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Détective Spaghetti: un logiciel d'IA open source détecte que les impressions ont mal tourné – 3DPrint.com – Serveur d’impression

Le 6 avril 2020 - 6 minutes de lecture

Les utilisateurs d’imprimantes 3D de bureau connaissent bien les mésaventures de certains travaux d’impression qui tournent mal et les extrudeuses répandent du matériel sur leur machine pendant qu’ils sont au magasin ou dorment profondément dans leur lit. Être confronté à une imprimante pleine de spaghettis en plastique lors de votre prochaine vérification est l'une des expériences les plus décourageantes et frustrantes qu'un utilisateur puisse vivre.

Le Spaghetti Detective (TSD), un logiciel open source d'intelligence artificielle qui interrompt automatiquement les impressions ayant échoué, tente de résoudre ce problème. Le logiciel fonctionne en continu sur un serveur informatique et utilise la webcam d’un ordinateur ou d’une imprimante pour surveiller le processus d’impression. S'il détecte un échec d'impression, il interrompt automatiquement l'impression et alerte l'utilisateur par SMS ou par e-mail. Vous pouvez alors choisir d'annuler l'impression et d'empêcher non seulement la formation d'une assiette de spaghettis non comestibles, mais également la possibilité de dommages matériels ou de risques d'incendie. Le Spaghetti Detective peut fonctionner sur un ancien PC connecté au Web ou, si vous préférez ne pas compter sur le cloud, il est possible d'héberger le serveur TSD sur une carte Jetson Nano de NVIDIA.

Alors que le logiciel est gratuit pour les utilisateurs avec une seule imprimante qui impriment rarement, ce qui leur permet de surveiller les impressions à raison d'une image par 10 secondes, ceux qui ont plusieurs imprimantes peuvent payer une somme modique pour regarder plus de machines. 4 $ pour une imprimante qui imprime fréquemment et 2 $ pour chaque système supplémentaire jusqu'à cinq – des tarifs spéciaux sont établis pour les imprimeries ayant des parcs d'impression de plus de cinq imprimantes. Cela permet une fréquence d'images de 25 par seconde et des heures d'utilisation supplémentaires du logiciel. Alors que le compte gratuit vous offre 10 heures gratuites de suivi d'impression par mois, le compte Pro est livré avec 50 heures.

TSD a été lancé par le programmeur logiciel Kenneth Jiang, qui a construit les plugins OctoPrint Anywhere et Slicer. Comme indiqué dans un article de blog détaillé, le logiciel s'appuie sur un algorithme d'apprentissage en profondeur appelé YOLO pour détecter les erreurs d'impression. L'équipe Spaghetti Detective utilise un logiciel spécialisé pour dessiner des boîtes autour des erreurs de spaghetti, un processus appelé «étiquetage des données». Ces images sont introduites dans un logiciel pour former YOLO à savoir quoi rechercher dans un processus qui peut prendre des heures, voire des jours.

Le logiciel d'apprentissage en profondeur détectant les spaghettis avec différents niveaux de confiance. Image reproduite avec l'aimable autorisation de The Spaghetti Detective.

Après une formation suffisante, l'algorithme est capable de générer des coordonnées de ce qu'il pense être des erreurs de spaghetti avec des pourcentages indiquant le degré de confiance qu'il a qu'il a détecté un problème. L'équipe a dû répéter la formation des centaines de fois en raison du fait que le détective a confondu des objets tels que des pinces à reliure et des fils pour des spaghettis.

Le comportement de réponse du logiciel peut ensuite être modifié, le détective recherchant les échecs et apprenant ensuite si ces problèmes étaient des échecs ou des erreurs de détection. Ceci est combiné avec une comptabilité des échecs réels qui se sont produits et si ces erreurs ont été détectées par le logiciel. Ces deux comportements, surnommés respectivement «précision» et «rappel», sont équilibrés afin que le détective puisse agir soit avec une extrême vigilance, en détectant 100% des échecs grâce à une surveillance continue, soit en le laissant simplement s'asseoir et regarder et apprendre, ce qui permet 100% d'erreurs à traiter sans interruption. En août dernier, la précision du logiciel (combien de fausses alarmes ou d'échecs manqués se produiraient pour 100 impressions), le détective avait un taux d'inexactitude de seulement 6,9%. L'équipe s'efforce de ramener ce nombre à 2%.

Le logiciel semble être si potentiellement puissant qu'il peut détecter des erreurs dans les imprimantes qui ne sont pas censées être dans son champ de vision. Selon un utilisateur de reddit, le détective a détecté un problème dans une imprimante posée à l'arrière-plan de la webcam – pas seulement celle sur laquelle elle était concentrée.

Capture d'écran de l'application Spaghetti Detective d'un utilisateur de reddit.

À travers les différentes familles de technologies de fabrication additive (AM), l'impression 3D évolue pour devenir vraiment reproductible et de qualité contrôlée. Pour les systèmes industriels, cela peut signifier incorporer le logiciel d'assurance qualité PrintRite3D de Sigma Labs dans un système de fusion à lit de poudre métallique ou utiliser une technologie de simulation pour compenser les distorsions dans un processus imprimé.

Pour les imprimantes 3D de bureau, c'est une autre histoire. Il n'y a pas les mêmes efforts commerciaux entrepris pour automatiser et améliorer le contrôle de la qualité des systèmes d'extrusion bon marché. Les fabricants de machines améliorent la qualité de leurs machines. La mise à niveau automatique du lit est désormais une fonctionnalité plus ou moins standard ou des imprimantes 3D de bureau «professionnelles». Le stockage intégré des filaments secs de certaines entreprises vise à améliorer la qualité et la longévité du matériau. Certaines machines incluent des options d'arrêt automatique pour les impressions ayant échoué.

Malheureusement, nous ne voyons plus la même activité d'impression 3D open source qui était autrefois associée à la communauté Maker. TSD démontre clairement que ces projets passionnants sont bel et bien vivants, mais il se sent moins coordonné par rapport au travail effectué sur les forums RepRap. Cela ne signifie pas que nous ne pouvons pas avoir une renaissance de l'impression 3D open source grâce à des projets comme celui-ci qui améliorent la qualité des machines de bureau tout en maintenant les coûts bas, TSD semble avoir réussi ici. La communauté open source n'est-elle pas belle?

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