布法羅大學(xué)開發(fā)STREAM平臺(tái)意在打通產(chǎn)業(yè)鏈，以提高3D打印質(zhì)量和效率等

2022年5月26日，南極熊獲悉，布法羅大學(xué)(UB)的一個(gè)研究團(tuán)隊(duì)，開發(fā)出一種采用人工智能 (AI)、模擬和大數(shù)據(jù)的新方法，可以進(jìn)一步實(shí)現(xiàn)技術(shù)現(xiàn)代化。該團(tuán)隊(duì)宣稱，通過此系統(tǒng)，將提高3D打印等行業(yè)的質(zhì)量、生產(chǎn)和效率。

△STREAM平臺(tái)意在打通產(chǎn)業(yè)鏈，提高各環(huán)節(jié)效率和實(shí)現(xiàn)信息共享。圖片來自buffalo

STREAM由美國國家科學(xué)基金會(huì)(NSF) 撥款230萬美元資助，旨在創(chuàng)建一個(gè)公共在線存儲(chǔ)庫，研究人員和行業(yè)專業(yè)人士可以在其中共享有關(guān)數(shù)據(jù)、模型、模擬器、控制器和分析的信息，以及許多其他研究任務(wù)的平臺(tái)。

UB工業(yè)系統(tǒng)，工程助理教授孫宏月說“制造一個(gè)商業(yè)產(chǎn)品，通常，它不可能是一個(gè)人的力量。需要跨越地理、行業(yè)和不同的制造過程，經(jīng)過一長串交織匯集的最終結(jié)果。它們之間，每個(gè)步驟都可被優(yōu)化，STREAM存在的意義并不是為了實(shí)現(xiàn)利益，而是，我們正在創(chuàng)建一個(gè)連接和協(xié)調(diào)所有這些過程的分析平臺(tái)�！�

△3D打印機(jī)的指紋識(shí)別溯源系統(tǒng)。圖片來自布法羅大學(xué)

她還說“未來，它將是一個(gè)使用人工智能和其他工具，優(yōu)化并改進(jìn)最終制造系統(tǒng)的網(wǎng)絡(luò)物理引擎�！�

UB的3D打印研究
早些時(shí)候，該研究人員曾嘗試使用人工智能、機(jī)器學(xué)習(xí)(ML)和其他技術(shù)來改進(jìn)3D打印工藝。

2018年，UB就開發(fā)了PrinTracker，這是一種3D打印機(jī)識(shí)別系統(tǒng)，能夠?qū)⒋蛴〉膶ο笞粉櫵菰吹絼?chuàng)建它們的機(jī)器。因此，該系統(tǒng)可以幫助執(zhí)法人員，打擊潛在犯罪使用3D打印技術(shù)。

2020年，UB團(tuán)隊(duì)與麻省理工學(xué)院合作，開發(fā)了一種用于光聚合3D打印的新型鐵電超材料，據(jù)報(bào)道，該技術(shù)使得合成材料更實(shí)惠，并適用于電子等各種應(yīng)用。

△3D打印的鐵電晶格。圖片來自布法羅大學(xué)

現(xiàn)代化制造系統(tǒng)
STREAM的目標(biāo)，是將供應(yīng)鏈中復(fù)雜的步驟和流程，在AI系統(tǒng)的協(xié)調(diào)下變得簡單高效。

這些行業(yè)的供應(yīng)鏈有許多相關(guān)的流程，尤其是半導(dǎo)體行業(yè)�！斑@包括數(shù)十個(gè)階段，如晶體生長、晶錠切片、晶圓研磨和拋光、光刻、蝕刻、化學(xué)機(jī)械平面化，”孫說�！斑@些階段具有很強(qiáng)的動(dòng)態(tài)性和依賴性。下游階段的操作受到上游階段的影響，如產(chǎn)品質(zhì)量和生產(chǎn)力。

“例如，多臺(tái)研磨機(jī)需要協(xié)同處理數(shù)百個(gè)硅錠切片。機(jī)器的實(shí)時(shí)過程和生產(chǎn)信息相互依存，共同決定系統(tǒng)的性能�！�

在整個(gè)項(xiàng)目中，該團(tuán)隊(duì)將創(chuàng)建能夠在網(wǎng)絡(luò)服務(wù)中，一實(shí)現(xiàn)高效通信和計(jì)算的軟件。二建模系統(tǒng)，以實(shí)現(xiàn)準(zhǔn)確高效的過程質(zhì)量控制。 三模擬和生產(chǎn)控制系統(tǒng)，以不斷提高未來多階段和分布式制造系統(tǒng)的質(zhì)量、可制造性和生產(chǎn)力。

關(guān)于該軟件的未來
最終目標(biāo)是創(chuàng)建一個(gè)在線存儲(chǔ)庫，用于為研究人員和行業(yè)專業(yè)人士之間共享信息和經(jīng)驗(yàn)。該系統(tǒng)將促進(jìn)有關(guān)數(shù)據(jù)、模型、模擬器、控制器、分析和實(shí)證研究的知識(shí)共享，以促進(jìn)集成產(chǎn)品設(shè)計(jì)、生產(chǎn)和物流的高度智能和交互式制造生態(tài)系統(tǒng)的未來發(fā)展。

作為該項(xiàng)目的一部分，UB研究人員還與K-12、本科生和研究生以及與制造領(lǐng)域的專業(yè)人士，創(chuàng)建新的拓展和合作機(jī)會(huì)。