德迪Apro增材制造控制系統(tǒng)和技術(shù)體系

德迪作為技術(shù)主導型公司，必須充分理解增材行業(yè)的底層技術(shù)邏輯：即以材料成形特性為內(nèi)核、依托離散執(zhí)行元件、數(shù)值程控技術(shù)、實時工藝過程調(diào)節(jié)等軟硬件子系統(tǒng)，以數(shù)字模型為數(shù)據(jù)輸入的一種全數(shù)字化物理實體建造體系�；�于上述理解，我們將增材行業(yè)技術(shù)邏輯抽象為材料與控制系統(tǒng)兩個主要體系。

1.在建立增材材料體系方面，德迪智能自研材料采用了金屬材料、樹脂材料、陶瓷材料、建筑材料及其它的分類體系，這種分類體系綜合考慮了素材類別、常態(tài)性狀以及適用成形方法；對于合作/外協(xié)材料采用了金屬類、高分子、生物材料的分類體系，主要基于合作供應(yīng)商的產(chǎn)品目錄建立。

2.在建設(shè)增材控制系統(tǒng)方面，德迪智能對主要的增材成形原理進行了綜合抽象，形成了SLX、FFF、MJET、PSL四大實體建造體系，并分析了每種建造體系的執(zhí)行、控制需求，綜合提出了基于專用執(zhí)行模塊、通用IO模塊、傳感模塊，以及網(wǎng)絡(luò)互聯(lián)架構(gòu)的APRO通用控制平臺；APRO通用控制平臺采用硬件/算法雙重分布式架構(gòu)，即專用/通用IO與控制算法均在模塊前端實施，網(wǎng)絡(luò)互聯(lián)架構(gòu)專注于構(gòu)建機器運行邏輯、人/機控制界面。這種具有快速重構(gòu)、模塊復用，以及輕量化主機特性的通用控制平臺，使得德迪可將材料體系與四大實體建造體系充分交叉，快速推進了一批增材裝備研發(fā)項目，形成了橫跨多種材料種類、形態(tài)、尺度以及建造體系的增材裝備。

那么 APRO平臺是什么？APRO對增材行業(yè)意味著什么？

新興行業(yè)走向成熟的過程，一定不是各自為戰(zhàn)的，否則重復研發(fā)不僅消耗大量資源，而且難以形成橫向合作和標準平臺，進而限制產(chǎn)業(yè)增速。

站在這樣的視角上，APRO通用控制平臺，就是德迪智能所建立技術(shù)貨架，其內(nèi)部價值輻射到行業(yè)的外在體現(xiàn)之一。立足SLX、FFF、MJET、PSL四大體系對建造過程的控制需求，以及增材制造區(qū)別于傳統(tǒng)制造的本質(zhì)特性，即通過將更高密度的設(shè)計信息賦值到物質(zhì)對象上，以獲得制品性能的升級，APRO通用控制平臺在設(shè)計之初就瞄準提供強大、穩(wěn)定的信息存儲、運算及輸出能力；適應(yīng)靈活多變的3D打印形式；兼顧多種形式的高速運動控制任務(wù)；具備種類齊備的傳感系統(tǒng)等核心需求。為此，APRO控制系統(tǒng)進化出了敏捷-agile、精密-precise、魯棒-robust、優(yōu)化-optimized等四個基本基因。

其敏捷基因使得3D打印設(shè)備制造商無需修改設(shè)備操作系統(tǒng)內(nèi)核，而只需按需選擇網(wǎng)絡(luò)模塊，即可快速實現(xiàn)3D打印控制器的搭建與部署； 敏捷還體現(xiàn)在APRO運動控制模塊優(yōu)異的動態(tài)性能，以及實時軌跡解壓縮、運動路徑規(guī)劃、畸變矯正等復雜處理能力。其精密基因使得APRO模塊具有強大的邊緣計算與信息處理能力，例如APRO運動控制模塊（運動控制器、掃描控制器、微噴控制器等）普遍采用硬件處理機制，即通過專享IP核/硬件處理線程、去操作系統(tǒng)化的Bare-chip運行機制、以及雙精度浮點處理器/超高位寬定點處理器，實現(xiàn)3D打印建造過程運動對空間與物質(zhì)的高速選擇控制。

APRO系統(tǒng)的魯棒基因體現(xiàn)在分布式硬件、強健的電路設(shè)計、以及分布式運算控制模式上，實時控制任務(wù)不依托于人/機UI主機，而通過各網(wǎng)絡(luò)模塊獨立/協(xié)作完成，單一模塊功能異常不會導致APRO系統(tǒng)功能奔潰。優(yōu)化基因體現(xiàn)于高速/靈活的組網(wǎng)形態(tài)，以及可供用戶選擇的豐富網(wǎng)絡(luò)模塊產(chǎn)品庫。APRO硬件模塊提供了ARM單片機、DSP、FPGA SoC三種平臺方案，可滿足3D打印設(shè)備制造商對控制系統(tǒng)低成本、高性能等多元化需求。

需要特別強調(diào)的是，與APRO系統(tǒng)配套的“APRO_OS”設(shè)備控制軟件，基于通用操作系統(tǒng)規(guī)范，提供了各網(wǎng)絡(luò)模塊的應(yīng)用開發(fā)函數(shù)，以及自主設(shè)計的高級腳本語言開發(fā)環(huán)境。用戶可開發(fā)自定義功能的APP以重新組織3D打印機硬件資源。簡而言之，APRO_OS賦予了3D打印機另一大屬性，即腳本語言支持下的過程與工藝開源，使得3D打印機完全工具化（既可作為輸出實體制品的生產(chǎn)工具，也可作為研發(fā)材料/工藝的可編程試驗工具）。

增材技術(shù)是重度依賴工藝積累的一種制造技術(shù)，其長遠發(fā)展必須立足于對材料特性的全方位認知，以及對制品目標功能的深度理解。這使得更廣泛群體參與增材制造技術(shù)嘗試以積累經(jīng)驗和知識庫，成為亟須解決的現(xiàn)實問題。與之相悖的是，電子計算機、信息技術(shù)在推動增材裝備自動化的同時，也在外圍構(gòu)筑了厚重的技術(shù)隔離墻，使得增材工藝的開發(fā)、測試與運用縮小至小范圍自動化領(lǐng)域人員，這極大限制了增材工藝的發(fā)展速度�？梢灶A見APRO通用控制平臺在3D打印設(shè)備的推廣應(yīng)用，以及其所提供的過程/工藝開源化特性，必將廣泛賦能增材制造行業(yè)，極大加速3D打印裝備與工藝研發(fā)的規(guī)模與進度，促使新材料、新物性的不斷出現(xiàn)。

關(guān)于德迪智能
杭州德迪智能科技有限公司成立于2015年，是專業(yè)研發(fā)增材制造裝備及專用耗材的技術(shù)驅(qū)動型企業(yè)，同時也面向汽車、電子、醫(yī)療等行業(yè)，提供金屬、高分子、陶瓷、復合材料等多種類型的增材優(yōu)化設(shè)計與批量加工服務(wù)。公司擁有一支由國內(nèi)外知名大學教授/博士組成的技術(shù)研發(fā)團隊，團隊核心成員已在智能控制、精密制造、微機電系統(tǒng)、先進功能材料等領(lǐng)域深耕十余年，德迪智能在高速高精度FFF打印、 OAM大尺寸開放式打印、直接金屬打印、食品打印等領(lǐng)域擁有多項核心技術(shù)及20余項發(fā)明專利，相關(guān)技術(shù)成果已為汽車、醫(yī)療、建筑等多個行業(yè)提供了涵蓋成套設(shè)備、工藝、材料的整體解決方案。德迪在行業(yè)內(nèi)首次提出按應(yīng)用場景劃分增材設(shè)備屬性，目前公司產(chǎn)品線由：桌面型、專用型、打樣型、生產(chǎn)型等四大類增材制造設(shè)備構(gòu)成。www.dedibot.com

德迪打造的增材生態(tài)鏈（安世亞太、安德瑞源、安德侖），在個性化定制消費、醫(yī)療配件和工具等應(yīng)用領(lǐng)域，具備完整的委托設(shè)計、增材制造工藝開發(fā)、單件定制、批量定制開發(fā)流程及業(yè)務(wù)經(jīng)驗。真正實現(xiàn)了增材制造技術(shù)先進性與傳統(tǒng)制造業(yè)的緊密結(jié)合，從創(chuàng)新體系-研發(fā)輔助-試產(chǎn)-小批量，直至批量生產(chǎn)的全流程提供增材制造專業(yè)技術(shù)服務(wù)，從材料、結(jié)構(gòu)、性能、品控等方面提升產(chǎn)品性能、創(chuàng)造核心價值、推動制造體系升級，激發(fā)傳統(tǒng)制造業(yè)活力。