人工智能解決超過92.4%打印件不粘狀況，Cloud 3D Print云端FDM 3D打印機(jī)管理平臺(tái)

導(dǎo)讀：近日，中關(guān)村豐臺(tái)園3D打印數(shù)字維創(chuàng)中心承辦的“第四屆增材制造創(chuàng)新應(yīng)用大賽”圓滿落下帷幕，由華人創(chuàng)辦的3D打印科技公司Mech Solutions Ltd及其研究項(xiàng)目“新一代云端3D打印平臺(tái)(Cloud 3D Print)”獲得二等獎(jiǎng)。

借此契機(jī)，我們將揭開“Cloud 3D Print”項(xiàng)目的面紗。

在歐美、日韓等主要的消費(fèi)級(jí)3D打印機(jī)市場(chǎng)，普通個(gè)人消費(fèi)者大多購(gòu)買和使用FDM（熔融沉積成型）技術(shù)的3D打印機(jī)，是一種將熱熔性的絲狀材料（比如PLA，ABS，尼龍等）加熱融化成型的方法。這類打印機(jī)具有打印成本低，技術(shù)較為成熟的特點(diǎn)，成為家用3D打印方案的首選。

但也是因?yàn)樗�的成本控制等方面限制，這類打印機(jī)普遍缺乏強(qiáng)有力的軟件支持，并且還有打印失敗率較高等問題。3D打印是仍在發(fā)展中的前沿技術(shù)，具有非常廣泛的材料門類和應(yīng)用場(chǎng)合。不同于傳統(tǒng)的噴墨或激光打印，對(duì)個(gè)人用戶來說，即使相對(duì)低端的家用3D打印設(shè)備仍存在一定技術(shù)門檻。具體操作上，涉及到多種軟件的安裝調(diào)用、打印質(zhì)量調(diào)試監(jiān)控等難題，打印流程也較為繁瑣。對(duì)于普通3D打印用戶來說，想要在家輕松實(shí)現(xiàn)3D打印仍不是一件輕松的事。

針對(duì)這些市場(chǎng)痛點(diǎn)，周皓亮博士率領(lǐng)團(tuán)隊(duì)在加拿大成立了華人公司Mech Solutions，專門組成起一支龐大的研發(fā)團(tuán)隊(duì)，經(jīng)過2年多的持續(xù)開發(fā)和測(cè)試，于2021年12月正式推出了這款Cloud 3D Print產(chǎn)品。Cloud 3D Print是一款面向消費(fèi)級(jí)3D打印市場(chǎng)的管理平臺(tái)型應(yīng)用軟件，客戶群體包括3D打印個(gè)人愛好者、3D模式設(shè)計(jì)者、3D打印教培機(jī)構(gòu)以及3D打印機(jī)生產(chǎn)商。

Cloud 3D Print是一款基于Golang和Java語(yǔ)言開發(fā)的系統(tǒng)軟件，完全由Mech Solutions的研發(fā)團(tuán)隊(duì)自主進(jìn)行開發(fā)。用戶在使用前需從產(chǎn)品官網(wǎng)下載軟件到本地，根據(jù)詳細(xì)的操作步驟，寫入并安裝在SD卡上。當(dāng)SD卡插入樹莓派之后，后者將自動(dòng)識(shí)別并讀取指令進(jìn)行自動(dòng)運(yùn)行。之后用戶將輕松實(shí)現(xiàn)3D打印機(jī)、攝像頭以及應(yīng)用軟件Cloud 3D Print（支持Windows和MacOS）的無線互通，所有指令和數(shù)據(jù)均在加密狀態(tài)下進(jìn)行傳輸。

產(chǎn)品目前已有主要功能包括：

1. 在線切片：軟件集成了目前市場(chǎng)上兩款主流的切片引擎Cura和Superslicer，提供在線切片服務(wù)，用戶可以根據(jù)需要自行設(shè)置切片參數(shù)。同時(shí)軟件支持多模型切片功能，提供多樣的自動(dòng)和手動(dòng)嵌套方法，并為用戶提供3D模型的渲染和交互式觀看。

2. 遠(yuǎn)程監(jiān)控：軟件允許用戶通過一臺(tái)攝像頭同時(shí)觀察多臺(tái)打印設(shè)備的工作狀況，并通過軟件在云端或者本地局域網(wǎng)向打印機(jī)下達(dá)指令，包括噴嘴的移動(dòng)，打印的啟停等，還可以實(shí)時(shí)監(jiān)控打印床的溫度，噴嘴的溫度等。

3. 項(xiàng)目管理：軟件為個(gè)人用戶提供了一套完整的打印項(xiàng)目管理系統(tǒng)，用戶可新建、上傳打印模型，調(diào)整各類打印參數(shù)，保存切片后的G-Code數(shù)據(jù)，自動(dòng)生成打印報(bào)告。軟件也可以為企業(yè)級(jí)客戶定制項(xiàng)目管理系統(tǒng)，按照具體的需求提供多用戶組管理，多打印機(jī)管理，打印項(xiàng)目在線協(xié)同等功能。

4. 云存儲(chǔ)：軟件為基本用戶提供了2GB的免費(fèi)云空間，用戶可以將自己的模型、圖像、視頻等打印相關(guān)文件存儲(chǔ)在云端。遠(yuǎn)程的服務(wù)器提供了強(qiáng)大的運(yùn)算和加密功能，保障客戶的隱私和信息安全。同時(shí)，軟件也提供了升級(jí)套餐，用戶可以按需購(gòu)買和升級(jí)存儲(chǔ)空間。

5. 人工智能出錯(cuò)檢測(cè)AEye助手：該軟件提供了全球領(lǐng)先的AI智能出錯(cuò)檢測(cè)功能，實(shí)現(xiàn)了打印過程的有效管理。Mech Solutions的技術(shù)團(tuán)隊(duì)跟多倫多大學(xué)合作，在劉星辰博士的帶領(lǐng)下，專門針對(duì)對(duì)打印件不粘這個(gè)在FDM打印機(jī)最常見的錯(cuò)誤進(jìn)行優(yōu)化，實(shí)現(xiàn)了算法的自主創(chuàng)新和應(yīng)用轉(zhuǎn)化，通過比對(duì)數(shù)十個(gè)神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)模型的有效率，成功選出最適合3D打印場(chǎng)景的AI模型，并進(jìn)行了日以繼夜的參數(shù)調(diào)試和實(shí)驗(yàn)測(cè)試，開發(fā)出檢測(cè)均值平均精度超過95%以上的智能出錯(cuò)檢測(cè)模塊。該模塊在實(shí)際測(cè)試中能夠發(fā)現(xiàn)和終止超過92.4%的打印件不粘這類錯(cuò)誤。

6. 實(shí)時(shí)視頻流：軟件為用戶提供了遠(yuǎn)程實(shí)時(shí)觀看打印過程的功能。世界各地的3D打印愛好者可同時(shí)在線觀看3D打印的直播，加上軟件已有的遠(yuǎn)程控制功能，為打印機(jī)的閑時(shí)租賃和共享打印等最新商業(yè)模式提供了可能。此外，軟件還為客戶提供了延時(shí)錄影功能，客戶可以在打印完成后回看打印過程，并將數(shù)小時(shí)甚至于數(shù)十小時(shí)的打印過程壓縮在短短幾分鐘內(nèi)展示，通過后期制作，為大眾展示精美的3D打印功能。

總結(jié)來說，這個(gè)云平臺(tái)產(chǎn)品有三大亮點(diǎn)。

一是應(yīng)用了人工智能和深度學(xué)習(xí)技術(shù)，通過神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)模型對(duì)打印過程中的出錯(cuò)情形進(jìn)行有效識(shí)別和干預(yù)。用戶通過額外設(shè)置一個(gè)普通攝像頭在打印機(jī)周圍進(jìn)行實(shí)時(shí)監(jiān)測(cè)，使用戶在下達(dá)3D打印指令后無須再長(zhǎng)時(shí)間守候和觀察，不必?fù)?dān)心打印過程發(fā)生意外并造成耗材的浪費(fèi)或引起火災(zāi)等安全隱患。軟件可通過郵件，短信等即時(shí)通訊程序及時(shí)通知用戶最新打印狀態(tài)，并對(duì)出錯(cuò)狀況發(fā)出人工干預(yù)請(qǐng)求或代為進(jìn)行干預(yù)。通過長(zhǎng)期的使用該項(xiàng)功能，用戶不僅可以節(jié)省大量的人力物力，還能節(jié)省下一筆可觀的耗材費(fèi)用。

二是應(yīng)用了云計(jì)算和遠(yuǎn)程控制技術(shù)，一方面實(shí)現(xiàn)了在線切片，用戶無須額外購(gòu)買和下載第三方的切片軟件，另一方面實(shí)現(xiàn)了在線協(xié)調(diào)工作，通過CRM管理平臺(tái)，通過對(duì)遠(yuǎn)端打印機(jī)的實(shí)時(shí)管理和控制，與用戶組其他用戶共同完成3D打印工作。

三是應(yīng)用了視頻流技術(shù)，用戶可以在線實(shí)時(shí)觀看遠(yuǎn)端打印機(jī)的打印進(jìn)度，支持延時(shí)攝影和錄像，為3D愛好者提供精美的打印回放過程，加倍體驗(yàn)3D打印的無窮樂趣。此外，我們還在此次大賽中獲悉，Mech Solutions公司仍在開發(fā)Cloud 3D Print的更多功能，包括在模型可打印性的判斷和糾正功能，還有對(duì)其他類型打印材料包括金屬打印的支持等等，均會(huì)在今年推出并集成到現(xiàn)在的Cloud 3D Print產(chǎn)品上。

項(xiàng)目以其需求明確、高度創(chuàng)新，能切實(shí)解決3D打印行業(yè)痛點(diǎn)，且擁有清晰的商業(yè)化規(guī)劃等優(yōu)勢(shì)，獲得專家評(píng)審的高度好評(píng)，并將有很大希望被引進(jìn)國(guó)內(nèi)，為中國(guó)的3D打印消費(fèi)市場(chǎng)提供包括云端切片、項(xiàng)目管理、遠(yuǎn)程監(jiān)控和智能檢測(cè)等3D打印流程上的完整解決方案。

Mech Solutions的創(chuàng)始人周皓亮博士向南極熊透露，公司的現(xiàn)有商業(yè)規(guī)劃中還包括了3D打印機(jī)的生產(chǎn)領(lǐng)域，將推出集成Cloud 3D Print產(chǎn)品的一體化智能3D打印機(jī)，為國(guó)內(nèi)大眾消費(fèi)者提供簡(jiǎn)單、易用、高效的一站式3D打印解決方案。

在此次大賽獲獎(jiǎng)之后，公司有望于今明兩年內(nèi)入駐北京中關(guān)村豐臺(tái)區(qū)豐科世紀(jì)孵化器，通過和北京市綠色產(chǎn)業(yè)發(fā)展促進(jìn)會(huì)、中關(guān)村認(rèn)同應(yīng)用技術(shù)跨界創(chuàng)新聯(lián)盟、中關(guān)村雜志、歐盟科技署（ENRICH），以及3D打印行業(yè)媒體平臺(tái)南極熊等深度合作，為3D打印上下游及其相關(guān)行業(yè)企業(yè)提供專業(yè)技術(shù)對(duì)接，快速有效的實(shí)現(xiàn)公司研發(fā)成果的轉(zhuǎn)化與落地。

日前，該公司剛加入加拿大本地最大的AI孵化器ScaleAI的加速計(jì)劃，并成功獲得了海內(nèi)外多家VC基金的青睞和投資意向。相信，Mech Solutions公司在資本和技術(shù)的共同加持下，將顯著展現(xiàn)“創(chuàng)新引領(lǐng)、科技賦能、價(jià)值創(chuàng)造”的公司價(jià)值和圓滿實(shí)現(xiàn)打造消費(fèi)級(jí)全過程3D打印生態(tài)圈的公司愿景。

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