五年前，3D打印席卷全球。有人想象我們會住在3D打印的房子里，擁有3D打印的汽車。但是你現(xiàn)在也看到了，事情并沒有那么順利。但是，一些公司已經(jīng)在開發(fā)并穩(wěn)步推進這項技術(shù)的發(fā)展。最近，F(xiàn)astCodesign發(fā)表了一篇關(guān)于MX3D的文章，該文章在兩年前宣布用3D打印技術(shù)建造一座鋼橋。公司的進展。文章指出，機器學(xué)習(xí)將給3D打印帶來巨大幫助。

　　2015年，MX3D宣布了一項計劃，將在兩年后3D打印出喬里斯·拉爾曼(Joris Laarman)設(shè)計的鋼橋。現(xiàn)在，這個項目真的在向前推進，預(yù)計今年年底完成。應(yīng)該公司其主要投資者Autodesk同意披露與Co.Design的獨家項目進展，有趣的是發(fā)展了多少東西，解決了多少問題——以及這個項目來自哪里。

　　這座橋?qū)嶋H上是為了證明印鋼的概念。為了實現(xiàn)這個目標，我們不僅需要更好的軟件，還需要一個能夠自學(xué)如何在3D打印中做得更好的機器人。“我們在可打印項目的數(shù)量方面取得了很大進展，這將對實際應(yīng)用有很大幫助，”Gijs van der Velden說。他是MX3D的運營商，應(yīng)該是公司從Joris Laarman實驗室剝離出來，致力于大規(guī)模鋼打印的商業(yè)化。

　　當拉爾曼最初夢想建造這座橋時，他想用一種類似于冰晶的結(jié)構(gòu)作為底部支撐。這座橋?qū)⒔ㄔ诎⒛匪固氐v史悠久的紅燈區(qū)附近的一條運河上。現(xiàn)在，這座橋發(fā)生了根本性的變化，原因很簡單:市里發(fā)現(xiàn)原來的設(shè)計方案會給運河的大壩帶來很大的壓力。因此，這座橋必須重新設(shè)計。現(xiàn)在正在打印的橋梁更傾向于典型的行人結(jié)構(gòu)，但其表面和形狀仍然是彎曲和扭曲的，這只能通過3D打印來完成。

　　這就是問題的關(guān)鍵:向所有潛在的合作伙伴展示3D打印能做什么。

　　對于他們來說，打印大件物品是一個巨大的挑戰(zhàn)。你可能覺得這是硬件問題，可以通過制造更好的機器人來解決。但其實更多的是軟件的問題。一直以來，他們的想法都是使用現(xiàn)成的工業(yè)機器人，讓客戶直接訂購機器人，然后用MX3D軟件打印出自己喜歡的任何東西。對于這些機器人來說，高性能地焊接零件是非常復(fù)雜的。

　　鋼熔化時，它的物理性質(zhì)會發(fā)生變化。不斷加熱會使它變脆。這意味著你不能像打印塑料物體一樣，簡單地為3D打印鋼鐵建造一個結(jié)構(gòu)。隨著鋼層的應(yīng)用，它們將重新加熱下一層鋼。如果這些鋼只是最近才使用，它們會變得越來越弱。克服這一挑戰(zhàn)意味著找到一種完全不同的印刷策略。由于不同地區(qū)的加熱程度不同，鋼鐵必須以看似隨機的模式建造。由于打印機不再等待某個位置的鋼材冷卻，其工作速度可以達到原來的兩倍。

　　但是事情變得更加復(fù)雜。根據(jù)定義，復(fù)雜的3D幾何形狀是定制的，因此很難事先知道機器焊接不同零件的難度。這就是機器學(xué)習(xí)可以發(fā)揮作用的地方。MX3D使用的工業(yè)機器人安裝了傳感器，可以檢測用來加熱金屬的電流、金屬的熱度以及焊接的具體位置。MX3D正在進行下一階段的工作:將這些數(shù)據(jù)與機器學(xué)習(xí)算法相結(jié)合，幫助機器人理解哪些焊接可能會產(chǎn)生問題，然后尋求實時解決這些問題的方法，或者完全避免這些問題，從而形成新的運動模式，使每一層都能正常建立。“當你制作打印文件時，大問題就會迎刃而解，”范德韋爾登解釋道。"當你真的在打印時，機器會識別出問題，并迅速制定解決方案."

　　他承認，95%的工業(yè)建筑項目不會使用3D打印鋼材。在這種情況下，他們需要的只是結(jié)構(gòu)簡單的鋼材。但剩下的5%是一個巨大的市場。例如，海洋石油鉆井平臺的鋼支撐結(jié)構(gòu)的設(shè)計就很困難。有了3D打印技術(shù)，你可能只需要兩個工程師來監(jiān)控八個機器人來制造相關(guān)部件，而不是一個工程師團隊。此外，在為石油鉆井平臺等大型項目制造部件時，最耗時的步驟之一是切割關(guān)鍵部件以減輕重量。如果重量從6000公斤降到5000公斤，所需的起重機就完全不一樣了，成本也會低很多。利用3D打印技術(shù)制造類似零件，不僅可以很好地制作其錯綜復(fù)雜的內(nèi)部結(jié)構(gòu)，還可以大大減輕重量，可能減輕50%。此外，不需要額外的剃須工作。同樣的， 這也適用于大型高性能部件，如貨船上的轉(zhuǎn)子。這樣會節(jié)省很多能量，零件外觀是一樣的，但是內(nèi)部是以最優(yōu)的方式掏空的。

　　我們回橋上去吧。其目的是為MX3D打開市場。雖然在橋外看起來很酷，但實際上是為了展示那些幾十年來變化不大的巨大設(shè)備的內(nèi)在可能性。“這不是制造一切的神奇方法，”范德威爾登說。“但我們會找到真正重要的新零件來打印。”