引言:在3D打印技术中应用人工智能技术可以促进3D打印自动化生产,监督3D打印设备的稳定运行,促进人机交互的实现。人工智能技术的应用提高企业生产效率,降低企业运营与管理成本,促进3D打印朝着规模化、产业化、智能化的方向发展,具有良好社会效益与现实意义。
1 3D打印技术应用现状与未来发展趋势
3D打印技术也称之为快速成型技术,该技术是通过设计或者扫描的方式将已经成型的3D模型分成若干个二维平面,根据模型的数据信息将二维平面进行逐层打印加工,之后利用成型设备将材料进行层层堆积,最后构成3D立体模型,这一打印过程为3D打印全过程。3D打印技术采用增材制造工艺,对材料的利用率较高,能够有效节约资源,符合节能环保与可持续发展的要求,该技术具有良好应用效益[1]。
3D打印技术能够有效解决传统制造工艺中存在的个性化与复杂化要求,促进企业生产朝着产业化与规模化的方向发展。以机械制造为例,3D打印技术能够有效解决机械制造成型困难这一问题,推动设计与制造一体化的发展,提高机械制造的成品率与合格率,缩短产品设计与制造周期,提高企业生产效益与经济效益,促进企业不断扩大生产规模,获得长久发展。3D打印技术实现机械制造产品的一体化生产,产品内部连接点更少,有效提高产品质量与可靠性,提升产品价值并延长产品使用寿命。
人工智能技术应用在3D打印技术中,提高3D打印技术的智能化,促进3D打印的自动化,进一步提升机械产品生产过程中各项数据的精确性,促进3D打印技术以及机械制造行业的进一步发展。
2人工智能技术应用在3D打印技术中面临的困难
2.1人工智能技术应用基础不牢固
人工智能技术与3D打印技术属于新兴技术,虽然人工智能技术应用到3D打印领域具有良好社会效益与经济效益,但受到人才、技术发展等方面的限制,两种技术的结合应用目前更多停留在理论层面,在具体应用中还需要不断实验与研究。目前3D打印设备在控制上存在着不足,需要操作人员具有较高的理论基础与技术能力,而采用个人控制3D打印设备进行生产的工作效率较低,且成品率与合格率不稳定,不利于企业长久发展。将人工智能技术合理有效地应用在3D打印领域中,还需要企业加强与各个科研机构以及高校的合作,加快技术研究进步并提高研究深度,促进技术研发与创新,体现人工智能技术的应用效益[2]。
2.2技术创新存在不足
3D打印技术的发展与创新受到人才、技术环境等因素的影响,造成3D打印技术与其他技术的融合存在限制。人工智能技术与3D打印技术是独立研发的,二者之间的关联性较弱,促进人工智能技术在3D打印领域中发挥效益需要结合企业生产实际进行分析,对两种技术的融合持续进行优化与完善,提升3D打印技术的实际效益,发挥人工智能技术的优势。
目前我国将人工智能技术应用到3D打印领域中取得的实际成果相对较少,不能为两种技术的融合应用提供完善的理论基础与实际参考,此外,人工智能技术的应用能够对3D打印设备进行自动化故障诊断与设备稳定运行控制,但由于实际参考经验少,理论与实践之间依旧存在着差距,导致人工智能技术应用到3D打印领域中的实际进展较为缓慢。
将人工智能技术应用到3D打印领域中还存在着没有明确发展与指导方向的问题,例如在设计阶段,没有明确设计优化要求与方向,这对技术研发与创新、理论的创新与完善带来影响。
2.3缺乏高素质技术人才
我国社会科学技术与经济高速发展,对技术人才的需求愈加增加,各个行业对复合型以及高素质创新型人才的需求逐步增大。人工智能技术与3D打印技术的应用与发展对高素质创新型人才的需求更大,对人才有较强依赖性,因此,两种技术的融合应用与发展需要企业加强人才引进与培养,高校重视人才培养的全面性,企业在人才维护过程中完善对人才的各项社会保障,提高人才留存率。
3将人工智能技术应用到3D打印领域中的应用效益
3.1简化操作流程
利用人工智能技术控制3D打印设备能够实现设备的自动化操控,不需要人工对3D打印设备进行各项操作,保障设备高效、高精度运行,避免人工操作过程中出现操作失误问题,保障企业生产活动的稳定高效运行。
利用人工智能技术中的信息技术与计算机技术分析3D模型设计与制作过程中存在的不足,促进产品设计的优化,提高产品制作生产的经济效益。此外,人工智能技术中丰富3D打印设备自动化控制的功能,包括发现运行中存在的安全隐患问题,降低3D打印设备出现故障问题的概率。工作人员利用人工智能技术监督3D打印设备运行过程中的各项数据,建设机械制造数据库,为后续工作开展提供参考,促进企业3D打印设备运行管理水平与效益的提升,促进技术应用的进一步发展。
3.2加强学习能力与容错能力
人工智能技术具备机器学习能力,研究如何模拟或实现人类的学习行为,获得新知识与技能,不断完善自身性能,丰富现有组织架构,也就是说,人工智能技术在实际应用中能够不断提高技术应用水平,因此,人工智能技术应用在3D打印领域中需要企业完善各项设施,有效将3D打印设备运行过程中产生的各项数据信息进行收集与整理,完善数据库功能,对各类数据进行妥善保管,构建数据模型。
在3D打印设备工作过程中,数据模型对各类待处理数据进行对比分析,实现数据的智能化、自动化处理。以机械零件制造为例,利用机器视觉技术读取零件整体结构的变化与数据,将数据与数据模型进行对比,确保机械零件的尺寸、规格与角度等信息,之后人工智能技术控制3D打印设备的运行,保障零件打印质量,提高成品率。
3.3准确进行故障判断
企业工作人员合理运用人工智能技术进行3D打印设备自动化运行的故障判断,结合3D打印设备运行方式,建设完善的故障诊断系统,根据3D打印设备各项运行数据变化分析是否存在故障隐患问题,此外,人工智能技术的应用帮助工作人员准确判断3D打印设备故障具体位置与原因,为维修人员的工作提供便利。
人工智能技术对3D打印设备自动化运行过程中的各类信息进行自动处理与分析,将处理与判断结果直接显示给工作人员,减轻工作人员的工作压力与工作量,让工作人员与技术人员有时间与精力投入到技术研发与创新中,提高人工智能技术与3D打印技术的应用效益。利用人工智能技术中人机交互功能,其中的语音交互、情感交互、体感交互及脑机交互等技术,将工作人员与维修人员的想法合理输入到故障诊断系统中,让人工智能技术为工作人员提供具有针对性的故障问题解决方法,分析3D打印设备出现故障问题的规律以及影响其运行的各项外界因素,如温度、湿度等,促进3D打印技术的创新与发展。
结论:将人工智能技术应用到3D打印领域提高3D打印技术的智能化与自动化水平,提高3D打印生产效率与产品质量,促进3D打印技术的创新与发展。目前人工智能技术应用到3D打印领域存在着人才方面的限制,企业需要加强与院校、科研单位的合作,培养专业技术人才,推动人工智能技术与3D打印技术的创新发展。
参考文献:
[1]车玮. 3D打印领域中人工智能的应用研究[J]. 无线互联科技,2021,18(5):96-97.
[2]毛溪,梁天一,严城雨,等. 3D打印和生成技术结合下短线智能化产品设计模式探索[J]. 包装工程,2021,42(16):16-21.