Forscher am Grainger College of Engineering haben ein interessantes und vielversprechendes System entwickelt, das sich auf ein entsprechend trainiertes neuronales Netz stützt, um zu erkennen, welche Objekte mit welchem 3D-Drucker hergestellt wurden, indem es bei der Untersuchung der Struktur des fertigen Objekts die mit einer bestimmten Instanz verbundenen Merkmale erkennt. Nach Angaben des Forschungsteams der University of Illinois Urbana-Champaign wird das neue System nicht nur dazu dienen, Probleme frühzeitig zu erkennen und zu überprüfen, ob sich die Zulieferer an die zuvor getroffenen Vereinbarungen über den Herstellungsprozess halten, sondern auch für viele andere Aufgaben, wie z. B. die Rückverfolgung der Herkunft illegaler Waren.
Das Team hat herausgefunden, dass einige 3D-Drucker versteckte Fingerabdrücke auf der Struktur der fertigen Objekte hinterlassen, was wahrscheinlich auf spezifische Unterschiede in der Mechanik und der Hardware zurückzuführen ist. Da keine zwei 3D-Drucker genau gleich funktionieren, selbst innerhalb eines bestimmten Modells eines bestimmten Herstellers, können diese Unterschiede im Wesentlichen als Fingerabdrücke betrachtet werden: Es ist möglich, eindeutig und genau zu identifizieren, welches Objekt mit welchem 3D-Drucker hergestellt wurde. Dazu ist natürlich auch eine Probe der Arbeit des betreffenden 3D-Druckers erforderlich: Ein Foto der Oberfläche des mit dem Produkt hergestellten Objekts reicht aus, um einwandfrei festzustellen, ob der betreffende Druck damit hergestellt wurde oder nicht.
Die Forscher sagen, dass man dasselbe Objekt mit zwei identischen 3D-Druckern desselben Herstellers, desselben Typs, mit denselben Einstellungen und Materialien drucken kann und dennoch deutliche Unterschiede zwischen den beiden Objekten feststellen kann. Diese Unterschiede, die wir als Fingerabdrücke bezeichnen können, können von dem KI-Modell mit hoher Effizienz erkannt werden und den "fehlerhaften Drucker" identifizieren. Das KI-Modell kann auch dazu verwendet werden, um zu überprüfen, wo und wie das Objekt hergestellt wurde, was eine hervorragende Möglichkeit ist, um z. B. Lieferanten zu überprüfen - man muss nicht glauben, was sie sagen, sondern kann alle fraglichen Parameter durch Tests nachweisen.
Die Forscher nutzten das KI-Modell, um insgesamt 9192 gedruckte Teile und Objekte zu testen, die auf 21 verschiedenen 3D-Druckern hergestellt wurden und von sechs verschiedenen Herstellern stammten. Die Produkte wurden mit vier verschiedenen Fertigungsverfahren hergestellt, doch das KI-Modell konnte mit 98 %iger Genauigkeit vorhersagen, auf welchem Drucker ein bestimmtes Produkt hergestellt wurde. Alles, was es dazu brauchte, war ein Smartphone-Foto von nur einem Quadratmillimeter der Oberfläche des Objekts.
Im Moment konzentrieren sich die Forscher vor allem darauf, die Innovation zu nutzen, um zu überprüfen, ob die von 3D-Druckern in der Fertigung hergestellten Teile die richtige Qualität und die richtigen Einstellungen haben, aber die potenziellen Anwendungen könnten viel breiter sein. Mit 3D-Druckern hergestellte Teile werden in einer Vielzahl von Anwendungen eingesetzt, z. B. an Bord von Flugzeugen, in medizinischen Geräten, in Konsumgütern, in Autos und vielen anderen. Das neue KI-Modell wird es ermöglichen, diese Teile dank der von den Forschern entdeckten "Fingerabdrücke" in Bezug auf die Qualität effizienter zu kontrollieren.
