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人工智能和自我设计机器的到来

制造业处于人工智能(AI)和3D打印等技术带来的破坏状态的早期阶段。“增材制造”已经在保时捷和布加迪这样的公司中发挥作用,飞机制造商空中客车正在试验无人机THOR,这是一种完全由3D打印部件制成的无人机。与此同时,人工智能正在以多种方式发挥作用,从分析到制造机器人。因此,国防高级研究计划局的自适应车辆制造计划等项目所设想的“未来工厂”是软件驱动制造过程的工厂,工厂可以快速重新配置以改变其制造过程。

人工智能越来越多地以生成设计软件的形式设计产品。AI驱动的生成设计软件使人类和AI能够一起工作,快速考虑所有可能的设计选项,并在选择生产之前对其进行测试。

“在AI驱动的生成设计范例中,人类输入设计目标和材料参数,”XponentialWorks(一家专注于人工智能,3D打印,机器人技术的风险投资,企业咨询和产品开发公司)的首席执行官兼创始人AviReichental解释道。和数字化转型)。“该软件基于现有的设计概念进行了其余的探索,几乎无限的设计排列。这包括更强,更轻,使用更少材料的设计,以节省资金,提高可扩展性,提高效率,同时增强形式和功能。“

在这个日益紧密联系的制造链中,产品的形式和特征甚至不需要在发货时完成。只需一点点上网,产品本身就会在他们离开工厂后很久就开始参与改善他们的整体设计。实际上,他们可以通过“电话回家”改变自己的设计,以提高效率或克服新的或不可预见的障碍。

因此,人类设计师已开始看到他们的角色发生变化:他们越来越多地成为产品整个生命周期的共同设计者。

在工厂墙外制造

物联网(IoT)设备随时随地进行协同设计,最终实现自我设计的自由,因为没有人告诉AI它的工作必须局限于工业环境。没有这样的规则,在道路上进行制造成为设计演变的诱人选择。

现代生成设计致力于以更快的速度不断提高效率,可持续性和弹性。它可以使用AI /机器学习,边缘计算,云和增材制造(3D打印)的任何组合来快速开发无数的制造设计替代品。这些技术还可用于帮助使事物能够执行对自己设计的更改,即使它们远远超出了创建者的设施。

“例如,火星上的机器人可能会检测到非常松散的沙子,并确定它无法有效地完成任务,”自主制造平台Oqton的联合创始人兼首席技术官Ben Schrauwen解释道。“机器人可以学习如何在该环境中建议不同的模式,并且,借助3D打印技术和一些本地机器人,可以想象机器人可以在远处重新配置自己,以便不受阻碍地继续其任务。”

除了行星际旅行和太空任务之外,还有很多动力可以让事情在地球上进行共同设计或自我设计。

“最激动人心的变化是将传感器嵌入到制造物品中,以创建一个自我改进电路的设计系统,传感器为设计提供反馈,使其响应和改善,”Tucker的合伙人Tod Northman说。 Ellis是一家律师事务所,专门从事有关自动驾驶汽车和其他人工智能设备的知识产权和责任问题。“这样的系统将成为一个自我改善的循环,产生更好的产品,而无需人为干预。”

有时,自我改进的循环将添加到东西的设计中以升级其功能和特性。但有时,它会暗示设计变更意味着影响实时修复。例如,如果一个机器人打破一条腿或一辆车来吹一个轮胎或打破一个轴,一个真正由AI驱动的东西可以调整其设计,以创造一种不同的移动形式,并继续前进。

简而言之,当制造变得自主时,任何人都可以通过从商店中选择基本模型并根据需要添加自定义来制造家用或区域3D打印机上的任何东西。或者,很快客户可以简单地向AI提供他们想要的设计或产品功能的一般描述。然后AI将处理从材料选择和供应链激活到设计优化和制造过程的所有其他事项。

“你不必告诉它你的设计必须是这种材料或那种材料,或者它需要印刷或加工。你只对零件的最终性能,它在世界上需要做的功能,以及你告诉系统的内容感兴趣,“Schrauwen说。”系统然后计算出本地可用的任何材料和工具以及如何它可以满足这一要求。“

虽然机器可以完成这项工作,但不要指望它们的输出符合要求。“你可能从五个不同的小工厂订购相同的零件,你可能会得到五个不同的零件,但它们在世界上仍然具有相同的功能,”Schrauwen补充道。

当呈现出满足您的要求或愿望的各种事物时,您必然会有偏好。并且优先考虑品牌推广,以便您可以轻松地再次找到首选品牌。通过这种方式,制造业的人工智能未来可能看起来不那么不同:“人工智能可以发展自己的品牌和粉丝群”,正如施劳文所说的那样。

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