SBIR Phase II: An artificial intelligence system for autonomous numerical control programming for advanced manufacturing

SBIR第二阶段:用于先进制造的自主数控编程的人工智能系统

基本信息

  • 批准号:
    2321728
  • 负责人:
  • 金额:
    $ 99.99万
  • 依托单位:
  • 依托单位国家:
    美国
  • 项目类别:
    Cooperative Agreement
  • 财政年份:
    2023
  • 资助国家:
    美国
  • 起止时间:
    2023-09-15 至 2025-08-31
  • 项目状态:
    未结题

项目摘要

The broader/commercial impact of this Small Business Innovation Research (SBIR) Phase II project includes an increase in efficiency and productivity in manufacturing supply chains, which can lead to economic growth, job creation, improved product quality, and reduced waste. The project can also enhance the U.S. industrial base, which is critical to national security by mitigating manufacturing supply chain risks. This technology can provide new learning opportunities for students, facilitate increased partnership between academia and industry, and advance scientific knowledge on precision manufacturing, leading to the development of new artificial intelligence algorithms and techniques with applications beyond manufacturing. The solution will be a step towards addressing the challenge of reshoring manufacturing given the technical skills gap crisis in the U.S. by helping increase the productivity of computer numerical control machinists and sparking greater interest in this field among new workforce entrants. The manufacturing landscape is shifting to more automation, and this solution could help train the next generation of artificial intelligence-augmented machinists. This solution has broad applicability across commerce, government, and academia, in a range of end market applications such as aerospace, defense, and MedTech.This SBIR Phase II project will result in a fully functional “beta” prototype of an artificial intelligence-assisted, autonomous, numerical control programming software that can be tested within an operational environment and be near-ready for commercial launch. The end product will be an artificial intelligence-powered software embedded in the computer numerical control programmers’ existing workflow environment. The software will provide machining strategy, cutting tool and machining parameters, and tool path recommendations across milling, drilling, and turning operations. By offering these recommendations to the end user (i.e., the numerical control programmer), the product has the potential to: 1) shorten the learning curve for new talent, 2) reduce the degree of variability across skill levels, 3) reduce the time / iterations needed to generate computer numerical control programs, and to 4) increase the probability of generating optimal (i.e., lowest overall machining cost) programs. The product has the potential to significantly increase productivity of the existing and new workforce, while also reducing the non-recurring and recurring costs for precision machining.This award reflects NSF's statutory mission and has been deemed worthy of support through evaluation using the Foundation's intellectual merit and broader impacts review criteria.
这一小企业创新研究(SBIR)第二阶段项目的更广泛/商业影响包括提高制造业供应链的效率和生产力,这可能导致经济增长,创造就业机会,提高产品质量和减少浪费。该项目还可以增强美国的工业基础,这对国家安全至关重要,因为它可以减轻制造业供应链风险。这项技术可以为学生提供新的学习机会,促进学术界和工业界之间的伙伴关系,并推进精密制造的科学知识,从而开发出新的人工智能算法和技术,其应用范围超出制造业。鉴于美国的技术技能缺口危机,该解决方案将有助于提高计算机数控机械师的生产力,并激发新劳动力进入者对该领域的更大兴趣,从而朝着解决制造业回流的挑战迈出了一步。制造业正在向更加自动化的方向转变,这种解决方案可以帮助培养下一代人工智能增强的机械师。该解决方案在商业、政府和学术界具有广泛的适用性,可应用于航空航天、国防和医疗技术等一系列终端市场应用。SBIR第二阶段项目将产生一个功能齐全的人工智能辅助、自主数控编程软件的“beta”原型,该原型可以在操作环境中进行测试,并接近商业发布。最终产品将是一个人工智能驱动的软件,嵌入到计算机数控程序员现有的工作流程环境中。该软件将提供加工策略,切削刀具和加工参数,以及铣削,钻孔和车削操作的刀具路径建议。通过向终端用户提供这些推荐(即,数控程序员),该产品具有以下潜力:1)缩短新人才的学习曲线,2)降低技能水平之间的可变性程度,3)减少生成计算机数控程序所需的时间/迭代,以及4)增加生成最优(即,最低的整体加工成本)程序。该产品有可能显著提高现有和新员工的生产力,同时还降低了精密加工的非经常性和经常性成本。该奖项反映了NSF的法定使命,并通过使用基金会的智力价值和更广泛的影响审查标准进行评估,被认为值得支持。

项目成果

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