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#Startup3D : Exponential Technologies optimise les paramètres d’impression 3D grâce à l’IA

Publié le 2 décembre 2021 par Mélanie W.
Exponential Technologies

Dans le domaine de la fabrication additive, de nombreux initiatives se développent actuellement pour optimiser les paramètres des machines. En effet, pour que les entreprises puissent augmenter leur production et ajouter des imprimantes supplémentaires à leur parc, il faut tenir compte du temps et des coûts nécessaires au développement de nouveaux paramètres d’impression. Des paramètres qui changent selon le modèle utilisé, du matériau employé, etc. C’est l’un des défis que la startup Exponential Technologies (xT) a relevé avec succès en fournissant une plateforme d’intelligence artificielle (IA) et un système de gestion de la recherche qui permettent aux entreprises d’optimiser les processus et les paramètres des machines ainsi que la composition des matériaux. Exponential Technologies (xT) a été fondée en 2019 par Pavel Cacivkin, Matthias Kaiser et Girts Smelters pour développer et mettre sur le marché les algorithmes d’IA/ML développés par Pavel Cacivkin. Depuis lors, la startup a suscité beaucoup d’attention, notamment en remportant le Formnext Startup Challenge 2019 et en obtenant un investissement de pré-amorçage du fonds de capital-risque berlinois APX qui l’aidera à étendre sa présence en Allemagne. Nous avons rencontré Matthias Kaiser, PDG de xT, pour en savoir plus sur la façon dont la startup utilise l’IA et l’apprentissage automatique pour optimiser les processus de production pour ses clients du marché de l’impression 3D.

3DN : Pouvez-vous présenter Exponential Technologies ?

Exponential Technologies s’est donné pour mission de favoriser l’adoption massive de la fabrication additive comme méthode de fabrication industrielle. L’introduction de l’impression 3D dans un processus de production existant est très gourmande en ressources et peut prendre des années. Les machines et les solutions logicielles existantes requièrent un haut niveau d’expertise en fabrication additive pour obtenir des résultats finaux optimaux. De ce fait, cette technologie n’est encore qu’une option pour les innovateurs et les premiers utilisateurs. Toutefois, pour atteindre un marché de masse, l’utilisation des processus d’impression 3D doit devenir beaucoup plus facile et intuitive, de sorte que même les utilisateurs ayant une expérience limitée en fabrication additive puissent obtenir de bons résultats pour leurs pièces finales. Les paramètres de l’imprimante constituent un problème majeur non résolu. Les paramètres standard des imprimantes, fournis par les fabricants de machines, sont souvent insuffisants pour les processus de l’utilisateur final et nécessitent une personnalisation. Cependant, le développement des paramètres de l’imprimante est un processus coûteux et long.

L’équipe d’Exponential Technologies (xT) célèbre le deuxième anniversaire de l’entreprise (crédits photo : ExT)

3DN : Quels sont les avantages de l’utilisation de l’IA et de l’apprentissage automatique dans l’industrie de la fabrication additive ? Y a-t-il des défis à relever ?

Notre plateforme xT AMi permet de développer et d’optimiser rapidement et facilement les paramètres des imprimantes et de recueillir des informations sur les applications, les machines, les processus et les matériaux. Pour ce faire, nous combinons différents algorithmes d’IA et d’apprentissage automatique avec les données et la science des matériaux déjà existantes. Dans un premier temps, cela permet à l’utilisateur de développer et d’optimiser les paramètres de l’imprimante en ayant moins recours à l’expérimentation réelle. Cependant, l’objectif final est d’atteindre le « first time right », ce qui signifierait aucune expérimentation réelle. Cet objectif nécessitera toutefois des quantités de données beaucoup plus importantes que celles actuellement disponibles. Nous avons également prévu d’organiser et d’encourager le partage des données entre les différentes parties prenantes, comme les utilisateurs finaux, les fabricants de machines et de matériaux, les organismes de recherche et bien d’autres.

3DN : Avec quel procédé d’impression 3D travaillez-vous le plus souvent ? Y a-t-il des technologies 3D qui ne fonctionnent pas bien avec l’IA et/ou l’apprentissage automatique ?

Comme notre directeur technique Pavel Cacivkin a une expérience dans le traitement laser, notre premier contact avec la fabrication additive a été la fusion laser sur lit de poudre (LPBF). Cependant, au cours des trois dernières années, nous avons réalisé de nombreux projets dans d’autres procédés telles que FFF, SLA, WAAM, etc. Comme nous prévoyons un produit avec une application ciblée et que les flux de développement des paramètres et les ensembles de données varient considérablement entre les différentes technologies d’impression 3D, nous avons décidé de construire d’abord une solution pour les processus de fusion sur lit de poudre et d’élargir ensuite le champ d’application aux autres procédés. Toutefois, les algorithmes que nous utilisons, les flux de travail numériques et la gestion des données sont généraux et ne sont pas spécifiques au procédé LPBF. Cela signifie qu’à un stade ultérieur, nous pourrons utiliser la même structure pour ajouter des données provenant d’autres procédés afin de les intégrer à notre plateforme.

Le partenariat d’Exponential Technologies (xT) avec la société Aubert & Duval, spécialisée dans les poudres métalliques, réduira les obstacles au déploiement des technologies de fabrication additive à grande échelle (crédits photo : ExT)

3DN : Comment votre logiciel gère-t-il l’interaction entre la machine et le matériau dans les processus de fabrication additive ?

Contrairement aux autres solutions du marché, notre solution n’utilise pas de modèles d’interaction basés sur la physique pour l’interaction machine-matériau. Nous utilisons des algorithmes dits d’apprentissage actif. Ces algorithmes utilisent les données et les connaissances existantes comme point de départ pour explorer les règles qui régissent les interactions machine-matériau. Notre solution offre l’avantage de ne pas supposer des interactions et des conditions idéales, qui sont inexistantes dans un environnement de production. Cela rend xT AMi résistant aux influences environnementales, aux variations au sein des machines, aux erreurs de mesure et à bien d’autres influences et nous permet de construire des jumeaux numériques des machines, ce qui en retour nous permettra par exemple de traduire les paramètres des machines entre différentes imprimantes.

3DN : Quels sont les projets futurs d’Exponential Technologies ?

Nous sommes actuellement dans une phase de croissance exponentielle en termes d’effectifs et de projets. Actuellement, notre équipe est composée de 12 personnes, mais nous prévoyons de doubler ce nombre dans l’année à venir. Cela nécessitera des investissements pour alimenter la croissance. C’est pourquoi nous prévoyons un cycle d’investissement d’amorçage pour le premier trimestre de 2022. Nous avons un groupe potentiel d’investisseurs qui sont déjà intéressés à rejoindre notre investisseur précoce, APX, dans le tour de table d’amorçage. Cependant, il y a encore de la place pour des investisseurs supplémentaires.

Exponential Technologies (xT)

Exponential Technologies (xT) au Formnext Startup Challenge 2019

D’un point de vue technologique, nous devons relever plusieurs défis au cours des prochains mois et années. Pour atteindre notre objectif de « first time right », nous aurons besoin de grandes quantités de données. Cependant, nous comprenons également que les données sur les paramètres des imprimantes sont précieuses et ne sont pas facilement partagées. C’est pourquoi nous établissons actuellement des partenariats avec différents acteurs du marché de la fabrication additive afin d’organiser l’utilisation et le partage des données relatives aux paramètres des imprimantes. À un stade ultérieur, nous prévoyons d’automatiser cette tâche en mettant en œuvre des technologies de registres distribués (DLT) dans notre plateforme. Cela permettrait à nos utilisateurs de générer, partager et utiliser des données en garantissant la propriété et la sécurité des données. Nous travaillons également en permanence à l’amélioration des performances et de la convivialité de notre logiciel.

3DN : Un dernier mot pour nos lecteurs ?

Comme je l’ai mentionné, notre solution nécessite des partenaires et des bêta-testeurs. Nous avons déjà signé un partenariat avec Aubert & Duval et quelques fabricants de machines, de dispositifs d’essai et de matériaux vont signer notre accord de partenariat au cours des prochaines semaines. Donc, si vous êtes intéressé à rejoindre notre réseau de partenaires, prenez contact avec nous. Nous recherchons des bêta-testeurs pour notre solution. Jusqu’à présent, nous avons déjà un petit groupe d’utilisateurs de test, et nous avons quelques places disponibles, alors contactez-nous !

Que pensez-vous de la startup Exponential Technologies ? N’hésitez pas à partager votre avis dans les commentaires de l’article ou avec les membres du forum 3Dnatives. Retrouvez toutes nos vidéos sur notre chaîne YouTube ou suivez-nous sur Facebook ou Twitter !

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