Senvol 使用機(jī)器學(xué)習(xí)進(jìn)行增材制造材料可行性開發(fā)，準(zhǔn)確預(yù)測(cè)材料性能

2023年7月12日，南極熊獲悉，總部位于紐約的數(shù)據(jù)庫管理公司Senvol最近展示了一種用于材料可行性開發(fā)的機(jī)器學(xué)習(xí)方法，與傳統(tǒng)方法相比，該方法更靈活、更經(jīng)濟(jì)、更省時(shí)。在本案例中，Senvol將這種方法應(yīng)用到了金屬材料性能的標(biāo)準(zhǔn)化開發(fā)（MMPDS）過程中。

這項(xiàng)工作是Senvol與美國(guó)政府合同W911NF-20-9-0009 的一部分，目的是應(yīng)用其機(jī)器學(xué)習(xí)軟件Senvol ML，為快速開發(fā)增材制造（AM）的材料可行性提供途徑。在制造和工程領(lǐng)域中，材料可行性是指材料在特定條件下的可靠性和性能限制。這些條件可能包括溫度、壓力、應(yīng)力、環(huán)境影響等。

Senvol在該項(xiàng)目中的合作伙伴包括EWI和Pilgrim Consulting。Battelle公司和洛克希德馬丁公司的研究員Hector Sandoval也擔(dān)任了該項(xiàng)目的技術(shù)顧問。該合同由國(guó)家制造科學(xué)中心（NCMS）通過AMMP其他交易協(xié)議（OTA）項(xiàng)目管理。

機(jī)器學(xué)習(xí)方法非常靈活，能夠應(yīng)對(duì)增材制造工藝中的任何變化，這使得該方法非常適合長(zhǎng)期運(yùn)行。該項(xiàng)目的重點(diǎn)是使用通過粉末床熔融增材制造機(jī)器加工的17-4 PH不銹鋼材料對(duì)新方法進(jìn)行示范。

Senvol總裁Annie Wang表示："材料可行性開發(fā)是一項(xiàng)非常昂貴和耗時(shí)的工作，Senvol的項(xiàng)目非常成功地展示了一種利用機(jī)器學(xué)習(xí)進(jìn)行增材制造可行性開發(fā)的新方法。我們對(duì)結(jié)果非常滿意，并期待在這一前沿領(lǐng)域繼續(xù)開展工作。"

△在Senvol的AMMP項(xiàng)目中制造的試樣。

可行性開發(fā)的高成本在很大程度上源于這樣一個(gè)事實(shí)，即材料可行性開發(fā)需要在一個(gè)固定的加工點(diǎn)生成大量的經(jīng)驗(yàn)數(shù)據(jù)，這意味著每當(dāng)工藝發(fā)生重大變化時(shí)，所有的經(jīng)驗(yàn)數(shù)據(jù)通常都必須從頭開始重新生成。這導(dǎo)致增材制造工藝不僅在首次實(shí)施時(shí)成本高、耗時(shí)長(zhǎng)，而且當(dāng)增材制造工藝不可避免地發(fā)生變化時(shí)，長(zhǎng)期維護(hù)的成本也很高，耗時(shí)長(zhǎng)。

Hector Sandoval審查了AMMP計(jì)劃的技術(shù)方法和測(cè)試結(jié)果，他補(bǔ)充說："我有使用傳統(tǒng)方法制定材料允許值的經(jīng)驗(yàn)。目前的流程運(yùn)行良好，但也存在一些局限性。通過審查技術(shù)方法、測(cè)試結(jié)果和最終演示來支持AMMP計(jì)劃是令人興奮的。很高興能親眼目睹利用基于機(jī)器學(xué)習(xí)的方法幫助確定材料可行性的潛力。"

Senvol ML軟件支持增材制造工藝的鑒定，并在該項(xiàng)目中用于開發(fā)經(jīng)統(tǒng)計(jì)證實(shí)的材料屬性，類似于材料允許值。此外，該軟件還同時(shí)優(yōu)化了數(shù)據(jù)生成要求。值得注意的是，該軟件非常靈活，可應(yīng)用于任何增材制造工藝、機(jī)器和材料。值得注意的是，該項(xiàng)目并未開發(fā)真正的可行性。由于預(yù)算和程序限制，項(xiàng)目團(tuán)隊(duì)不得不做出一些簡(jiǎn)化決定。

Senvol公司總裁ZachSimkin表示："機(jī)器學(xué)習(xí)在增材制造工藝和材料開發(fā)中的應(yīng)用已經(jīng)非常成熟。這已經(jīng)被工業(yè)界所采用，并且是唾手可得的成果。。然而，將機(jī)器學(xué)習(xí)專門用于材料可行性開發(fā)仍是一項(xiàng)正在進(jìn)行中的工作。我很高興我們現(xiàn)在已經(jīng)成功地演示了兩次機(jī)器學(xué)習(xí)的方法--一次是在這個(gè)項(xiàng)目中使用金屬合金并與MMPDS進(jìn)行比較，另一次是在之前由America Makes資助的項(xiàng)目中使用聚合物材料并與CMH-17進(jìn)行比較--但還需要更多的研究。前景是巨大的，我們期待繼續(xù)與政府和行業(yè)合作，推進(jìn)這一領(lǐng)域的工作。”

Senvol總裁Zach Simkin表示："我很高興能加入Senvol的團(tuán)隊(duì)參與該項(xiàng)目。Senvol的機(jī)器學(xué)習(xí)方法直接解決了行業(yè)面臨的主要挑戰(zhàn)：快速、經(jīng)濟(jì)地開發(fā)增材制造材料的性能允許值�！�

William E. Frazier博士表示："我曾參與過多項(xiàng)增材制造工藝和飛行材料的鑒定工作，在我看來，該技術(shù)的進(jìn)一步發(fā)展將對(duì)國(guó)防和商業(yè)平臺(tái)的成本、進(jìn)度和性能產(chǎn)生積極影響。

Senvol ML軟件的用戶包括航空航天、國(guó)防、石油和天然氣、消費(fèi)品、醫(yī)療和汽車行業(yè)的組織，以及增材制造機(jī)器制造商和增材制造材料供應(yīng)商。