维度网讯,西班牙IMDEA材料研究所(IMDEA Materials Institute)联合美国劳伦斯伯克利国家实验室(Lawrence Berkeley National Laboratory, LBNL)研发出一套算法,可在理论上一致的制造设备之间识别性能偏差,并据此确定最合适的优化方案。相关论文发表在期刊《Advanced Engineering Informatics》上,直指自动化制造领域的一个长期痛点:即便是同一品牌与型号的设备,实际表现也未必一致,这种差异性在规模化生产过程——例如3D打印农场这类并行作业环境中——会持续累积并诱发缺陷。
这套系统的作业流程分为两步:首先对每台设备进行诊断,建立个性化的性能档案;随后通过统计分析量化各台设备间的偏差程度。基于分析结果,系统会为相似度较高的设备采取联合优化策略,若检测到显著差异,则转而针对每台设备单独制定优化方案,优先保障加工精度而非调用统一策略带来的效率。
在验证环节,研究团队选取了三台理论上完全相同的3D打印机作为测试对象。算法识别出这些设备之间存在可测量的差别,并判定各自需要独立的优化路径,而非统一处理。具体而言,分布分析与散度指标均指向了单机优化方案:打印颗粒的密度估计值在各个设备之间呈现明显分离状态,成对散度值较大,说明每台打印机的实际运行区间并不重叠。
研究团队指出,实施个体优化后,“相比对所有设备一视同仁且未能正确修正个体偏差的做法,打印部件的重量在收敛速度上明显更快,误差也大幅减小”。他们进一步表示,“即便是同一批次出厂的设备,也可能带有各自的运行‘个性’。这套系统会学习这些差异并加以利用,判断是将它们作为一个团队,还是作为独立个体来对待更加高效。这既提升了精度,也通过避免失败实验节省了资源,是迈向未来全自动实验室与工厂的重要一步。”
虽然验证工作聚焦于3D打印,但研究团队表示,同样的方法可推广至其他依赖高通量实验的领域,涵盖新材料发现、化学合成及传感器校准等。










