پرینتر هوشمند را می‌توان یکی از آخرین قابلیت‌های پرینترهای سه بعدی دانست که با ترکیب پرینترهای سه بعدی، ربات‌ها و نیز کاربرد مناسب هوش مصنوعی به وجود آمده است. این فناوری روز به روز در حال گسترش است و پیش بینی میشود در آینده بتواند به تولید هرچه سریع‌تر و با کیفیت‌تر محصولات ساخته شده توسط پرینترهای سه بعدی کمک کند.
پرینتر هوشمند چیست؟
شاید بتوان گفت یکی از جدیدترین قابلیت‌هایی که در فناوری پرینترهایی سه بعدی ایجاد شده است، بحث هوشمندسازی آن و پرینتر هوشمند می‌باشد. پرینتر هوشمند را می‌توان ترکیبی از پرینتر سه بعدی، ربات‌ها و هوش مصنوعی دانست. این دستگاه‌ها می‌توانند به واسطه هوش مصنوعی خود بر فرآیند عملیات پرینت سه بعدی نظارت کرده و تصمیم گیری نماید. به طور خلاصه می توان گفت که نسل جدیدی از پرینترهای سه بعدی هوشمندی در راه است که هوش مصنوعی در آن به نظارت و بهینه سازی خدمات چاپ سه بعدی می پردازد.
آشنایی با فناوری پرینتر هوشمند
همانطور که می‌دانید فناوری پرینت سه بعدی با قرارگیری و اضافه کردن لایه‌های یک حجم بر روی یکدیگر انجام می‌گیرد. عملیات پرینت سه بعدی ساختاری بسیار ظریف نسبت به ساختارهای معمول و سنتی دارد و هرگونه تغییر جزئی و کم در دما و حتی کیفیت مواد مصرفی می‌تواند موجب شکست در پرینت و اتلاف زمان گردد. شرکت‌هایی در حال حاضر در حال فعالیت هستند که با استفاده از هوش مصنوعی در صدد رفع این مشکل برآمدند و در عمل پرینترهای سه بعدی ایجاد کرده‌اند که بتوانند به اصلاح تجهیزات خود کمک کنند. به این پرینترها، پرینتر هوشمند می‌گویند.
یکی از این شرکت‌ها، شرکت Inkbit است که در سال 2017 در آزمایشگاه علوم کامپیوتر و هوش مصنوعی دانشگاه MIT متولد شد. این شرکت با استفاده از فناوری بینایی ماشین دستگاهی را خلق کرده است که در لحظه می‌تواند به اسکن اشیا مورد استفاده برای چاپ بپردازد و با کاربرد هوش مصنوعی هر گونه ایراد احتمالی را اصلاح کند و آن را برطرف سازد. این تکنولوژی با هدف توسعه گسترده در آینده ایجاد شده است و پیش بینی میشود در آینده‌ای نه چندان دور در تمام کارخانه‌ها برای تولید روزانه محصولات بیشتر و با صرف زمان و هزینه کمتری استفاده شود.
روش کار پرینتر سه بعدی هوشمند
در این بخش قصد داریم به توضیح روش کار پرینتر هوشمند ساخته شده توسط کمپانی Inkbit بپردازیم. دستگاه ساخته شده توسط این شرکت از محصولات فوتوپلیمری برای ایجاد لایه‌های حجم مورد نظر در پروسه چاپ سه بعدی استفاده میکند. فرآیند استحکام بخشیدن به هر لایه با استفاده از نور ماورا بنفش انجام میشود و لایهها قبل از چاپ لایه بعدی خشک میشوند. در این مرحله کار سیستم بینایی ماشین شروع میشود. این سیستم اطلاعات مربوط به هر قطره از مایعات مورد استفاده را اسکن کرده و داده‌های آن را به سمت هوش مصنوعی ارسال میکند.
در مرحله بعد هوش مصنوعی با نظارت بر روی نحوه ساخت لایهها و تحلیل هر کمبود یا ازدیاد در محصول، به تنظیم مواد لایه بعدی می‌پردازد. یکی از چالش‌های این فرآیند سرعت بالای آن است چرا که نیاز است فرآیند اسکن به سرعت انجام گیرد و پس از آن به مرحله پردازش برسد. این فرآیند در مدت زمان چند میلی ثانیه باید انجام گیرد.
پس از پردازش دادهها، سیستم هوش مصنوعی مورد استفاده توسط این شرکت، داده های حاصل از اسکن قبلی و مدل اصلی که باید ساخته شود را مورد ارزیابی و مقایسه قرار میدهد. در این گام اگر انحرافی در ساخت لایه قبلی رخ داده باشد، سیستم هوش مصنوعی لایه بعدی را چنان تنظیم میکند که لایه بعدی بتواند نقص‌های ارزیابی و اسکن شده لایه قبلی را پوشش دهد و فرآیند چاپ را بهبود بخشد.
بهینه سازی پرینتر سه بعدی با استفاده از هوش مصنوعی
یکی دیگر از تحقیقات انجام شده در حوزه پرینتر هوشمند، فعالیت مرکز تکنولوژی پیشرفته لاکهید مارتین و نیروی دریایی ایالات متحده است. این تحقیق با هدف استفاده از هوش مصنوعی برای بهینه سازی قطعات چاپگر سه بعدی است. در نسل جدید پرینترهای سه بعدی هوشمند از هوش مصنوعی در جهت نظارت و بهینه سازی خدمات چاپ سه بعدی استفاده میشود. هدف این مرکز ایجاد رباتهایی است که بتوانند بطور مستقل درباره روش بهینه سازی قطعات پرینت سه بعدی پیچیده، تصمیم گیری کنند.
از آنجایی که پرینترهای سه بعدی در صنایع بسیاری مورد استفاده قرار میگیرند باید به صورت مستمر بر روی عملکرد آنها نظارت نمود تا به عملکرد قابل قبولی دست پیدا کرد. استفاده از این تکنولوژی منجر به صرف زمان و هزینه کمتر میشود در حالی که کیفیتی قابل قبول به دست می دهد.
در این تکنولوژی با استفاده از الگوریتم های یادگیری ماشین، پرینترها قادر به انجام تنظیمات مناسب خود خواهند بود. آنها از یکدیگر یاد میگیرند، آموزش میدهند و به صورت مستمر به بهینه سازی فرآیندها میپردازند.
