Các kỹ sư cũ của SpaceX giành được 14 triệu đô la để mở rộng phương pháp mới cho kim loại in 3D
Các vật thể in 3D sử dụng kim loại là một kỹ thuật đã có từ lâu nhưng nó có xu hướng quá phức tạp, đắt tiền hoặc không chính xác để phù hợp với các phương pháp truyền thống ở quy mô lớn. Được trang bị 14 triệu đô la từ Nvidia và Boeing, Freeform đặt mục tiêu thay đổi điều đó bằng cách xây dựng một quy trình in phụ gia kim loại mới mà họ cho rằng sẽ thay đổi trò chơi — và vâng, cả góc độ AI nữa.
Người đồng sáng lập Erik Palitsch (CEO) và TJ Ronacher (Chủ tịch) đều làm việc tại SpaceX, nơi họ là kiến trúc sư chính và nhà phân tích chính của động cơ Merlin và các chương trình khác. Khi ở đó, họ nhìn thấy tiềm năng của các bộ phận in 3D sử dụng kim loại nhưng cũng trực tiếp trải nghiệm những thiếu sót của phương pháp này.
Palitsch cho biết: “Chúng tôi đã nhìn thấy tiềm năng của việc in kim loại; về cơ bản nó có tiềm năng biến đổi bất kỳ ngành công nghiệp nào sản xuất đồ kim loại. Nhưng việc áp dụng diễn ra chậm và thành công ở mức rất nhỏ”. “Tại sao việc sử dụng trên quy mô lớn là không thực tế? Về cơ bản, vì ba lý do: chất lượng kém và không nhất quán; tốc độ – máy in thương mại rất chậm và chi phí – giá cho những máy in này rất cao.”
Họ kết luận rằng nếu họ có thể vận hành quy trình cung cấp dịch vụ in ấn thay vì bán máy in, thì họ có thể mở rộng toàn bộ vấn đề. Vì vậy, họ đã hợp tác với Tasso Lappas, cựu CTO của Velo3D, để bắt đầu Freeform.
Sai lầm chính mà các công ty mắc phải là sử dụng các loại máy CNC, loại máy thường được sử dụng trong sản xuất truyền thống, làm hình mẫu cho hoạt động kinh doanh in kim loại. Trong trường hợp đó, bạn bán máy và phần mềm của nó, đồng thời làm cho nó hoạt động với bất kỳ hình dạng và quy trình nào bạn sử dụng. Nhưng phụ gia kim loại thì khác, Palitsch nói.
Ông giải thích: “Cách hoạt động của những thứ này ngày nay là chúng là 'vòng lặp mở' – về cơ bản chúng đang phát lại một tập tin. “Họ cần phải thông minh hơn thế, bởi vì quá trình làm tan chảy bột kim loại bằng tia laser cực kỳ phức tạp và có thể thay đổi vô hạn.”
Bán cho mọi người một chiếc máy và nói “hãy trở thành một chuyên gia để khiến nó hoạt động, chúc may mắn” không phải là công thức thành công.
Palitsch nói: “Nhưng khi bạn quyết định sẽ không chế tạo và đóng gói một máy in vào một chiếc hộp, khi bạn có quyền tự do xây dựng một nhà máy tự động từ nguyên liệu sạch, thì bạn có thể làm được rất nhiều điều”.
Giải pháp của họ là cung cấp tính năng in dưới dạng dịch vụ sử dụng quy trình khép kín trong một máy tùy chỉnh giám sát bản in ở quy mô micro giây, điều chỉnh nhiều yếu tố khác nhau để đạt được loại bản in mong đợi ở nơi làm việc như SpaceX.
Công ty có rất nhiều tiến bộ công nghệ đáng tự hào, nhưng hai thứ có liên quan nhất là vòng phản hồi và AI quản lý nó.
“Chúng tôi có phản hồi thị giác máy tính tốc độ cao trên hệ thống chạy ở quy mô micro giây và tất cả dữ liệu đó đang được xử lý trên các GPU và GPU hiện đại. Chúng tôi phải tự mình xây dựng toàn bộ hệ thống này từ những thứ chỉ có ở trong vài năm qua,” Palitsch nói.
Hệ thống vòng kín với tính năng giám sát thời gian thực giúp giảm thiểu các vấn đề về chất lượng trong khi vẫn cho phép in nhanh các hình học phức tạp. Và bằng cách hoạt động như một dịch vụ in ấn, họ giữ cho mô hình kinh doanh trở nên đơn giản.
Nhưng để phần đó của hệ thống hoạt động cần có bước đột phá công nghệ thứ hai: một mô hình học máy đủ nhanh và đủ chuyên môn để thực sự thực hiện việc giám sát đó.
Lappas cho biết: “Erik và TJ đã sống theo điều này và đi đến cùng một kết luận rằng ngành của anh ấy yêu cầu mức độ tính toán và cảm biến mà chưa ai từng triển khai trước đây”.
“Để hiểu chính xác cách kiểm soát quy trình, chúng tôi cần các bộ dữ liệu hoạt động ở khoảng thời gian mà không ai có. Vì vậy, chúng tôi bắt đầu xây dựng một hệ thống đo từ xa hiện đại, một nền tảng có thể thu thập các bộ dữ liệu gần như được gắn nhãn, được quản lý, kiểm soát.”
Dữ liệu này cho phép họ khởi động một mô hình để tạo ra nhiều dữ liệu hơn cho một mô hình tốt hơn, v.v.
Nhưng sau đó họ gặp phải sự cần thiết của tốc độ.
“Có rất nhiều điểm chung giữa chúng tôi với các mô hình tổng quát, còn nhiều điểm thì không. Nhưng có một điều hoàn toàn khác biệt là độ trễ. Suy luận của chúng tôi cần diễn ra trong vài phần triệu giây để chúng tôi có thể đóng vòng lặp trên các quy trình này”, Lappas giải thích. Không có sẵn giải pháp sẵn có nào cho dữ liệu hoặc máy tính, họ phải xây dựng tổ hợp GPU/FPGA “AI on steroid” từ đầu.
Một tác dụng phụ kéo theo: Freeform đang “xây dựng bộ dữ liệu phụ gia kim loại lớn nhất trên thế giới – đó là lý do tại sao các công ty như Boeing đang tìm đến chúng tôi. Chúng tôi có khả năng thu thập và xử lý dữ liệu cốt lõi, cơ bản này mà không ai khác có được.”
Thêm điều đó vào những lợi ích cơ bản của sản xuất dựa trên in ấn, như tính linh hoạt và linh hoạt của các nhà máy, đồng thời tạo nên một trường hợp kinh doanh khá hấp dẫn.
AE Ventures và Nvidia của Boeing đã đầu tư tổng cộng 14 triệu USD, mặc dù họ từ chối chia nhỏ thêm. Khoản đầu tư của mỗi công ty đều đi kèm với các đặc quyền: Nvidia cấp cho họ quyền truy cập vào H100 và phần cứng máy tính khác, trong khi Boeing sẽ hướng dẫn họ thông qua quy trình kiểm tra chất lượng nhà cung cấp và có thể mua rất nhiều bộ phận. (Freeform cũng sẽ tham gia chương trình khởi nghiệp Inception của Nvidia.)
Palitsch cho biết họ có khách hàng trong lĩnh vực hàng không vũ trụ, ô tô, công nghiệp và năng lượng, “cả chín lĩnh vực”. Họ từ chối đưa ra bất kỳ chi tiết nào nhưng có đề cập đến việc họ đang chế tạo mọi thứ, từ các bộ phận của động cơ tên lửa đến các bộ phận xả cho xe Công thức 1. Họ dự định sử dụng số tiền này để mở rộng quy mô, xây dựng thế hệ máy in tiếp theo (nhanh hơn nhiều) và thuê tổng cộng khoảng 55 người trong năm tới.
Ông thừa nhận rằng cách tiếp cận của họ mất nhiều thời gian để phát triển từ lý thuyết đến thực tế, nhưng cách tiếp cận có phương pháp và kỹ thuật cũng là yếu tố tạo nên thành công của họ.
Palitch nói: “Đó là một quá trình chuyển đổi chậm chạp. “Nhưng tôi nhìn lại… với sáu người, chúng tôi đã xây dựng ngay từ đầu nền tảng nấu chảy bằng laser nhanh nhất trên hành tinh cũng như phần cứng và phần mềm cho nó. Chúng tôi đã làm được những điều mà mọi người nói rằng bạn không thể làm được.”
Bài viết này ban đầu xuất hiện trên TechCrunch tại https://techcrunch.com/2024/10/22/ex-spacex-engineers-land-14m-to-scale-new-method-for-3d-printing-metal/
