FREEDEE BLOG / 2023. november 17., péntek

Digitális ikrek a 3D nyomtatásban

A digitálisiker-technológiát az 1960-as években, az Apolló űrmissziók kapcsán találták ki. Az űrhajók „élő” – digitális elemekkel kiegészített fizikai – modelljét megvalósító eljáráson dolgoztak, hogy tesztelhessék vele a hibákat.

Az elképzelés azóta valósággá éret, technikailag teljesen más lett, mint ahogy anno elképzelték, az alapötlet viszont nem változott. A digitális ikrek fizikai objektumokat pontosan lemásoló, speciálisan tervezett virtuális modellek, például a metaverzum-törekvésekkel lettek népszerűek, sőt, némi cinizmussal elmondható, hogy a metaverzum legéletképesebb, egyesek szerint egyetlen működő alkalmazásai.

De többek is ennél. Objektumok, rendszerek virtuális megjelenítései, teljes életciklusukat lefedik, valósidejű adatokkal frissülnek, szimulációkkal működnek, a döntéshozásban a szimulációk mellett a gépi tanulás és következtetés segítenek. Túlmutatnak a modellezésen, algoritmusokkal felvértezve, fontos szerepet játszanak például 3D nyomtatással készült tárgyak viselkedésének előrejelzésében is.

Az egészségügytől a lakberendezésig, a gyártásig, rengeteg területen alkalmaznak ma digitális ikreket. Szinte hihetetlen, de már a jelenlegi (2022-es) additívgyártás-piacuk is 6,9 milliárd dolláros, míg a Markets and Markets elemzőcég szerint ez a piac 2027-re 73,5 milliárdossá bővül.

3D nyomtatásban történő használatuk nyilván nem evidens, nem adja magát, viszont rengeteget segít. Az additív gyártással együtt ugyanis a digitális ikreket is az Ipar 4.0 kulcsszereplői között tartják számon. A kettőt viszont csak az utóbbi években kezdték összekombinálni. Sok tanulmányból viszont kiderül, hogy a 3DP tökéletesen passzol az ikrekhez.

Az egyik legfőbb magyarázat teljesen banális. Mivel az additív gyártás alaptermészeténél fogva digitális, az ikrek a repertoárját bővítő, működésén javító eszközök egyike (mint ahogy a mesterséges intelligencia és az automatizáció is azok).

Egy digitális iker 3D modellként kezdi, CAD-dal és generatív tervezőszoftverrel egyaránt elkészíthető. 3D szkennelést szintén használnak hozzá, mert a nyomatok jobban modellezhetők vele.

Az eredeti tervezésen túl, már számos speciálisan a digitális ikrekkel való együttműködésre (például a Siemens, a Simio vagy a Netfabb által) fejlesztett szoftver is létezik. Segítik az integrációt, de például többé nem gyártott tárgyak visszafejtésében (reverse engineering) is felettébb hasznosak.

Az additív gyártás digitális ikrei négy csoportba sorolhatók: folyamat-, felszerelés- létesítmény- és termékikrek. Elnevezésük egyértelműen jelzi, milyen szerepet töltenek be.

A folyamatikrek a tervezésnél, a gyártásnál és a karbantartásnál használt 3D nyomtatófolyamatok digitális replikái. A felszerelésikrek például printereket utánoznak, és a karbantartásukról is hasznos infókat szolgáltatnak. A létesítményikrek az első kettő keveréke, de szélesebb skálán, mert komplett gyárakat is utánozhatnak. A termékikrek a nyomatok megjelenítései, teljesítményük előrejelzéséhez optimalizálhatók, tesztelhetők, elemezhetők és annak megfelelően alakíthatók ki.

Tovább az eredeti oldalra!