Тренд‑2022: умные данные все более актуальны для 3D-печати

Сегодня компании продолжают преобразовывать массовое производство, внедряя 3D-печать на множестве различных площадок. Так сложилось, что многие задачи решались аддитивными технологиями изолированно от традиционных методов. Но когда эти две экосистемы объединяются, становится возможным сформировать более интегрированную производственную среду.

Унифицированная производственная среда на основе цифровизации позволяет повысить эффективность и повторяемость, расширить масштабы производства и степень контроля, но при этом требует общего ресурса – общего языка, а именно данных. Мы считаем, что в будущем роль данных в аддитивном производстве будет во многих отношениях возрастать.

Лучшие специалисты компании Materialise собрались за круглым столом, чтобы обсудить значение умных данных (smart data) для 3D-печати, права собственности на них и их влияние на вовлеченность экспертов-людей.

Насколько важны данные в аддитивном производстве?

Мы называем 3D-печать «умным производством», но этот термин восходит к производству традиционному. Аддитивные процессы, вероятно, сложнее классических, поскольку 3D-принтер создает материал и продукт одновременно. Значит, в 3D-печати данные определенно играют более важную роль, чем в традиционной модели.

«Умные данные – ключ к преобразованию промышленной 3D-печати. Компаниям, расширяющим производство, они помогут сократить объем отходов, прогнозировать сбои до начала печати и обеспечить соответствие строгим требованиям к качеству» - отметил Тим Ван ден Богарт, старший директор по сбыту Materialise Software

Наша способность сделать производство «умным» зависит от возможности собирать данные. И хотя доступ к данным имеет решающее значение, одного этого, безусловно, недостаточно. Умное производство основывается на способности анализировать данные для формирования действенных стратегий. Именно они позволяют совершенствовать и масштабировать производство и, в результате, создавать более качественную продукцию.

Как недавно заметил один клиент Materialise: «Мы верим в мир, где следующая версия напечатанной детали всегда лучше предыдущей». Для этого нужна программная платформа, способная подключаться ко всем системам и наборам данных, имеющимся в производственной среде и за ее пределами.

«Применяя аддитивные технологии в медицине, нужно различать два типа данных, – объясняет менеджер Materialise по медицинским инновациям Питер Слагмолен. – С одной стороны, более точные данные позволяют совершенствовать изготовление персонализированных и более сложных медицинских приспособлений. С другой, есть данные пациентов. Включение персонализированной информации в планирование и производство позволяет повысить эффективность лечения, но и создает дополнительные проблемы в плане конфиденциальности и безопасности данных».

По словам Кристель Ван ден Берг, директора по инновациям Materialise Mindware, эти опасения затрагивают и промышленное производство: «3D-печать дает свободу создавать изделия в любое время и в любом месте. Но во все более рассредоточенной, облачной производственной среде люди обеспокоены и защитой конфиденциальной информации, касающейся, к примеру, прототипов или новых конструкций».

⠀

Рекомендуем статью: Formnext 2021: мощный ответ на вызовы пандемии

⠀

Кому принадлежат данные 3D-печати?

Вопрос «кому принадлежат данные?», конечно, не новый. Для исполнительного председателя Петера Лейса это не самый важный вопрос. Данные позволяют производителям создавать более совершенные продукты и процессы. На самом деле вопрос должен звучать так: «Кому принадлежат ваши разработки?».

«Большинство производителей не только претендует на право собственности на разработки – они хотят контролировать их, – утверждает Питер Лейс. – Они могут поделиться некоторыми идеями для расширения возможностей других пользователей, но производители должны сохранять право собственности и контроль. Так они смогут организовать производство более эффективно и обеспечить конкурентное преимущество».

«Обмен анонимными данными позволяет производителям безопасно для себя расширять возможности других и внедрять промышленные инновации, не раскрывая конкурентных преимуществ», – считает Барт Ван дер Шурен, технический директор Materialise.

В промышленном контексте права собственности на данные (будь то производственный опыт или интеллектуальная собственность) также влечет за собой ответственность. Сегодня переход от централизованного производства, в котором ответственность лежит на одном централизованном производителе, к распределенному – с участием многих заинтересованных сторон, – открывает новые аспекты ответственности. Правовая база для распределенного производства все еще разрабатывается.

Что касается применения аддитивных технологий в медицине, операционные данные определенно принадлежат медицинским учреждениям и изготовителям медицинских устройств. Они используют результаты 3D-печати, значит, для обеспечения качества у них должен быть доступ к данным и возможность их контролировать. С другой стороны, вопрос о праве собственности на данные пациентов все еще широко обсуждается. При этом для обеспечения оптимального ухода за пациентами потребуется доступ к их данным, независимо от того, кому они принадлежат.

Будет ли человеческий опыт по-прежнему актуален для аддитивного производства?

Умные данные способствуют оптимизации производственных процессов, что может уменьшить потребность в человеческом участии. В то же время для обеспечения большей эффективности, как и прежде, требуются человеческие ресурсы. Как же умные данные повлияют на вовлеченность человека в 3D-печать?

«Роль и значимость человеческого участия зависит от реальных условий, – полагает Кристель Ван ден Берг. – В прогнозируемом контексте стандартных операций с большим объемом данных машины могут играть доминирующую роль, а человеку останется лишь осуществлять общий контроль. Но в условиях большой неопределенности или двусмысленности, что типично для сферы инноваций, человеческие навыки – креативность, воображение и интуиция – имеют большую ценность. Это две крайности, и зачастую автоматизация и участие человека будут идти рука об руку».

«Верно, но даже при большом объеме данных, как в случае с 3D-печатью, самой по себе информации недостаточно для автоматизации производства, – добавляет Барт Ван дер Шурен. – Ведь даже при наличии больших объемов данных для оптимизации сначала необходимы специфические знания людей, и только потом появляется смысл автоматизировать процесс. Другими словами, если вы используете много данных для автоматизации и масштабирования неэффективного процесса, результатом станет тот же неэффективный процесс».

Питер Лейс видит дополнительные возможности: «Умное производство, основанное на данных, также дает возможность разумным людям изменить мир к лучшему». Эксперт поясняет: «Опытный хирург использует личные знания и подход для совершенствования методов лечения пациентов. Аналогичным образом, в контексте 3D-печати, привнесение в производственный процесс дополнительного, личного интеллектуального опыта позволяет компании менять ситуацию и создавать конкурентное преимущество».

⠀

Читайте также: Менять рынок, а не нести убытки: как 3D-печать дополняет традиционное производство

⠀

Третья составляющая

«Инновационный прорыв основывается на создании связи между вещами, которые кажутся не взаимосвязанными, – говорит Ван ден Берг. – И хотя компьютеры определяют связи быстрее людей, человеческий мозг способен создавать ассоциации, не возникающие в данном наборе данных сами по себе. Вот что отличает нас от компьютеров».

Итак, на главный вопрос «заменят ли умные данные опыт специалистов-людей?» ответом будет «нет!».

«Компании должны инвестировать и в человеческий опыт, и в машинный интеллект. Но необходимо учесть и третью составляющую: процесс, который будет способствовать их эффективному взаимодействию», - комментирует Кристель Ван ден Берг, директор по инновациям Materialise Mindware

Заключение

Очевидно, что значение умных данных для 3D-печати будет возрастать. Поэтому необходимо продумать вопрос о правах собственности, учтя при этом один нюанс: кто контролирует данные? В конце концов успех 3D-печати зависит от правильно подобранного оборудования и программного обеспечения, и от нашей способности собирать, использовать и применять данные для получения действенных стратегий.

Также необходимо учитывать человеческий фактор. Поскольку данные способствуют развитию интеллектуального и автоматизированного производства, то необходимость в участии человека снижается. Это высвобождает время высококвалифицированных инженеров для решения приоритетных задач, включая определение и корректировку уникальных производственных процессов. Одна из наших целей – наладить эффективный процесс, способствующий успешному совместному применению машинного интеллекта и человеческих знаний, дополняющих друг друга на каждом этапе процесса 3D-печати.

⠀

Больше материалов по теме 3D-технологий — в блоге 3D-экспертов iQB Technologies.