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8月22日下午,“科学有观·爱科士”系列活动空天智造专场在浙江省科技馆举行。围绕“智‘汇’太空:AI与3D,走进卫星制造新纪元”这一主题,浙大城市学院工程学院副院长、空天智造科教融合学院院长齐欢教授与杭州云栖九天智造科技有限公司总经理杨景坤从科研与产业的不同角度,带现场观众走近AI设计、3D打印与卫星制造背后的科技世界。
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一颗卫星为什么要“镂空”?看似简单的孔洞背后,又藏着怎样的制造逻辑?在《轻舟越星河:AI多孔新材料重构卫星设计》的主题分享中,齐欢把目光投向了自然界中的蜂巢、骨骼等结构。它们看似简单,却蕴含着独特的力学性能。
“不同的孔结构,就有不同的性能。”齐欢说。传统设计往往需要反复迭代,周期长,思路也容易被经验框住。而人工智能的加入,让设计有了全新的可能。浙大城市学院与之江实验室联合攻关团队通过参数化建模,结合逆向生成式设计,3个月时间就积累了百万数量级的数据库,AI可以在庞大的方案空间中快速寻找符合需求的结构。齐欢透露了一个让现场观众惊叹的数字:传统仿真方法完成同样规模的数据库建设,大约需要57年。
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这样的技术最终落在了“云尖沐曦号”卫星上。这颗卫星的米级主体结构,由AI参与设计、3D打印一体成型,不仅组件数量减少80%,而且实现了制造效率提升和整星减重。从屏幕上的一组数据,到飞向太空的卫星骨架,中间跨越的是一次设计逻辑与制造方式的共同变革。
不止于一颗卫星,齐欢还将视线延伸到未来:飞行汽车、火箭、月面基地、医疗辅助器械等,都可能成为3D打印技术进一步发展的应用方向。
随后的圆桌对话则进一步追问了这项技术如何从“能做”走向“真正应用”。齐欢与杨景坤围绕AI设计、卫星制造、产业化以及未来应用等话题展开讨论。
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当被问到“AI设计和人脑设计最大的不同是什么”时,齐欢回答道:“AI算出来的结构,很多都是人脑难以想出来的。”AI的价值,不只是替代传统设计流程,而是帮助人类突破原有经验的限制,从更多可能性中寻找新的方案。
但设计出来并不意味着制造就完成了。谈到米级卫星主体结构一体成型的最大技术难点,齐欢坦言,真正困难的并不是把结构打印出来,而是打印之后怎么让它经得住上天。热变形、多余物处理等问题,都需要在制造过程中解决,而这些问题甚至在AI设计阶段就需要提前考虑。
从科研走向产业,更是另一道难题。
杨景坤认为,表面上看,产业化面对的是良品率和成本,但真正需要跨过的第一道坎,是如何实现批量化复制——实验室里成功打印一次,并不意味着生产线上能够稳定地打印一百次、一千次。不同设备、不同批次的材料,能否持续打印出稳定的产品,才是实验室成果走向生产线必须跨过的一道坎。
当话题落到浙江,在齐欢看来,浙江在人工智能领域拥有实验室、平台、算力等优势,AI未来可以进一步赋能健康、先进制造等领域。杨景坤则表示,浙江拥有科研、人才以及民营企业活力等优势,杭州周边也已经形成较为完整的产业基础。
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对于十年后的未来,齐欢给出了一个大胆设想:未来或许可以直接在太空制造卫星;杨景坤则更倾向于从地面开始,先建立柔性的航天制造工厂。一个把目光投向更遥远的太空,一个把答案落在眼前的产业实践,但两人的回答都指向了同一个方向——制造方式正在被重新定义。
未来,“科学有观·爱科士”还将继续围绕公众关注的前沿议题,邀请科学家、产业专家与公众面对面交流,让更多硬核科技从论文和实验室里走出来,走进每一个人的视野。
来源:省科技馆、都市快报·橙柿互动
责编:叶 扬
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