Eski SpaceX mühendisleri, 3 boyutlu metal baskıya yönelik yeni yöntemi ölçeklendirmek için 14 milyon dolar topladı

Nesnelerin metal kullanılarak 3 boyutlu olarak basılması köklü bir tekniktir, ancak geleneksel yöntemlere uygun ölçekte uyum sağlayamayacak kadar karmaşık, pahalı veya kesin olmayan olma eğilimindedir. Nvidia ve Boeing’den 14 milyon dolar alan Freeform, oyunu değiştireceğini söylediği yeni bir metal katkılı baskı süreci oluşturarak bunu değiştirmeyi hedefliyor – ve evet, bir de yapay zeka açısı var.

Kurucu ortaklar Erik Palitsch (CEO) ve TJ Ronacher (başkan), Merlin motorları ve diğer programların sırasıyla baş mimarı ve baş analisti olarak SpaceX’te çalıştılar. Oradayken, metal kullanılarak 3 boyutlu baskı parçalarının potansiyelini gördüler, ancak aynı zamanda yöntemin eksikliklerini de ilk elden deneyimlediler.

“Metal baskının potansiyelini gördük; temelde metal şeyler üreten her endüstriyi dönüştürme potansiyeline sahiptir. Ancak benimsenme yavaş oldu ve başarı en iyi ihtimalle marjinal oldu” dedi Palitsch. “Neden geniş ölçekte kullanmak pratik değil? Temel olarak üç şeyden dolayı: berbat ve tutarsız kalite; hız — ticari yazıcılar çok yavaştır; ve maliyet; bu yazıcıların fiyatı astronomik.”

Bir yazıcı satmak yerine bir baskı hizmeti sağlamak için süreci operasyonel hale getirebilirlerse, her şeyi tamamen çözebilecekleri sonucuna vardılar. Böylece Freeform’u başlatmak için Velo3D’nin eski CTO’su Tasso Lappas ile bir araya geldiler.

Şirketlerin yaptığı temel hata, geleneksel imalatta yaygın olarak kullanılan CNC makinelerini metal baskı işinde model olarak kullanmaktı. Bu durumda makineyi ve yazılımını satarsınız ve kullandığınız şekil ve işlemlerle çalışmasını sağlarsınız. Ancak Palitsch, metal katkı maddesinin farklı olduğunu söyledi.

“Bugün bu şeylerin çalışma şekli ‘açık döngü’ olmalarıdır; temelde bir dosyayı oynatırlar” diye açıkladı. “Bundan daha akıllı olmaları gerekiyordu, çünkü metal tozunu lazerle eritme işlemi son derece karmaşık ve bir bakıma sonsuz değişkenlik gösteriyor.”

İnsanlara bir makine satmak ve “uzman ol, onu çalıştır, iyi şanslar” demek başarının reçetesi değildir.

Palitsch, “Ancak bir yazıcıyı üretip bir kutuya koymamaya karar verdiğinizde, sıfırdan otomatik bir fabrika kurma özgürlüğüne sahip olduğunuzda, yapabileceğiniz çok şey var” dedi.

Çözümleri, SpaceX gibi bir işyerinde beklenen baskı türünü elde etmek için çeşitli faktörleri ayarlayarak mikrosaniye ölçeğinde baskıyı izleyen özel bir makinede kapalı döngü sürecini kullanarak baskıyı bir hizmet olarak sunmaktır.

Şirketin övünebileceği pek çok teknolojik ilerlemesi var, ancak en önemli ikisi geri bildirim döngüsü ve onu yöneten yapay zekadır.

“Sistemimizde mikrosaniye ölçeğinde çalışan yüksek hızlı bilgisayarlı görüş geri bildirimimiz var ve tüm bu veriler son teknoloji ürünü FPGA’lar ve GPU’lar üzerinde işleniyor. Bütün bu yığını ancak son birkaç yılda mevcut olan malzemelerden kendimiz inşa etmek zorundaydık” dedi Palitsch.

Gerçek zamanlı izleme özelliğine sahip kapalı döngü sistemi, kalite sorunlarını azaltırken karmaşık geometrilerin hızlı yazdırılmasına da olanak tanır. Ve bir baskı hizmeti olarak faaliyet göstererek iş modelini basit tutuyorlar.

Ancak sistemin bu kısmının çalışmasını sağlamak ikinci teknolojik atılımı gerektiriyordu: Bu izlemeyi gerçekten gerçekleştirebilecek kadar hızlı ve uzman bir makine öğrenimi modeli.

Lappas, “Erik ve TJ bunu yaşadılar ve aynı sonuca vardılar; bu endüstrinin daha önce hiç kimsenin kullanmadığı seviyede bilgi işlem ve sensörler gerektirdiğini” söyledi.

“Sürecin nasıl kontrol edileceğini doğru bir şekilde anlamak için kimsenin sahip olmadığı zaman ölçeklerinde çalışan veri kümelerine ihtiyacımız vardı. Böylece seçilmiş, kontrollü, neredeyse kendi etiketini taşıyan veri kümelerini toplayacak bir platform olan son teknoloji ürünü bir telemetri sistemi oluşturmaya başladık.”

Bu veriler, daha iyi bir model için daha fazla veri üretmek amacıyla bir modeli ön yükleme yapmalarına olanak tanıdı ve bu böyle devam etti.

Ancak daha sonra hızın gerekliliğiyle karşılaştılar.

“Üretken modellerle pek çok ortak noktamız var ve pek çoğumuz da yok. Ancak tamamen farklı olan şey gecikmedir” diye açıkladı Lappas. “Bu süreçlerdeki döngüyü kapatabilmemiz için çıkarımımızın mikrosaniyeler içinde gerçekleşmesi gerekiyor.” Veriler veya bilgi işlem için kullanıma hazır bir çözüm bulunmadığından, GPU/FPGA “steroidler üzerinde yapay zeka” birleşimini sıfırdan oluşturmak zorunda kaldılar.

Sonuç olarak ortaya çıkan bir yan etki: Freeform, “dünyadaki en büyük metal katkı maddesi veri setini oluşturuyor – bu nedenle Boeing gibi şirketler bize geliyor” dedi Palitsch. “Başka hiç kimsenin sahip olmadığı temel, temel veri toplama ve işleme yeteneğine sahibiz.”

Bunu, fabrikaların çevikliği ve çok yönlülüğü gibi baskı tabanlı üretimin temel faydalarına eklediğinizde, oldukça ilgi çekici bir iş senaryosu ortaya çıkıyor.

Boeing’in AE Ventures ve Nvidia toplam 14 milyon dolarlık yatırım yaptı, ancak bunu daha fazla detaylandırmayı reddettiler. Her şirketin yatırımı avantajlarla birlikte gelir: Nvidia onlara H100’lere ve diğer bilgi işlem donanımına erişim sağlarken, Boeing onlara tedarikçi yeterlilik sürecinde rehberlik edecek ve muhtemelen bir sürü parça satın alacak. (Freeform ayrıca Nvidia’nın Inception başlangıç ​​programına da katılacak.)

Palitsch, havacılık, otomotiv, sanayi ve enerji sektörlerinin “dokuzunun tamamında” müşterileri olduğunu söyledi. Herhangi birini kayıtlara geçirmeyi reddettiler ancak roket motoru parçalarından Formula 1 arabaları için egzoz parçalarına kadar her şeyi ürettiklerini belirttiler. Bu parayı ölçek büyütmek, yeni nesil (çok daha hızlı) yazıcılarını geliştirmek ve gelecek yıl boyunca toplamda yaklaşık 55 kişiyi işe almak için kullanmayı planlıyorlar.

Yaklaşımlarının teoriden gerçeğe dönüşmesinin zaman aldığını ancak metodik ve teknik yaklaşımlarının da başarılarını mümkün kıldığını itiraf etti.

Palitch, “Yavaş bir geçiş oldu” dedi. “Ama geriye dönüp baktığımda… altı kişiyle, gezegendeki en hızlı lazer eritme platformunu ve bunun donanım ve yazılımını sıfırdan inşa ettik. İnsanların yapamazsın dediği şeyleri yaptık.”