Ursa Major 如何结合 EOS 开放式 API 和人工智能来重塑制造业

2026年10月16日 | 阅读时间:5分钟

制造速度一直以来都是竞争优势,但在国防和航空航天领域,这往往关乎国家安全。随着美国国防工业基地在补充耗尽的弹药和提升高超音速能力方面面临日益增大的压力,传统的制造流程正逐渐成为主要瓶颈。

总部位于科罗拉多州伯索德的航空航天与国防公司Ursa Major正在直面这一挑战。通过将工业级金属增材制造(增材制造 ,AM)与先进的人工智能及开放式软件架构相结合,Ursa Major正证明:国防生产的未来不仅在于更快的激光,更在于更智能、由软件驱动的迭代。

 

软件驱动的推进技术:从高超音速到柔性固体推进剂

Ursa Major 的使命涵盖三大关键国防支柱:高超音速技术、太空推进技术以及固体火箭发动机。在这三大领域中,AM 都是推动快速创新和硬件实施的主要动力。

在高超音速领域,Ursa Major公司的旗舰产品哈德利(Hadley)发动机已成功完成了九次高超音速飞行任务。 这是一款富氧分级燃烧液态火箭发动机,其质量约80%为3D-打印 。该团队与Shadow Launch合作,已对同一台打印 发动机进行了超过九次的回收、检查和重复飞行。与此同时,他们的储存型液态发动机“德雷珀”(Draper)最近在与空军研究实验室的联合项目中成功完成了试飞。

虽然液体发动机利用增材制造(AM)技术来应对极高的设计复杂度和热管理难题,但固体火箭发动机却面临着另一项挑战:供应链的灵活性和成本。传统的固体火箭发动机生产依赖于价值数百万美元的刚性固定生产线。如果某个国防项目需要不同直径的发动机,建设一条新生产线可能需要数年时间,耗资数亿美元。

Ursa Major 通过其专有的 LINX 制造工艺,采用了一种灵活的“单元单元”方法。借助 EOS 金属3D 打印 系统,该团队可以在同一台设备上生产多种不同尺寸的电机外壳和复杂的内部工装。通过用打印 硬件取代交货周期漫长的锻造部件(这些部件通常因使用特种钢材而需要 12 个月的交货期),Ursa Major 能够在数周内完成设计、打印、测试和迭代。

氛围编码与人工智能加速

要打造灵活的硬件,就需要同样灵活的软件。正是在这方面,人工智能和定制软件开发正在推动制造业生产力实现质的飞跃。

Ursa Major 的工程师们利用人工智能辅助开发工具(通常被称为“氛围编码”),将大型语言模型集成到其自定义切片存储库(Polaris)中。工程师们无需花费数天时间手动配置复杂的实验设计(DOE)或编写低级脚本,而是通过自然语言提示,快速对高级算法进行原型设计和测试。

例如,工程师可以将一篇关于激光扫描策略的新发表学术论文输入到人工智能编码助手中,指示其在切片软件库中编写一个新的扫描函数,并为构建板上的各个零件应用自定义参数。

在最近的一次演示中,Ursa Major 生成了一套针对特定部件的热管理策略,该策略根据每个组件的质心,从外到内对舱门瓷砖进行了排序。该人工智能工具更新了配置文件,构建了所需的支撑结构,并为EOS M 400 平台准备了切片文件。结果是:原本需要数天手动编程的工作,如今仅需10分钟即可完成。

火箭尾气

系统开放性的力量

AI 算法的有效性取决于其能够访问的数据流。要实现真正的端到端自动化,软件工具必须与物理设备无缝对接。

正是在这方面,EOS 在开放性、灵活性和机器可访问性方面树立了行业标准。与那些限制用户访问的封闭生态系统不同,EOS 提供了功能强大且文档齐全的应用程序接口,包括EOS REST API 和 EOS CONNECT。

借助这些开放接口,Ursa Major 仅用一周时间,便利用 100% 由 AI 生成的代码,构建了一个完全定制化的基于 Web 的车队监控系统。 该系统能够快速且反复地查询 EOS 设备,将构建数据记录到本地 SQL 数据库中,在运行中的打印机上投射实时摄像头画面,并发送自动状态报告。如果发生异常情况——例如材料短缺或涂层机卡纸——系统会立即标记该问题,并通过电子邮件向工程师发送构建腔室的实时图像。

 

“未来真正的突破,将来自那些针对这些工具如何与现实世界或硬件进行交互,拥有非常完善文档的公司。”他接着举例说明了自己如何使用 EOS CONNECT Core API。“我做的只是拿来文档,将其导入 CloudCode,然后说:‘嘿,这里有关于这个的所有文档。 我们想构建一个数据库,能够每分钟、每三十秒(或任意间隔)查询机器,然后提取数据……而且它能完全自主完成这一切,无需任何提示。”
Tom Pomorski,Ursa Major公司增材制造 总监

 

通过提供透明的系统访问权限,EOS 使用户能够构建自定义的数据融合管道,将序列化零件追踪、传感器日志和设备诊断数据直接集成到企业制造系统中。

连接开发环境与生产环境

尽管基于人工智能的振动编码技术在快速原型设计和工艺开发方面具有革命性意义,但将硬件过渡到飞行关键型生产仍需严谨和精准。

神经网络和生成式脚本能够快速探索边界情况,但合格的航空航天和国防零部件需要确定性验证、闭环流程验证以及严格的质量控制。人工智能加速了发现阶段,使软件团队能够优化需求,并将经过验证的框架移交给软件工程师,由他们构建出可投入生产的企业级软件。

这一现实凸显了EOS在增材制造生态系统中发挥的双重作用。EOS为Ursa Major这样需要开放API和深度参数来构建定制化数字管道的高能力企业提供服务。与此同时,EOS还为需要立即投入标准化生产的工业客户提供经过验证、开箱即用的软硬件解决方案。

 

先进制造业的未来

多激光硬件、开放式API架构与人工智能辅助软件的融合,正在重塑航空航天与国防制造业的可能。通过消除软件壁垒并拥抱机器可访问性,现代制造商能够构建敏捷、可扩展的生产单元,从而动态响应国家安全需求。

若想了解开放式软件架构如何提升您的生产线效率,请进一步了解旨在提高生产效率的 EOS Scalable3D 打印软件。

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