新船舶制造！英国GenDSOM用AI+3D打印全闭环造船

AM易道快讯

最近，英国政府通过其海事倡议UKSHORE和创新机构InnovateUK，投了70万英镑，支持一个名为GenDSOM的项目。

从金额上看，70万英镑在动辄上亿的制造业里似乎不算什么，但这个项目的野心却一点也不小：

它试图用人工智能（AI）和大型机器人3D打印，从根本上重塑船舶的设计和建造方式。

值得细聊聊这个事。

核心是打造AI制造闭环

首先，我们得把GenDSOM这个框架看明白。

它不是简单地把AI设计软件和一台大号打印机关联起来，它的核心是一个由生成式AI+仿真+优化组成的闭环系统。

我们一个个拆开看。

生成式AI扮演的是创意工程师的角色。

它不像传统CAD软件那样，需要工程师一笔一划地绘制。

相反，你给它输入一系列的约束条件和性能目标：

比如，船体需要多大的浮力、在何种浪高下保持稳定、能耗要降低多少、成本上限是多少。

AI就会基于这些规则，生成成千上万种可能的设计方案。

但关键的来了，如果AI生成的设计在现实中造不出来，那就只是个花架子。

这就是GenDSOM的第一个精髓所在：

它的AI是具备制造认知（Manufacturing-aware）能力的。

这个项目的主导方之一，Rapid Fusion公司的首席技术官Martin Jewell说得非常清楚，他们的策略是确保设计在创新高效的同时，始终是可制造的。

AI在生成设计时，就已经把Rapid Fusion自家的Apollo机器人打印系统的所有限制都考虑进去了。

比如，打印臂的运动范围、打印材料的兼容性、公差的累积效应、支撑结构的需求等等。

AI不会给你一个理论上完美但实际上无法打印或者装配的设计。

他们瞄准的第一个应用，是为海上风电行业设计的船员转运船（Crew Transfer Vessel）。

具体来说，是用3D打印技术制造船体上的关键部件—水翼（Hydrofoils）。

水翼能将高速航行的船体抬离水面，大幅减少水的阻力，从而显著降低燃料消耗，这是实现海事减排最直接有效的方式之一。

传统工艺制造复杂曲面的水翼，不仅成本高昂，而且周期漫长，而这恰恰是3D打印的优势区。

一台比传统FDM快200倍的3D打印机器人

聊完了软件和算法，我们再来看看负责执行的部分—Rapid Fusion的Apollo机器人打印系统。

这台设备有几个核心亮点，让它足以支撑起GenDSOM的野心。

首先是速度和尺寸。

Apollo系统声称比传统的FDM打印机快近200倍。

这种速度意味着它从原型验证工具，一跃成为了可以直接用于生产的设备。

它基于机器人臂的架构的FGF设备，也意味着其打印空间可以非常巨大，足以应对船舶这种大型结构件的需求。

其次是成本。

这么快的加工效率，显然Apollo使用的是颗粒料（pellets）而非传统的线材。

传统材料经过拉丝、缠绕等工序，还要算上物流成本，最后的价格就会贵很多。

而是用颗粒料，成本最多能便宜90%。

当要打印一个几百公斤甚至数吨重的部件时，这种成本差异是决定性的，它直接关系到这项技术是否具备商业可行性。

最后是灵活性和模块化策略。

即便是Apollo这样的大型系统，也不可能一口气打印一整艘船。

所以，GenDSOM团队采取了一种非常务实的模块化策略。

AI会智能地将整个船体或大型部件（比如这次的水翼）拆分成一个个适合打印的子组件。

这些子组件可以在打印完成后再进行拼接组装。

这种方法不仅解决了打印尺寸的限制，更重要的是，它允许项目采用混合制造的模式。

复杂、高性能的部分用3D打印，而简单、标准化的部分依然可以使用传统的铸造或焊接工艺。

这是一种非常聪明的、着眼于现实工业环境的妥协和融合。

商业战略：英国的野心

好了，技术聊得差不多了，我们再来看看英国政府为什么要投这70万英镑？

项目方给出了非常具体的KPI：设计成本降低10%，设计周期缩短20%，整体效率提升50%。

这些数字对于造船厂和船舶设计公司来说，是极具诱惑力的。

如果GenDSOM能在一个实际的船员转运船项目上证明这些数据，那么它的技术方案将很快具备商业推广的价值。

更关键的是，根据外媒分析，这是英国清洁海事国家战略的一部分。

英国的《海事脱碳战略》要求到2030年减排30%，到2040年减排80%。

小型船只，尤其是像船员转运船这类高频使用的作业船，是实现这一目标的关键。

通过3D打印轻量化、高性能的部件（如水翼），直接降低船舶的能耗和排放，这是最硬核的贡献。

GenDSOM不是一个孤立的项目。

外媒新闻里也提到了另一个名为D.E.E.P的项目，它利用3D打印和数字孪生技术开发智能螺旋桨。

这两个项目都获得了同一项资助，这表明英国正在系统性地布局，希望通过增材制造技术，在下一代绿色船舶的竞赛中抢占先机。

总而言之，GenDSOM项目虽然投资额不大，但它展示的，是一个将AI的智能、机器人的效率和先进材料的性能深度融合的新范式。

它选择从船舶水翼这个小切口入手，但瞄准的却是整个船舶工业的设计、建造成本和能效表现。

70万英镑，更像是一颗探路石，用来验证一套全新的数字化工作流程。

一旦验证成功，其产生的涟漪效应，将远远不止于船舶制造，而是可能扩散到所有需要大型、复杂、高性能结构件的行业。

值得持续关注。

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