Dyndrite™ 是用于创建下一代数字制造硬件和软件的核心加速计算引擎的供应商，近日，Dyndrite宣布在 Dyndrite App Dev Kit 中支持ACAM（亚琛增材制造中心）的研究成员亚琛工业大学OVF开放矢量格式文件格式，将更高程度的3D打印工艺链自动化引入到增材制造领域。 目前，Dyndrite 用户可以直接写入包含激光路径等信息的 OVF 文件。

Dyndrite支持OVF
© Dyndrite

 自动化进程又进一步

    根据ACAM亚琛增材制造中心，通过 OVF 链接数字和物理流程链，由于信息丰富的精简的数据格式，可实现稳健且高效的制造流程。借助这种标准化格式，可以显着减少将数据传输到工厂的手动工作，从而实现增材制造自动化。

© 3D科学谷白皮书

根据3D科学谷《推动3D打印规模化，亚琛工大通过开放虚拟化格式（OVF）为数据“瘦身”》一文，当前金属增材制造下游加工步骤尚未实现自动化，部分原因是要制造的零件的几何形状不同，对自动化带来了极大的挑战, 推动3D打印规模化，亚琛工业大学DAP数字增材制造学院最新的研究结果之一是通过开放虚拟化格式（OVF）解决增材制造过程数据过大的痛点。

为了解决增材制造自动化的挑战，还需要高度尊重增材制造的天然基因：数字化特征，根据3D科学谷的了解，没有数字制造数据，就没有增材制造 (AM) – 因此，高效可靠的数据生成和处理是3D打印生产制造过程的基本先决条件。在激光粉末床熔化 (LPBF) 方面，3D打印制造的零件通过计算机辅助设计 (CAD) 软件设计为 3D 模型，接下来，该模型被转换为组件的二维层数据集合——所谓的切片——作为工厂侧的输入，用于在粉末床中一层一层熔化的层。当前很多企业受到庞大的数据量的挑战。这就是亚琛工业大学DAP数字化增材制造学院开放矢量格式 (OVF) 发挥作用的地方。

根据RWTH Aachen 亚琛工业大学数字增材生产学院数字生产组负责人Moritz Kolter，亚琛工业大学之所以开发 OVF，是因为没有令人满意的 2.5 维数据格式，OVF这种格式既可开放读取，又包含除实际加工路径之外的其他信息。OVF 能够以高性能、可读的方式在切片后处理数据，并且还能够链接其他信息，例如 3D 零件数据。这对于拥有将推动 AM-增采摘奥产业化的完全链接的端到端数据链尤为重要。

通常来说，3D打印过程首先将给定的CAD模型转换为立体光刻（STL）格式的网格表示，然后将网格切成一系列平面轮廓，最后生成激光路径以填充这些轮廓。但是，当切片的三角形数量过多时，三角形的数量会变得非常庞大，处理如此大量的三角形将占用过多的计算机内存和时间，导致无法在计算机上正常运行。当要打印的零件具有高度复杂的内部结构（例如，三重周期性最小表面（TPMS））时，情况就更糟了。由于这些原因，需要一种新的计算流水线来解决因处理PBF 3D打印技术在处理高度复杂的结构而引起的效率挑战。

OVF 在数字和物理过程之间提供了一个简化但信息丰富的数据链接，实现了强大而高效的制造过程，并提供了许多优于现有格式（如 CLI 和 3MF）的优势。

简化数据量，同时增加激光粉末床熔化 (LPBF) 3D打印工艺的制造数据的数据大小：这是亚琛工业大学激光技术和数字增材生产 DAP 学院的科学家们与弗劳恩霍夫激光技术研究所Fraunhofer ILT共同努力的结果。OVF被称为开放矢量格式，除了显着减少数据量外，还实现了零件设计的数据到生产工厂的高效传输。

 什么是开放矢量格式 (OVF)？

OVF 的技术基础是广泛使用的序列化技术 Protocol Buffers（“Protobuf”），处理从复杂结构化数据对象到字节流的信息传输。例如，将信息存储在文件中或通过网络发送数据。使用 Protobuf 代码生成器基础架构可以为数十种编程语言和平台提供广泛的兼容性和支持。

同时，Protobuf 的高性能、所有数据的紧凑二进制存储以及灵活的前向和后向兼容性等优势都得到了充分发挥。此外，可以沿工艺链高效地传输与激光粉末床熔化 LPBF 3D打印工艺相关的元数据，例如制造参数、激光功率和扫描速度。

技术特定数据结构的定义是通过 OVF Github 存储库的开源发布以低门槛的方式完成的。Github 可以极大地促进了工业和研究的访问。Github 存储库针对广泛的兼容性进行了优化，同时可灵活扩展，以便能够映射增材制造的最新数字化发展。广泛的工具组合，例如用于传统格式的转换器，例如将 CLI 转换为 OVF 文件；或完整性检查例程，例如检查轮廓是否闭合；参数是否分配以及图层是否没有间隙，也可以在 Github 上找到。

根据亚琛工业大学，OVF 可用于满足在激光粉末床熔融(LPBF) 3D打印工艺过程中处理 2D 层输出数据的理想格式的多功能要求。此外，该格式还可用于其他基于扫描仪的激光加工应用，例如激光微结构化和抛光应用。

OVF 提供所有数据的紧凑二进制存储，以及灵活的向前和向后兼容性，沿着工艺链有效地传输 LPBF 选区激光熔融3D打印工艺相关的元数据，例如制造参数、激光功率和扫描速度。

OVF 结构非常灵活，可以扩展以支持最新的数字开发，支持 广泛的工具组合，例如将 CLI 转换为 OVF 文件，或完整性检查例程，例如 OVF Github 上提供了检查轮廓是否闭合、参数分配以及图层是否无间隙的检查。

 宝马全自动生产线中的OVF

OVF已经在现实中的3D打印制造环境中获得了应用，譬如世界范围内宝马首次将金属3D打印集成到汽车自动化制造工艺中的IDAM项目。这其中，Fraunhofer ILT弗劳恩霍夫激光研究所，亚琛工业大学RWTH DAP数字增材制造学院承担了过程控制、数字孪生和提高质量等任务，还制定行业标准并详细阐述与行业相关的质量特征。

在短短三年内，宝马IDAM项目合作伙伴共同开发了一条能够在计算机控制下自行执行所有工作步骤的生产线。通过这种方式，组件可以自主设计、生产和返工。甚至使用的金属粉末也会自动回收。无人驾驶运输系统在生产线的各个模块之间移动原材料和最终产品，这些机器由一个中央控制单元协调，来自各个生产线模块的所有生产数据都在其中汇集。

OVF开放矢量格式为这一成功的数字化做出了重要贡献，这种新的数据格式用于可靠地生成和处理 LPBF 工艺的生产数据。在 IDAM 中用于组合来自不同制造商的流程链中不同程序或自动化子步骤的输出，并合并相应的数据。这为项目中开发的可扩展、模块化和自动链接的LPBF工艺链奠定了基础。

为了能够以最佳方式使用全自动生产线，RWTH亚琛工业大学数字化生产制造学院DAP开发了用于自动优化组件方向的软件模块。对要打印的组件的制造效率、持续时间和质量控制起着重要作用。此外，通过开发基于人工智能的算法，现场过程监控和数据评估得到了改进。在这里，OVF 也能够通过集成元数据来提供支持。

 开启3D打印工艺链的蓬勃发展

根据Dyndrite 首席执行官 Harshil Goel，Dyndrite 的核心愿景是改变几何图形在计算机上的创建、转换和传输方式。OVF 格式是改进复杂结构化加工路径数据以高性能和紧凑方式传输的非常合乎逻辑的一步，只有通过像 OVF 这样的开源进步格式，增材制造才能提高其采用，实现工业化规模化应用。

根据3D科学谷的市场判断，GPU与CPT的应用结合将渗透到从建模仿真到数字孪生体技术，工艺开发，再到过程控制等3D打印工艺链的方方面面，而由GPU这种算力所支撑的人工智能算法将统治3D打印的方方面面。

如果将GPU这种算力比喻成强健的动力配置，那么OVF开放矢量格式在这种强健基础上打造了流畅的交互传输能力，在3D科学谷看来，强健的“体力”与“脑力”搭载上流畅的“内循环”，正是3D打印工艺链开启蓬勃发展的基础。

l 关于亚琛工业大学增材制造数字学院

RWTH DAP (The Chair Digital Additive Production)于 2016 年 8 月在亚琛工业大学成立，由Johannes Henrich Schleifenbaum 教授领导。

约 120 名积极进取且才华横溢的科学家们在增材制造技术、增材思维为导向的产品开发以及增材制造生产数字化领域开发技术卓越的解决方案。在其基础应用研究中，RWTH DAP特别关注其研究工作对经济可持续性和生态影响及其合作伙伴的潜在利益。可持续地加强和推进开发增材制造在生产中的应用。从生产数字化、网络化到材料开发、增材制造过程，再到后处理和质量保证，RWTH DAP的研究活动旨在保护价值创造和工业生产作为人类繁荣的重要组成部分，将其置于 AM-增材制造发展的轨道上，从而促进更好的人类未来。

(责任编辑：admin)

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