AI加速迭代 成就「增材制造」多种可能

　　人工智能（AI）在起初问世时，曾被以为就是自动化。但随着AI在机器学习、算力等各方面展现的与众不同，以及为制造业带来的全面赋能，令不少企业开始尝试在软硬件方面融入这项未来技术，以达到意想不到的效果。

　　有意思的是，AI也在不断拓展技术生态。2023年，生成式人工智能（Generative Artificial Intelligence，简称GenAI）以其创建新内容和根据数据模式做出明智决策的能力而闻名，并在各个行业迅速取得了重大进展。生成式人工智能的出现不仅带来了又一次的技术革新，更是工业和经济运营的范式转变。

　　根据麦肯锡公司（2023）的一份报告，生成式人工智能每年可为全球经济增加2.6万亿至4.4万亿美元。这一数据不仅反映了AI技术的蓬勃潜力，还预示着未来工业运作模式的巨大变化。其中，催生增材制造领域的变革值得关注。

　　AI迭代下的制造变革序幕已启

　　增材制造，即3D打印，通过逐层添加材料来构建物体，打破了传统制造对模具和材料的依赖，使生产过程更加灵活和高效。随着AI技术的融入，增材制造迎来了更多可能性。AI不仅能优化设计方案、提升零件性能，还能在降低成本的同时，缩短产品上市时间。而生成式人工智能则加速了这些进程。

　　当前，生成式人工智能正引领着生命科学、化工、软件工程和产品研发等多个领域的创新浪潮。在生物技术领域，Entos等公司利用AI和自动化合成开发工具设计小分子疗法。在软件工程领域，微软GitHub Copilot帮助开发人员提升56%的任务完成速度。在产品研发中，AI通过优化虚拟设计和模拟，实现更高效的物理测试规划，减少物理构建和测试时间。在客户服务运营中，AI更是将问题解决率提升14%，处理时间减少9%。相应地，工作结构也在发生变化——生成式人工智能有望实现60%至70%的自动化，这些任务通常占据了员工大量时间，尤其是那些需要自然语言理解的任务。

　　此外，生成式人工智能还具备分析大量数据、识别最优设计方案，并自动生成符合特定需求的复杂结构的能力。在设计优化方面，生成式人工智能可以助力设计师突破传统局限，创造出更复杂、更具创新性的结构。波音公司就已经利用生成式AI模型探索优化飞机设计的新方法。通过机器学习算法，AI可以吸纳关于空气动力学和工程学的几乎一切知识，并迅速生成一个高度优化的设计，这种设计与人类过去建造的飞机完全不同，完全颠覆。

　　这不仅提升了设计的创新性和独特性，还大幅缩短了产品开发周期。同时，AI还能实时监控制造过程，调整参数，确保产品质量和一致性。

　　AI+增材制造 多个行业初见成效

　　以3D打印为例，人工智能所具有的学习、适应和决策的能力，有可能彻底改变这个产业——从复杂的设计创作到优化生产流程，人工智能的高级认知能力可以带来制造业的突破性进步。

　　波音公司的高层曾在一个小组讨论中表示，研究人员已经开始使用生成式AI模型探索优化飞机设计的新方法。通过机器学习算法，AI可以吸纳关于空气动力学和工程学的几乎一切知识，并迅速生成一个高度优化的设计，这种设计与人类过去建造的飞机完全不同。

　　再来看汽车行业，作为3D打印应用广泛的行业，尤其在原型设计项目中发展显著。3D打印服务为生产复杂的汽车原型零件提供了快速且经济高效的解决方案，促进了迭代设计和验证过程。该技术允许开发定制原型而无需复杂的工

　　具，支持迭代设计更改，适应复杂的零件几何形状，实现按需生产，提供材料选择灵活性，并且对于小批量生产具有成本效益。美国超跑制造商辛格汽车（Czinger Vehicles）就曾推出由人工智能设计的汽车Czinger 21C，是一台混合动力的超级跑车。

　　在生产效率方面，AI通过实时数据分析和反馈，优化增材制造的各个环节。在汽车制造中，AI帮助设计和制造更轻、更坚固的汽车零部件，提高燃油效率和安全性能。例如，通用汽车利用生成式人工智能优化汽车引擎零部件设计，减少发动机整体重量10%，同时提升性能和可靠性。

　　对于个性化定制方面，消费品行业将生成式人工智能与3D打印相结合，使大规模定制生产成为可能。通过分析消费者需求和偏好，AI生成独特的产品设计，满足个性化需求。耐克公司便利用AI技术为消费者提供个性化鞋子设计服务，消费者可根据脚型和喜好生成独特设计并进行3D打印。

　　AI与增材制造：未来可期

　　根据Additive Manufacturing Research的数据，3D打印行业在2023年的市场规模已达147亿美元，并预计在未来十年内持续增长至580亿美元。面对当前技术效率低下和成本高昂的挑战，互补技术AI的出现提供了解决方案。

　　尽管生成式人工智能在增材制造中面临数据获取与处理、算法模型优化以及安全和法规等挑战，但这并未阻碍其快速发展。随着技术的不断进步，AI与增材制造的结合将在更多领域展现其巨大潜力。无论是建筑领域的复杂结构设计，还是汽车制造中的高效环保部件，亦或是时尚领域的创意设计，AI都将为增材制造带来更多可能性。

　　人工智能在增材制造领域的发展之路不仅在于优化现有领域，还在于探索未知领域、重新定义制造范式，并实现前所未有的定制化、效率和创新水平。

　　随着行业的先行者们进一步踏上这一征程，人工智能与3D打印的融合必将超越传统界限，培育创造力、协作和可持续发展的文化。最终目标是建立一个不仅高效、高产，而且适应性强、反应灵敏、负责任的制造生态系统。通过充分利用人工智能的潜力，增材制造行业可以为未来铺平道路，制造业不仅要制造产品，还要创造更智能、更个性化、更可持续的解决方案，以符合社会不断变化的需求。