Поделиться
У 3D-принтеров обнаружились уникальные «отпечатки пальцев», по которым их можно распознать с точностью 98%
В 2025 г. исследователи научили модель с искусственным интеллектом распознавать уникальный след в напечатанной продукции на 3D-принтерах, это позволяет усовершенствовать крупномасштабные производственные процессы. Распространение 3D-принтеров привело к тому, что стало намного проще подделывать объекты, требующие лицензии или защищенные авторским правом: запчасти для компьютера или смартфона, игрушки и даже оружие.
Обучение нейронной сети
Исследователи научили модель с искусственным интеллектом (ИИ) распознавать на каком 3D-принтере была произведена напечатанная продукция, пишет XDA Developers. Свежее открытие может радикально упростить контроль качества в производстве и сертификацию поставок.
Ученые из Иллинойсского университета нашли надежный способ сопоставить продукцию из 3D-печати с точной машиной, которая ее сделала. Группу ученых возглавил профессор механики и инженерии Билл Кинг (Bill King). После того, как Кинг сделал открытие, они создали ИИ-систему, которая могла анализировать и определять, какая машина сделала какой компонент.
Для тренировки нейронной сети, ученым пришлось загрузить в нее порядка 9,1 тыс. фотографий деталей. Эти все компоненты были напечатаны на 21 машине, которые были в общей сложности изготовлены шестью брендами и с четырьмя различными процессами изготовления. Затем команда дала ИИ-модели изображение квадратного миллиметра напечатанной детали, и ему удалось прикрепить отпечаток к машине с точностью 98%.
«Мы все еще удивляемся, как это работает: мы можем печатать одну и ту же конструкцию детали на двух идентичных машинах — одной модели, с одинаковыми настройками процесса, из одного материала — и каждая машина оставляет уникальный отпечаток, который наша ИИ-модель может отследить до машины», — сказал Кинг. «Можно точно определить, где и как что-то было сделано. Вам не нужно верить поставщику на слово».
Как считает Кинг, что их нейронную сеть можно и дальше натренировать, чтобы она выдавала точные показания всего за 10 сканирований деталей, напечатанных на 3D-станке. По мнению руководителя исследования, эта работа значительно облегчит людям задачу по выявлению ошибок в крупномасштабных процессах производства продукции. Если качество сборки конкретного продукта низкое, люди могут быстро отследить продукцию из 3D-печати вплоть до конкретной машины, на которой она была напечатана, что позволяет легко сообщать о браке или фальсификации продукции в производственной цепочке.
При этом нельзя отрицать, что ученые пытаются решить действительно актуальную проблему, связанную с потенциальным рынком нелегальных товаров, напечатанных на 3D-принтере, начиная от деталей для смартфона и заканчивая оружием.
Уникальный след
Исследовательская группа в университете штата Нью-Йорк в Буффало еще в 2021 г. разработала метод, позволяющий отслеживать происхождение изделий, напечатанных на 3D-принтерах. Ученые предположили, что два устройства не могут быть абсолютно одинаковыми, и эти различия должны отражаться на итоговом объекте, писал CNews.
Большинство 3D-принтеров функционирует по принципу экструзии, формируя объекты путем расплавления и выдавливания материала. Для печати применяются различные материалы, но наиболее распространен ABS-пластик (акрилонитрилбутадиенстирол), который отличается отсутствием резкого запаха, низкой токсичностью и высокой эластичностью.
Трехмерные модели формируются путем послойного нанесения пластика: материал подается в 3D-принтер, где печатающая головка экструдера нагревает его до температуры около 240°C, расплавляя и нанося на платформу. Затем головка придает пластику форму в соответствии с заданной программой печати. Печатающая головка каждого экструдера имеет уникальные характеристики нагрева, которые влияют на процесс создания 3D-модели. Эти особенности позволяют идентифицировать конкретный экструдер и, соответственно, принтер. Исследователи из университета штата Нью-Йорк в Буффало еще называют это термометкой устройства — уникальной, подобно отпечаткам пальцев.
Таким образом, анализ объекта, напечатанного на 3D-принтере, позволяет изучить особенности его создания и поведение печатающей головки. Сравнивая полученные данные с базой характеристик экструдеров, можно найти совпадение и определить конкретный принтер и его владельца, а также выяснить, для каких целей использовалось устройство.
Запчасти для автомобилей и техники
В 2025 г. замена запчастей остается крупнейшей статьей расходов при обслуживании автомобиля, но благодаря техническому прогрессу ремонт может стоить значительно дешевле. Для этого нужен 3D-принтер, работающий с порошковым сырьем, и модель необходимой запчасти. Затем остается дождаться ее изготовления и заменить деталь. У технологии есть определенные ограничения, но с развитием этой перспективной области они вскоре исчезнут, сделав ремонт дешевле и доступнее для автолюбителей.
Технология 3D-печати уверенно входит в жизнь россиян, позволяя создавать разнообразные предметы для бизнеса и дома. Эта технология значительно снижает затраты на привычные вещи и воплощает самые смелые идеи. Уже сейчас печать шестеренок на 3D-принтере обходится значительно дешевле, чем их производство на специализированном предприятии.
Короткая ссылка
