di nuovo.
“Negli ultimi tre o quattro anni abbiamo parlato di ottimizzazione della catena di approvvigionamento e le persone hanno detto: ‘Che cos’è?’ Ora nel 2020 parli con chiunque per strada e ti dice: “Le catene di approvvigionamento sono interrotte ed è per questo che non ho la carta igienica” “, ha detto Mark. “Le catene di fornitura che abbiamo costruito come economia globale sono state ottimizzate e quando si ottimizza sono intrinsecamente fragili. Non è che la mentalità pre-Covid fosse sbagliata, è che non era resiliente per quello che stiamo vedendo nel 2020 “.
Mentre uno dei maggiori argomenti a favore dell’adozione della stampa 3D è che può essere un’alternativa più veloce ed economica alla produzione tradizionale – e dato il giusto caso d’uso che può – oggi, “non è questo il valore”, secondo Mark: ” Il valore sta nel riavviare la produzione “.
Ridurre i costi unitari è sicuramente un buon piano aziendale, ma mantenere la catena di montaggio attiva e funzionante è fondamentale. È qui che la stampa 3D si sta davvero dimostrando, poiché le fabbriche devono continuare a funzionare e molte delle esigenze sono le stesse, indipendentemente dal fatto che quella linea produca carta igienica o automobili.
“Possiamo comprare queste piccole scatole”, ha detto Mark delle stampanti 3D, e “A, possiamo stampare ciò che si rompe per sostituirlo, ma B, ora non abbiamo bisogno di un esperto in ogni fabbrica perché ogni fabbrica ha la stessa attrezzatura. ” L’utilizzo di una piattaforma intelligente interconnessa consente l’accesso in loco all’utilizzo a livello di esperto, anche quando l’esperto si trova completamente in un altro punto.
Viene visualizzato un file digitale con punti dati che informeranno l’AI.
La comprensione dei dati che vanno in un file digitale consente una stampa 3D più intelligente. MARKFORGED
Può darsi che nessun uomo sia un’isola, ma tradizionalmente ogni fabbrica lo è stata. Attingendo a una vasta gamma di conoscenze integrate e risultati comprovati, ora c’è un “pool di conoscenze in quelle che prima erano fabbriche disparate”, come dice Mark.
E, aggiunge, quando si tratta di implementare tale capacità su scala industriale, “le dimensioni della flotta contano. Abbiamo 12.000 dispositivi di produzione connessi a livello globale – al momento sono stampanti 3D, ma ne abbiamo 12.000 – e con molti più utenti di così. Ogni volta che un utente ne tocca uno, l’intero sistema diventa più intelligente “.
Portare l’IA direttamente in migliaia di installazioni di produzione è “come mettere insieme i cervelli di 10.000 macchinisti”, ha detto Mark quando è stato introdotto Blacksmith. Dato che quel numero continua a crescere, possiamo vedere come l’AI stia rendendo più intelligenti le operazioni AM, tanto per cominciare, poiché alla fine possiamo aspettarci che il concetto di Digital Forge vada oltre l’AM e verso più flussi di lavoro di produzione.
