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ProCloud3D offre un’AM sicura e decentralizzata

Il consorzio di progetto tedesco-cinese, guidato dall'Università RWTH di Aquisgrana, consente la trasmissione crittografata e in tempo reale dei dati di produzione per PBF

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Secondo RWTH Università di Aquisgrana, in un consorzio di progetto tedesco-cinese, la cattedra Digital Additive Production DAP presso RWTH ha sviluppato l’architettura per una piattaforma sicura basata su cloud che consente la trasmissione crittografata e in tempo reale dei dati di produzione per polveri basate su laser Letto Fusione di polvere di metallo. I risultati del progetto ProCloud3D gettano le basi per l’AM sicura e decentralizzata.

Una funzione chiave per implementare in modo efficiente concetti come il metaverso industriale, i servizi intelligenti e la digitalizzazione è il cloud, che offre l’infrastruttura essenziale necessaria per elaborare, archiviare e condividere in modo sicuro i dati in tempo reale, indipendentemente dalla posizione. Il consorzio dietro il progetto ProCloud3D ha ora reso questa infrastruttura accessibile in modo sicuro per l’AM.

Sicurezza

Dal punto di vista dell’utente finale, la produzione additiva dei componenti viene sempre più esternalizzata. Per produrre questi componenti, l’utente finale deve condividere i propri dati di progettazione con un fornitore di servizi. Dato che un modello di progettazione digitale è tutto ciò che serve per produrre una copia fisica, garantire questo processo è fondamentale. La soluzione prevede il trasferimento dei dati di produzione strato per strato direttamente alle macchine PBF del fornitore di servizi durante il processo di stampa, un metodo noto anche come streaming. Tuttavia, è fondamentale garantire che questi dati non possano essere intercettati, compromessi o manipolati e che venga prodotto solo il numero di componenti richiesto. Inoltre, i dati per un ordine di produzione devono essere meticolosamente compilati e preparati per il processo di produzione.

Sviluppo di ProCloud3D

I ricercatori hanno inizialmente sviluppato uno slicer per la generazione in tempo reale del codice di controllo della macchina dalle informazioni sul lavoro di costruzione. L’architettura della piattaforma ProCloud3D, a questo scopo, si basa fondamentalmente sull’Open Vector Format (OVF), sviluppato dai ricercatori della Cattedra DAP e dell’Istituto Fraunhofer per la tecnologia laser ILT. Il formato supporta, tra le altre cose, il controllo flessibile dei laser con scanner galvanometrici, la gestione di più array di campi di scansione e l’espansione di ulteriori controlli degli assi della macchina.

Basandosi sull’OVF, è stato sviluppato un protocollo di streaming che garantisce un efficiente trasporto in tempo reale dei dati di produzione PBF-LB e dei metadati rilevanti per varie macchine PBF. Il protocollo include sia il trasporto sicuro dei dati che la crittografia dei dati. Con un nester ad alte prestazioni sviluppato da DAP, è possibile generare automaticamente lavori di produzione costituiti da più componenti.

In un’interfaccia utente basata su cloud, le funzionalità sono completamente integrate e visualizzate. Parte di questa soluzione è la gestione dei diritti digitali lungo la catena di fornitura e di processo illustrata. I flussi di dati sono crittografati end-to-end. Dal punto di vista hardware, un’interfaccia macchina sviluppata dal progetto elabora i comandi di controllo a livello dal cloud. Il protocollo di streaming definisce chi ha accesso ai dati e in quale quantità è consentita la produzione dei componenti ordinati.

Successo in streaming

Utilizzando questa soluzione cloud sviluppata, il consorzio ha prodotto con successo un dimostratore tramite il flusso sicuro. Il passo successivo prevede la preparazione della piattaforma basata su cloud per l’adozione sul mercato di massa nell’AM decentralizzata. L’interfaccia hardware sviluppata sarà resa compatibile con vari produttori di apparecchiature. Inoltre, sarà fornito l’accesso a un servizio software basato su cloud universalmente applicabile su misura per PBF-LB/M specifico del produttore.

La soluzione è progettata per offrire alle aziende di diversi settori l’opportunità di esternalizzare i propri processi di produzione su una piattaforma sicura basata su cloud appositamente progettata e sfruttare direttamente il potenziale dell’AM. Questo approccio elimina la necessità di elevati investimenti in macchine PBF e dell’ampio sviluppo di know-how di processo specializzato precedentemente necessario. Questa soluzione funge da catalizzatore per l’adozione dell’AM, consentendo alle aziende di digitalizzare e esternalizzare la propria produzione in modo efficiente e sicuro.

Del consorzio del progetto fanno parte WIBU-Systems AG, LMI – Laser Melting Innovations GmbH & Co. KG, RWTH Aachen Lehrstuhl Digital Additive Production DAP, Beijing University of Technology, BLT: Xi’an Bright Laser Technologies Co., Ltd., Nanjing 1001 automation tecnologia co. LTD. e Beijing Aerospace Smart Manufacturing Technology Development Co., Ltd.

Questo progetto di ricerca e sviluppo è finanziato dal Ministero federale dell’istruzione e della ricerca (BMBF) nell’ambito del programma “Innovationen für die Produktion, Dienstleistung und Arbeit von morgen” (codice di finanziamento 02P18X010) ed è gestito dalla Project Management Agency Karlsruhe (PTKA) .

 

 

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