人工知能が印刷部品の非粘着問題の92.4%以上を解決、クラウド3DプリントクラウドFDM 3Dプリンター管理プラットフォーム

概要：最近、中関村豊台公園3Dプリントデジタルイノベーションセンターが主催した「第4回付加製造イノベーションおよび応用コンテスト」が成功裏に終了しました。中国人が設立した3Dプリント技術会社であるMech Solutions Ltdと、同社の研究プロジェクト「新世代クラウド3Dプリントプラットフォーム（クラウド3Dプリント）」が2位を獲得しました。
この機会に「クラウド3Dプリント」プロジェクトを発表します。

欧州、米国、日本、韓国などの主要な消費者向け 3D プリンター市場では、ほとんどの一般個人消費者が、熱溶融性フィラメント材料 (PLA、ABS、ナイロンなど) を加熱して溶かして成形する方法である FDM (熱溶解積層法) 技術を採用した 3D プリンターを購入して使用しています。このタイプのプリンターは、印刷コストが低く、技術が比較的成熟しているという特徴があり、家庭用 3D 印刷ソリューションの第一の選択肢となっています。しかし、コスト管理などの制約により、このタイプのプリンターは一般的に強力なソフトウェアサポートが不足しており、印刷失敗率が高いなどの問題もあります。 3D プリンティングは、まだ開発段階にある最先端技術であり、非常に幅広い材料と用途があります。従来のインクジェットやレーザー印刷とは異なり、個人ユーザーにとっては、比較的低価格の家庭用 3D 印刷機器であっても、依然として一定の技術的障壁が存在します。具体的な操作としては、複数のソフトウェアのインストールと呼び出し、印刷品質のデバッグと監視などの難しい問題があり、印刷プロセスも比較的面倒です。一般的な 3D プリントユーザーにとって、自宅で簡単に 3D プリントを実現することは、まだ簡単な作業ではありません。
こうした市場の問題点に対応するため、周浩良博士はチームを率いてカナダに中国企業 Mech Solutions を設立し、大規模な研究開発チームを編成しました。2 年以上にわたる継続的な開発とテストを経て、2021 年 12 月に Cloud 3D Print 製品が正式に発売されました。 Cloud 3D Print は、消費者向け 3D プリント市場向けの管理プラットフォームアプリケーションソフトウェアです。顧客ベースには、3D プリント愛好家、3D パターンデザイナー、3D プリントの教育およびトレーニング機関、3D プリンターメーカーが含まれます。

Cloud 3D Printは、GolangとJava言語をベースに開発されたシステムソフトウェアであり、Mech SolutionsのR＆Dチームによって完全に独自に開発されています。使用する前に、ユーザーは製品の公式 Web サイトからソフトウェアをローカルコンピューターにダウンロードし、詳細な操作手順に従って SD カードに書き込んでインストールする必要があります。 SD カードを Raspberry Pi に挿入すると、Raspberry Pi は自動的に認識して指示を読み取り、自動操作を行います。その後、ユーザーは3Dプリンター、カメラ、アプリケーションソフトウェア「Cloud 3D Print」（WindowsおよびMacOSをサポート）間のワイヤレス通信を簡単に実現できるようになり、すべての指示とデータは暗号化された状態で送信されます。
現在、製品の主な機能は次のとおりです。
1. オンラインスライシング: このソフトウェアは、市場で主流の 2 つのスライシングエンジンである Cura と Superslicer を統合し、オンラインスライシングサービスを提供します。ユーザーは、ニーズに応じてスライシングパラメータを設定できます。同時に、このソフトウェアはマルチモデルスライス機能をサポートし、さまざまな自動および手動ネスティング方法を提供し、ユーザーに 3D モデルのレンダリングとインタラクティブな表示を提供します。
2. リモート監視：このソフトウェアを使用すると、カメラを介して複数の印刷デバイスの動作状態を同時に観察し、クラウドまたはローカル LAN 内のソフトウェアを介してノズルの移動、印刷の開始と停止などの指示をプリンターに出すことができます。また、プリントベッドとノズルの温度をリアルタイムで監視することもできます。
3. プロジェクト管理：このソフトウェアは、個々のユーザーに完全な印刷プロジェクト管理システムを提供します。ユーザーは、印刷モデルを作成してアップロードし、さまざまな印刷パラメータを調整し、スライスされた G コードデータを保存し、印刷レポートを自動的に生成できます。このソフトウェアは、エンタープライズレベルの顧客向けにプロジェクト管理システムをカスタマイズすることもでき、特定のニーズに応じて、マルチユーザーグループ管理、マルチプリンター管理、印刷プロジェクトのオンラインコラボレーションなどの機能を提供します。
4. クラウドストレージ: このソフトウェアは、基本ユーザーに 2 GB の無料クラウドスペースを提供し、ユーザーはモデル、画像、ビデオ、その他の印刷関連ファイルをクラウドに保存できます。リモートサーバーは、顧客のプライバシーと情報セキュリティを保護するための強力なコンピューティング機能と暗号化機能を提供します。同時に、ソフトウェアはアップグレードパッケージも提供しており、ユーザーは必要に応じてストレージスペースを購入してアップグレードできます。
5. 人工知能エラー検出 AEye Assistant: このソフトウェアは、世界をリードする AI インテリジェントエラー検出機能を提供し、印刷プロセスの効果的な管理を実現します。 Mech Solutionsの技術チームはトロント大学と協力し、Xingchen Liu博士のリーダーシップの下、FDMプリンターで最も一般的なエラーである印刷部品の非粘着性を最適化しました。アルゴリズムの独自の革新とアプリケーション変換を実現し、数十のニューラルネットワークモデルの効率を比較して、3Dプリントシナリオに最も適したAIモデルを選択することに成功しました。また、昼夜を問わずパラメータのデバッグと実験テストを実施し、平均検出精度が95％を超えるインテリジェントエラー検出モジュールを開発しました。実際のテストでは、このモジュールは印刷の非粘着性などのエラーを 92.4% 以上検出して終了することができました。

6. リアルタイムのビデオストリーミング: ソフトウェアは、印刷プロセスをリモートでリアルタイムに監視する機能をユーザーに提供します。世界中の3Dプリント愛好家が、3Dプリントのライブ中継をオンラインで同時に視聴できます。ソフトウェアの既存のリモートコントロール機能と組み合わせることで、プリンターのオフピークリースや共有プリントなどの最新のビジネスモデルの可能性を提供します。さらに、このソフトウェアは顧客にタイムラプス録画機能も提供しており、顧客は印刷完了後に印刷プロセスを確認したり、数時間または数十時間の印刷プロセスをわずか数分に圧縮したりすることができます。ポストプロダクションを通じて、精巧な 3D 印刷機能を一般の人々に実証することができます。
要約すると、このクラウドプラットフォーム製品には 3 つのハイライトがあります。
まず、人工知能とディープラーニング技術を適用し、ニューラルネットワークモデルを通じて印刷プロセスにおけるエラーを効果的に識別して介入します。プリンターの周囲をリアルタイムで監視するための通常のカメラを追加設置することで、ユーザーは3Dプリントの指示を出した後、長時間待機して観察する必要がなくなり、消耗品の無駄や火災などの安全上の危険を引き起こす可能性のあるプリントプロセス中の事故を心配する必要がなくなります。このソフトウェアは、電子メールやテキストメッセージなどのインスタントメッセージングプログラムを介して最新の印刷ステータスをユーザーに迅速に通知し、エラー状況で手動介入要求を発行したり、ユーザーに代わって介入したりすることができます。この機能を長期間使用することで、ユーザーは多くの人的資源と物的資源を節約できるだけでなく、消耗品コストも大幅に節約できます。
第二に、クラウドコンピューティングとリモートコントロール技術が適用されます。一方では、オンラインスライスが実現され、ユーザーはサードパーティのスライスソフトウェアを購入してダウンロードする必要がありません。他方では、オンライン調整が実現されます。CRM管理プラットフォームを通じて、リモートプリンターのリアルタイム管理と制御が実行され、ユーザーグループ内の他のユーザーと協力して3Dプリント作業を完了します。
3つ目は、ビデオストリーミング技術の応用により、ユーザーはリモートプリンターの印刷の進行状況をオンラインでリアルタイムに見ることができます。タイムラプス撮影とビデオ録画をサポートし、3D愛好家に美しい印刷再生プロセスを提供し、3Dプリントの無限の楽しさを倍増させます。さらに、このコンテストでは、Mech Solutions がモデルの印刷可能性を判断および修正する機能や、金属印刷などの他の種類の印刷材料のサポートなど、Cloud 3D Print のさらに多くの機能を開発中であり、今年中にリリースされ、現在の Cloud 3D Print 製品に統合されることもわかりました。

このプロジェクトは、明確な要件、高いレベルの革新性、3Dプリント業界の問題点を効果的に解決する能力、明確な商業化計画により、専門家の評価者から高く評価されており、中国に導入され、クラウドスライシング、プロジェクト管理、リモート監視、インテリジェント検出を含む3Dプリントプロセスの完全なソリューションを中国の3Dプリント消費者市場に提供することが大いに期待されています。 Mech Solutionsの創設者である周浩良博士は、Antarctic Bearに対し、同社の現在の事業計画には3Dプリンターの生産も含まれていることを明らかにした。同社は、クラウド3Dプリント製品を統合した統合型スマート3Dプリンターを発売し、国内の一般消費者にシンプルで使いやすく、効率的なワンストップ3Dプリントソリューションを提供する予定だ。
このコンテストで優勝した後、同社は今後2年以内に北京市中関村豊台区の豊科世紀インキュベーターに移転する予定で、北京市グリーン産業発展促進協会、中関村アイデンティティ応用技術越境イノベーション連盟、中関村雑誌、欧州連合科学技術機関（ENRICH）、3Dプリント業界メディアプラットフォーム南極熊との緊密な協力を通じて、上流と下流の3Dプリントおよび関連業界企業に専門的な技術ドッキングを提供し、同社の研究開発成果の転換と実装を迅速かつ効果的に実現します。
同社は最近、カナダ最大のAIインキュベーターであるScaleAIのアクセラレーションプログラムに参加したばかりで、国内外の多くのVCファンドの支持と投資意向を獲得することに成功しました。資本と技術の共同サポートにより、Mech Solutions は「イノベーション主導、テクノロジー主導、価値創造」という同社の価値を顕著に示し、消費者向けフルプロセス 3D プリントエコシステムを構築するという同社のビジョンを成功裏に実現できると確信しています。

クラウドプラットフォーム体験リンク: https://www.cloud3dprint.com/

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