3D打印人工智能傳感器系統，可用于列車維護提醒
時間：2021-11-10 08:48 來源：MEMS 作者：admin 閱讀：次
據麥姆斯咨詢報道，德國弗勞恩霍夫激光技術研究所（Fraunhofer ILT）的研究人員正在開發一種能夠智能維護列車部件的3D打印傳感器系統。Fraunhofer ILT與行業合作伙伴合作，并利用聯邦經濟事務和能源部（Federal Ministry for Economic Affairs and Energy）的經費，正在開發SenseTrAIn——一種無線、持續監測3D打印組件狀態的人工智能（AI）傳感器系統。
新型人工智能傳感器集成技術的潛在應用包括列車車門機構、主阻尼器和偏航阻尼器以及輪對軸承蓋。人工智能傳感器系統的最終目標是在是否、何時以及在何處需要更換或維修部件時發出指示信號。
SenseTrAIn智能監測列車部件
SenseTrAIn是一種高效、智能監測鐵路工程（例如列車車門和底盤部件）安全相關功能的方法。與Fraunhofer ILT一起為該項目工作的行業合作伙伴包括組件集成傳感器開發商ME-Meßsysteme、預測系統開發商DATAbility和交通運輸軟件開發商Vedisys。
合作伙伴們于今年9月啟動了該項目，并將在2024年之前一直致力于SenseTrAIn的開發和優化。該項目正在歐洲最大的鐵路技術能力中心DB Systemtechnik進行，希望為歐洲鐵路網的智能維護開辟道路。最終，該項目希望開發一種綜合的方法——以無線方式持續監測傳感器集成3D打印組件的狀態，從傳感器技術到在Deutsche Bahn AG的SAP系統中形成報告。
這方面的一個例子將來可能涉及列車底盤和車門中的傳感器，這些傳感器通過5G與Deutsche Bahn AG的SAP系統連接，并在缺陷發生之前發出預報。有缺陷的列車部件可能會導致運營延誤，給乘客帶來不便，然而，如果按照嚴格的維護間隔更換仍處于正常工作狀態的部件既不環保也不經濟。SenseTrAIn項目的合作伙伴們希望通過他們的新型人工智能傳感器集成技術來解決這些問題。
該項目的合作伙伴們正在利用激光粉末床熔融（LPBF）3D打印技術制造傳感器嵌入式組件。LPBF技術通過在特定點暫停打印過程以在繼續之前將傳感器構建到組件中，使傳感器和執行器等電子元件能夠集成到金屬組件中。
SenseTrAIN的潛在應用包括車門機構、主阻尼器和偏航阻尼器，以及密封車輪軸承座的輪對軸承卡箍等部件。從維護的角度來看，輪對軸承蓋是關鍵部件，因為負載增加會導致溫度升高和更大的磨損風險。通過SenseTrAIn系統，集成在輪對軸承蓋子中的溫度和加速度傳感器可以在早期檢測到熱流道及其原因。為了確保該項目的成功，Fraunhofer ILT研究人員已確定需要一個大型、有效數據庫來優化人工智能傳感器組合。Fraunhofer ILT的科學家正在使用Deutsche Bahn Technik的Trainlab在現實的日常條件下測試新的傳感器技術。在合作伙伴們開始測試系統的日常運行之前，從測試中收集的信息將被用于訓練人工智能。
Fraunhofer ILT將在本月的Formnext貿易展覽會上展示其傳感器集成技術的能力。該團隊將展示一個帶有打印的測量網格（包括導體）的3D打印演示器件，以此說明SenseTrAIn用于維護和監測的可能性。
3D打印優化傳感器集成應用
3D打印正越來越多的被研究人員和行業參與者用來改進和優化傳感器集成應用。這項技術的一個特別流行的應用是可穿戴電子傳感器，例如谷歌的“Jacquard”標簽，它可以貼在日常用品上，從而賦予它們動作感應功能。谷歌的ATAP部門利用Stratasys的PolyJet 3D打印技術來制造標簽原型，使佩戴者能夠通過某些特定手勢控制手機。
3D打印還被用于生產其它可穿戴技術，例如壓電電子器件、睡眠監測“智能床”、傳感器嵌入式無人機和用于遠程作物監測的水合傳感器等。
新型人工智能傳感器集成技術的潛在應用包括列車車門機構、主阻尼器和偏航阻尼器以及輪對軸承蓋。人工智能傳感器系統的最終目標是在是否、何時以及在何處需要更換或維修部件時發出指示信號。
在Formnext 2021上，Fraunhofer ILT將使用LPBF打印的帶有測量網格（包括導體）的演示器件來演示傳感器集成技術的可能性（圖片來源：Fraunhofer ILT）
SenseTrAIn智能監測列車部件
SenseTrAIn是一種高效、智能監測鐵路工程（例如列車車門和底盤部件）安全相關功能的方法。與Fraunhofer ILT一起為該項目工作的行業合作伙伴包括組件集成傳感器開發商ME-Meßsysteme、預測系統開發商DATAbility和交通運輸軟件開發商Vedisys。
合作伙伴們于今年9月啟動了該項目，并將在2024年之前一直致力于SenseTrAIn的開發和優化。該項目正在歐洲最大的鐵路技術能力中心DB Systemtechnik進行，希望為歐洲鐵路網的智能維護開辟道路。最終，該項目希望開發一種綜合的方法——以無線方式持續監測傳感器集成3D打印組件的狀態，從傳感器技術到在Deutsche Bahn AG的SAP系統中形成報告。
這方面的一個例子將來可能涉及列車底盤和車門中的傳感器，這些傳感器通過5G與Deutsche Bahn AG的SAP系統連接，并在缺陷發生之前發出預報。有缺陷的列車部件可能會導致運營延誤，給乘客帶來不便，然而，如果按照嚴格的維護間隔更換仍處于正常工作狀態的部件既不環保也不經濟。SenseTrAIn項目的合作伙伴們希望通過他們的新型人工智能傳感器集成技術來解決這些問題。
帶有用于測量制動力和溫度集成傳感器的AM制動卡鉗（圖片來源：Fraunhofer ILT）
傳感器集成組件的3D打印該項目的合作伙伴們正在利用激光粉末床熔融（LPBF）3D打印技術制造傳感器嵌入式組件。LPBF技術通過在特定點暫停打印過程以在繼續之前將傳感器構建到組件中，使傳感器和執行器等電子元件能夠集成到金屬組件中。
SenseTrAIN的潛在應用包括車門機構、主阻尼器和偏航阻尼器，以及密封車輪軸承座的輪對軸承卡箍等部件。從維護的角度來看，輪對軸承蓋是關鍵部件，因為負載增加會導致溫度升高和更大的磨損風險。通過SenseTrAIn系統，集成在輪對軸承蓋子中的溫度和加速度傳感器可以在早期檢測到熱流道及其原因。為了確保該項目的成功，Fraunhofer ILT研究人員已確定需要一個大型、有效數據庫來優化人工智能傳感器組合。Fraunhofer ILT的科學家正在使用Deutsche Bahn Technik的Trainlab在現實的日常條件下測試新的傳感器技術。在合作伙伴們開始測試系統的日常運行之前，從測試中收集的信息將被用于訓練人工智能。
Fraunhofer ILT將在本月的Formnext貿易展覽會上展示其傳感器集成技術的能力。該團隊將展示一個帶有打印的測量網格（包括導體）的3D打印演示器件，以此說明SenseTrAIn用于維護和監測的可能性。
谷歌的Jacquard芯片（圖片來源：Stratasys）
3D打印優化傳感器集成應用
3D打印正越來越多的被研究人員和行業參與者用來改進和優化傳感器集成應用。這項技術的一個特別流行的應用是可穿戴電子傳感器，例如谷歌的“Jacquard”標簽，它可以貼在日常用品上，從而賦予它們動作感應功能。谷歌的ATAP部門利用Stratasys的PolyJet 3D打印技術來制造標簽原型，使佩戴者能夠通過某些特定手勢控制手機。
3D打印還被用于生產其它可穿戴技術，例如壓電電子器件、睡眠監測“智能床”、傳感器嵌入式無人機和用于遠程作物監測的水合傳感器等。
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