在全球制造业加速迈向智能化、数字化的浪潮中,3D打印技术作为智能制造的核心使能技术之一,正经历着从增材制造到“智”材制造的深刻变革。华曙高科,作为中国工业级3D打印领域的领军企业,正以“打造CAMS未来工厂”为战略蓝图,凭借其在人工智能(AI)3D打印、完全自主的工业软件源代码以及唯一的人工智能基础软件开发能力,为中国乃至全球制造业的转型升级提供了一条独特的创新路径。
CAMS未来工厂:一个集成的智能生态系统
华曙高科提出的“CAMS未来工厂”并非一个简单的生产车间,而是一个高度集成、数据驱动、自主决策的智能制造生态系统。CAMS代表了 Connected(互联)、Autonomous(自主)、Modular(模块化)、Smart(智能)四大核心特征。在这一愿景下,设备、材料、工艺、数据和软件将无缝连接与协同,实现从设计、生产到后处理的全流程智能化与自动化。其核心驱动力,正是华曙高科在三大关键技术领域的深厚积淀:人工智能赋能的3D打印工艺、完全自主可控的工业软件、以及独创的人工智能基础软件。
自主工业软件源代码:构建智能制造的“中国神经中枢”
工业软件是智能制造的大脑与神经。长期以来,高端工业软件的核心技术被国外企业垄断,成为制约中国制造业自主发展的关键瓶颈。华曙高科深刻认识到这一挑战,始终坚持自主研发,拥有从数据处理、工艺控制到设备管理的全套工业级增材制造软件系统的完全自主知识产权和源代码。
这一优势意味着:
- 安全与自主可控:从根本上保障了技术安全与产业链安全,避免了“卡脖子”风险,为国防军工、航空航天等关键领域的应用提供了坚实保障。
- 深度定制与快速迭代:掌握源代码使得华曙高科能够根据客户的具体需求(如特殊材料、复杂结构、特定行业标准)进行深度定制开发,并能以最快的速度优化算法、修复漏洞、集成新功能,响应市场变化。
- 系统集成与生态构建:自主的软件平台能够更灵活地与上下游的CAD/CAM软件、企业ERP/MES系统、以及未来工厂的其他智能单元(如机器人、检测设备)进行深度集成,是构建开放式CAMS生态的基石。
人工智能3D打印:让制造过程“学会思考”
将人工智能技术深度融入3D打印全过程,是华曙高科实现“自主”与“智能”制造的关键。这并非简单的概念叠加,而是通过其独有的AI基础软件开发能力,实现了对制造知识的挖掘、学习与应用。
- 工艺智能优化:通过机器学习算法,分析海量的历史打印数据(如激光功率、扫描速度、温度场分布等),AI能够自动识别最优工艺参数窗口,预测并补偿可能出现的变形、缺陷,大幅提升首件成功率、产品一致性和材料利用率。
- 在线监测与闭环控制:结合高精度传感器和机器视觉,AI系统能够实时监测打印过程中的熔池状态、铺粉质量等,并与工艺模型进行比对。一旦发现异常偏离,系统可即时调整参数进行自校正,实现从“开环”制造到“自适应闭环”制造的跨越。
- 智能设计生成与轻量化:集成生成式设计(Generative Design)能力,AI可根据产品的功能、载荷和约束条件,自动创建设计方案,在保证性能的前提下实现极致的轻量化与材料节省,释放设计的无限潜能。
唯一的人工智能基础软件开发:构筑差异化技术壁垒
华曙高科的核心优势,更在于其宣称的 “拥有唯一的人工智能基础软件开发” 能力。这意味着他们并非仅仅应用现成的AI框架或工具包,而是从底层算法、模型架构乃至与增材制造物理过程深度耦合的专用AI框架上进行原创性开发。
这种基础软件开发能力使其AI解决方案具有:
- 高度的专业性与适配性:针对金属/高分子材料在高温、快速熔化凝固等极端非平衡态下的复杂物理化学变化,开发专用的神经网络模型和训练方法,使得AI预测更精准、更可靠。
- 效率与性能优势:自研的基础软件可以针对3D打印数据(如大规模三维体素数据、时序序列数据)的特点进行极致优化,在保证精度的大幅提升计算与推理效率,满足工业现场实时性要求。
- 持续创新的源头活水:基础软件能力是持续孕育下一代智能技术的土壤,使华曙高科能够在AI+3D打印的前沿领域(如工艺 discovery、全生命周期数字孪生、跨尺度模拟等)保持持续领先。
定义未来制造的“中国方案”
华曙高科通过将 “自主工业软件源代码”、 “人工智能3D打印” 与 “唯一的人工智能基础软件开发” 三者深度融合,正将其CAMS未来工厂的蓝图逐步变为现实。这不仅是在提升3D打印设备本身的智能化水平,更是在构建一个以数据和AI为核心驱动力的新型制造范式。它代表了中国高科技企业在高端制造领域,从技术跟跑、并跑到尝试领跑的一次有力突破,为全球制造业的智能化转型提供了一份具备高度自主性、适应性与前瞻性的“中国方案”。在华曙高科的CAMS工厂有望成为离散制造领域智能化升级的标杆,驱动各行各业迈向更加高效、灵活、可靠的智能制造新时代。