По итогам 2022 года мировой рынок аддитивного производства вырос на 14,4% и составил 9,53 млрд евро. Такие данные содержатся в отчете компании Ampower, которая специализируется на консультациях в области промышленного аддитивного производства. При этом, как отмечается в исследовании, наибольший рост – свыше 20% – произошел в секторе 3D-печати металлами. Рынок полимерной печати вырос в два раза меньше, хотя по своим объемам он более, чем в два раза превышает аддитивное производство, связанное с металлами.
Росту рынка – а в следующие пять лет по прогнозу Ampower он будет ежегодно прибавлять почти по 18% – в числе прочего способствует появление новых программных продуктов, оптимизирующих процесс 3D-печати.
Так, немецкая компания 1000 Kelvin начала коммерческую реализацию своего программного продукта AMAIZE, который существенно ускоряет и удешевляет процесс создания металлических изделий по технологии 3D-печати. Эта компания была создана в 2021 году, привлекла 3 млн долларов и поставила перед собой цель: сделать аддитивные технологии такими же массовыми, как и традиционные процессы создания металлических изделий.
Прежде чем начать печатать что-либо на 3D-принтере, необходимо создать управляющую программу, по которой, собственно, аддитивная машина и будет работать.
«Процесс 3D-печати металлом очень непростой и не запускается нажатием только одной зеленой кнопки. Очень важным этапом в применении этой технологии является разработка управляющей программы, – объясняет Дмитрий Трубашевский, основатель проекта «Логика слоя», оказывающего экспертную поддержку в выборе и применении аддитивных технологий на производстве, – Если в этой управляющей программе будут допущены ошибки, то деталь, стоимость которой может доходить до полутора миллионов рублей, уйдет в брак. А проверить – есть ошибки в управляющей программе или нет – до последнего времени можно было только одним способом – напечатать изделие».
Напечатать, проверить, испытать и при обнаружении дефектов (а это почти стопроцентная вероятность) внести изменения в управляющую программу, снова напечатать в надежде, что теперь все получится как надо. Все это требует и времени, и денег.
Программа AMAIZE проверяет управляющую программу на ошибки до этапа печати: оптимальна ли толщина слоев, как двигается лазерный луч и не будет ли в каком-то месте перегрева, анализирует достаточно ли поддерживающих структур и прочие параметры. По итогам анализа она выдает рекомендации о том, как нужно скорректировать управляющую программу, чтобы исключить термомеханические проблемы.
В основе AMAIZE – инструменты искусственного интеллекта: изучение большого количества управляющих программ и исполненных по ним готовых изделий с анализом их дефектов, полученных при производстве, позволяет выявлять ошибки в управляющих программах и выдавать рекомендации по их исправлению.
Как утверждает разработчик – компания 1000 Kelvin – использование AMAIZE сокращает количество поддержек (структур применяемой при изготовлении изделия вспомогательной оснастки) до 80%, и снижает общую стоимость детали более чем на 30%. В компании надеются, что в будущем ни одна 3D-печать не начнется без того, чтобы предварительно «прогнать» управляющую программу через AMAIZE. Причем, надо понимать, что AMAIZE применяется при изготовлении первого изделия из серии. Именно на нем производитель, использующий программу, сумеет сэкономить. Размер этой экономии будет зависеть от размера серии, поскольку затраты первого этапа будет распределены на всю партию продукции.
Стоит отметить, что процесс распространения AMAIZE может быть не столь быстрым, как хотелось бы разработчику, из-за опасений потенциальных пользователей, связанных с тем, что их интеллектуальная собственность – технология создания конкретного изделия – может быть скомпрометирована. Программа работает в облаке, а это не исключает промышленного шпионажа.
По словам Дмитрия Трубашевского, возможен вариант локального использования программы на вычислительных мощностях конкретного пользователя. «Однако здесь возникает проблема, – говорит он, – Если облачную программу постоянно прокачивают с помощью искусственного интеллекта, загружая в нее проекты в режиме онлайн, на которых она обучается, то в случае, когда она локально размещена на сервере пользователя и не обучается, точность ее анализа будет уже не такая высокая».
Дмитрий Трубашевский, высоко оценивая потенциал AMAIZE, считает, что больший эффект можно получить от ее использования вместе с программами для предеформации. «Это ПО рассчитывает поведение детали после многочисленных технологических процессов, задействованных в изготовлении деталей. Так, например, после собственно печати деталь должна подвергнуться термообработке, должны быть удалены поддерживающие структуры и так далее. В результате этих действий деталь может быть деформирована. С помощью специального софта этих проблем можно избежать: он подскажет какие изменения в геометрию детали при печати нужно внести, чтобы после постобработки все размеры оказались такими, как было предусмотрено конструкцией».
В отличие от AMAIZE, которая пока единственная такая на рынке, программных продуктов для предеформации на рынке несколько. Есть в том числе и российские. Их использование также сокращает время изготовления первого образца, исключая из процесса метод проб и ошибок, что в конечном итоге делает использование аддитивных технологий в промышленности производстве более привлекательным
