新船舶制造！英國GenDSOM用AI+3D打印全閉環造船

AM易道快訊

最近，英國政府通過其海事倡議UKSHORE和創新機構InnovateUK，投了70萬英鎊，支持一個名為GenDSOM的項目。

從金額上看，70萬英鎊在動輒上億的制造業里似乎不算什么，但這個項目的野心卻一點也不小：

它試圖用人工智能（AI）和大型機器人3D打印，從根本上重塑船舶的設計和建造方式。

值得細聊聊這個事。

核心是打造AI制造閉環

首先，我們得把GenDSOM這個框架看明白。

它不是簡單地把AI設計軟件和一臺大號打印機關聯起來，它的核心是一個由生成式AI+仿真+優化組成的閉環系統。

我們一個個拆開看。

生成式AI扮演的是創意工程師的角色。

它不像傳統CAD軟件那樣，需要工程師一筆一劃地繪制。

相反，你給它輸入一系列的約束條件和性能目標：

比如，船體需要多大的浮力、在何種浪高下保持穩定、能耗要降低多少、成本上限是多少。

AI就會基于這些規則，生成成千上萬種可能的設計方案。

但關鍵的來了，如果AI生成的設計在現實中造不出來，那就只是個花架子。

這就是GenDSOM的第一個精髓所在：

它的AI是具備制造認知（Manufacturing-aware）能力的。

這個項目的主導方之一，Rapid Fusion公司的首席技術官Martin Jewell說得非常清楚，他們的策略是確保設計在創新高效的同時，始終是可制造的。

AI在生成設計時，就已經把Rapid Fusion自家的Apollo機器人打印系統的所有限制都考慮進去了。

比如，打印臂的運動范圍、打印材料的兼容性、公差的累積效應、支撐結構的需求等等。

AI不會給你一個理論上完美但實際上無法打印或者裝配的設計。

他們瞄準的第一個應用，是為海上風電行業設計的船員轉運船（Crew Transfer Vessel）。

具體來說，是用3D打印技術制造船體上的關鍵部件—水翼（Hydrofoils）。

水翼能將高速航行的船體抬離水面，大幅減少水的阻力，從而顯著降低燃料消耗，這是實現海事減排最直接有效的方式之一。

傳統工藝制造復雜曲面的水翼，不僅成本高昂，而且周期漫長，而這恰恰是3D打印的優勢區。

一臺比傳統FDM快200倍的3D打印機器人

聊完了軟件和算法，我們再來看看負責執行的部分—Rapid Fusion的Apollo機器人打印系統。

這臺設備有幾個核心亮點，讓它足以支撐起GenDSOM的野心。

首先是速度和尺寸。

Apollo系統聲稱比傳統的FDM打印機快近200倍。

這種速度意味著它從原型驗證工具，一躍成為了可以直接用于生產的設備。

它基于機器人臂的架構的FGF設備，也意味著其打印空間可以非常巨大，足以應對船舶這種大型結構件的需求。

其次是成本。

這么快的加工效率，顯然Apollo使用的是顆粒料（pellets）而非傳統的線材。

傳統材料經過拉絲、纏繞等工序，還要算上物流成本，最后的價格就會貴很多。

而是用顆粒料，成本最多能便宜90%。

當要打印一個幾百公斤甚至數噸重的部件時，這種成本差異是決定性的，它直接關系到這項技術是否具備商業可行性。

最后是靈活性和模塊化策略。

即便是Apollo這樣的大型系統，也不可能一口氣打印一整艘船。

所以，GenDSOM團隊采取了一種非常務實的模塊化策略。

AI會智能地將整個船體或大型部件（比如這次的水翼）拆分成一個個適合打印的子組件。

這些子組件可以在打印完成后再進行拼接組裝。

這種方法不僅解決了打印尺寸的限制，更重要的是，它允許項目采用混合制造的模式。

復雜、高性能的部分用3D打印，而簡單、標準化的部分依然可以使用傳統的鑄造或焊接工藝。

這是一種非常聰明的、著眼于現實工業環境的妥協和融合。

商業戰略：英國的野心

好了，技術聊得差不多了，我們再來看看英國政府為什么要投這70萬英鎊？

項目方給出了非常具體的KPI：設計成本降低10%，設計周期縮短20%，整體效率提升50%。

這些數字對于造船廠和船舶設計公司來說，是極具誘惑力的。

如果GenDSOM能在一個實際的船員轉運船項目上證明這些數據，那么它的技術方案將很快具備商業推廣的價值。

更關鍵的是，根據外媒分析，這是英國清潔海事國家戰略的一部分。

英國的《海事脫碳戰略》要求到2030年減排30%，到2040年減排80%。

小型船只，尤其是像船員轉運船這類高頻使用的作業船，是實現這一目標的關鍵。

通過3D打印輕量化、高性能的部件（如水翼），直接降低船舶的能耗和排放，這是最硬核的貢獻。

GenDSOM不是一個孤立的項目。

外媒新聞里也提到了另一個名為D.E.E.P的項目，它利用3D打印和數字孿生技術開發智能螺旋槳。

這兩個項目都獲得了同一項資助，這表明英國正在系統性地布局，希望通過增材制造技術，在下一代綠色船舶的競賽中搶占先機。

總而言之，GenDSOM項目雖然投資額不大，但它展示的，是一個將AI的智能、機器人的效率和先進材料的性能深度融合的新范式。

它選擇從船舶水翼這個小切口入手，但瞄準的卻是整個船舶工業的設計、建造成本和能效表現。

70萬英鎊，更像是一顆探路石，用來驗證一套全新的數字化工作流程。

一旦驗證成功，其產生的漣漪效應，將遠遠不止于船舶制造，而是可能擴散到所有需要大型、復雜、高性能結構件的行業。

值得持續關注。

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