لقد تطور التصنيع الإضافي من كونه تقنية مصممة حصريًا تقريبًا لـ النماذج الأولية السريعة والنماذج المجسمة لتصبح أداةً أساسيةً لإنتاج القطع النهائية في القطاعات المتطلبة كالطب والفضاء والسيارات. في تلك القفزة من "لعبة مختبرية" إلى عملية صناعيةكانت نقطة الخلاف الرئيسية دائمًا هي نفسها: كيفية ضمان مراقبة الجودة بشكل موثوق عندما يتم بناء مكون، طبقة بعد طبقة، مع ظواهر حرارية ومادية معقدة للغاية.
وفي هذا السياق، يأتي ما يلي في الاعتبار: المحاكاة المتقدمة والمراقبة في الوقت الفعلي والذكاء الاصطناعيوعندما يتم دمجها، فإنها تسمح بتوقع التشوهات. كشف العيوب أثناء الطباعة، يمكن تعديل العملية تلقائيًا. والنتيجة تغيير جذري: نفايات أقل، ووقت تعطل أقل، ومعالجة لاحقة أقل، والأهم من ذلك، أجزاء تلبي المتطلبات واللوائح دون الاعتماد بشكل كبير على مهارة المشغل.
ماذا نعني بالتحسين ومراقبة الجودة في الطباعة ثلاثية الأبعاد؟
عندما نتحدث عن تحسين الطباعة ثلاثية الأبعاد، لا يتعلق الأمر فقط بالتأكد من أن الجزء "يخرج بشكل جيد"، بل يتعلق أيضًا بتصميم سير عمل كامل حيث كل معلمة عملية تخضع للتحكم الرقمييتضمن هذا كل شيء من تصميم CAD و اتجاه الجزء في الدرج...حتى نمط المسح الضوئي بالليزر، واستراتيجية الدعم، ودرجات الحرارة، والسرعات، والتبريد. الهدف ثلاثي الأبعاد: الجودة القابلة للتكرار، والاستهلاك الفعال للمواد والطاقة، والحد من النفايات.
في البيئات الصناعية الأكثر تنظيمًا، مثل الطب أو الطيران، هناك عدد قليل ميكرومتر الانحراف يمكن أن تكون هي الفرق بين قطعة معتمدة وقطعة غير مطابقة. لهذا السبب، لم يعد التحسين يعتمد فقط على التجربة والخطأ: بل يتطلب النماذج الرقمية والتوائم الرقمية وقواعد بيانات العمليات التي تترجم الخبرة المتراكمة إلى قرارات آلية أثناء التصنيع. ويتجلى هذا التحدي بشكل خاص في بيئات صناعية أكثر تنظيماً.
المفتاح هو الانتقال من النهج التفاعلي، حيث يتم التحكم في الجودة فقط في النهاية من خلال القياسات والتفتيش البصري، إلى نهج استباقي استباقية وتنبؤيةحيث يتم اكتشاف المشاكل قبل الطباعة أو أثناء تصنيع القطعة. هذا يمنع الأعطال الكارثية، ويختصر وقت الإنتاج، ويحقق إمكانية تتبع كاملة لما حدث في كل طبقة؛ ويحسّن جودة قابلة للتكرار مطلوب في سلسلة.
محاكاة ما قبل الطباعة: تجنب الأخطاء قبل استخدام المواد
إن اللبنة الأساسية الأولى لمراقبة الجودة الحديثة في الطباعة ثلاثية الأبعاد هي محاكاة مسبقة للعمليةقبل البدء في التصنيع، يتم إنشاء نموذج رقمي كامل (DMU) للجزء والعملية: هندسة CAD، ومسارات الترسيب أو المسح بالليزر، وتوزيع الطاقة، وترسيب المواد، وتوليد الدعم، وما إلى ذلك. يتم تطبيق تقنيات المحاكاة الرقمية المختلفة على هذا النموذج.
من ناحية أخرى، أدوات ديناميكيات الموائع الحسابية (CFD) إنها تُمكّننا من دراسة كيفية توزيع الحرارة أثناء ذوبان الطبقات، وتوقع الضغوط الحرارية، وتحديد المناطق ذات خطر التشوه أو الانحناء المرتفع. علاوة على ذلك، يُساعد تحليل العناصر المحدودة (FEA) والنماذج الحرارية الميكانيكية على التنبؤ الإجهادات المتبقية والتشوهات العالمية والشقوق المحتملة والتي تظهر عند التبريد أو عند فصل القطعة عن اللوحة الأم.
لا تساعد هذه المحاكاة على تحديد ما إذا كان الجزء سيتشوه فحسب، بل تتيح أيضًا تحسينًا جوهريًا للتصميم. يمكن توليد الأشكال الهندسية من نموذج CAD الأصلي. مُحسَّن طوبولوجيًا ومُخفَّف، تقليل حجم الدعامات، والتحقق من السُمك الحرج، والتحقق من إمكانية تصنيع القنوات الداخلية دون انهيار، أو ضبط التعويضات الهندسية بحيث تقع الأبعاد الناتجة بعد العملية ضمن التسامح.
تدمج الحلول مثل Autodesk Fusion مع Netfabb كل هذا في بيئة واحدة: فهي تستورد CAD، وتصلح أخطاء الشبكة، وتسمح قم بتوجيه القطعة لتقليل التشوهيُولّد البرنامج دعامات مناسبة بناءً على التقنية (مثل MPBF أو DED المعدني)، ويُجري محاكاة حرارية ميكانيكية مُفصّلة. بناءً على النتائج، يُمكن للبرنامج نفسه تصحيح الهندسة تلقائيًا لتعويض التشوهات المتوقعة أو تحديد مناطق المواد غير المُدمجة أو الطلاء المُشكل.
بهذه الطريقة، تنتقل المرحلة "التجريبية" إلى بيئة رقمية حيث يُمكن تكرارها عدة مرات حسب الحاجة دون استهلاك مسحوق أو خيط أو راتنج. في المشاريع المعقدة، تمتد هذه المرحلة إلى تقليل أخطاء الطباعة بنسبة تزيد عن 80%توفير الوقت والجهد على الآلة والمواد والكثير من الصداع.
التحكم في العمليات في الوقت الفعلي: أجهزة الاستشعار والكاميرات والذكاء الاصطناعي
بمجرد بدء الطباعة، يأتي دور التحكم في العملية، بالمعنى الدقيق للكلمة. تعتمد الحلول الأكثر تقدمًا على دائرة تنظيم مغلقةفي هذه العملية، يُغذّى توأم رقمي للآلة باستمرار بالبيانات من أجهزة الاستشعار والكاميرات المثبتة عليها. يُقارن هذا التوأم، طبقةً تلو الأخرى، ما يُصنّع بما خُطط له في المحاكاة.
ولتحقيق ذلك، يتم استخدام كاميرات صناعية عالية الدقة لمراقبة تطبيق المواد وسمك الطبقةفي تقنيات فراش مسحوق المعادن، تُحلل الصور الحرارية عالية التردد، ويُقاس حمام المنصهر بأجهزة استشعار بصرية أو طيفية قادرة على كشف التباينات المجهرية. في عملية بثق الخيوط، يُفحص استمرارية الخرزة، والمناطق التي تحتوي على مواد غير كافية، وظواهر مثل الترابط أو نقص البثق.
وبالتوازي مع ذلك، تسمح أجهزة استشعار درجة الحرارة بالأشعة تحت الحمراء، وتثليث الليزر، وأنظمة القياس المتكاملة الأخرى بالمراقبة عدم المحاذاة، والتصادمات في الطابعات متعددة المحاور، واختلافات ارتفاع الطبقة أو عدم الالتصاق بين الطبقات. عندما يكتشف النظام خللًا خطيرًا، يمكنه إيقاف الطباعة تلقائيًا لتجنب إهدار ما تبقى من العمل أو للسماح بتدخل فني.
جوهر هذه الأنظمة هو الذكاء الاصطناعي. خوارزميات التعلم الآلي المُدربة على ملايين الساعات من بيانات الطباعة قادرة على... التعرف على أنماط العيوبيتيح هذا ربط الظروف البيئية بجودة النتائج، وتوقع آثار القصور الحراري، وضبط معلمات مثل معدل التغذية، ودرجة حرارة الفوهة، وأنماط التبريد أثناء التشغيل. كل هذا يُقلل من حاجة المُشغّل لمراقبة الآلة باستمرار، ويزيد من استقرار عملية الإنتاج التسلسلي.
التوائم الرقمية وقواعد بيانات العمليات ومكتبات المواد
لكي يعمل هذا النظام البيئي بأكمله، لا تكفي أجهزة الاستشعار والمحاكاة المعزولة: قاعدة بيانات مركزية يخزّن هذا المستودع معلمات الطباعة، وقراءات المستشعرات، ونتائج الجودة، والمعلومات لكل دفعة من المواد. ويُصبح بمثابة "العقل" الذي يُشغّل عمليات المحاكاة المسبقة والتحكم الفوري، وتحليل ما بعد الطباعة.
تسمح قواعد البيانات هذه، والتي عادةً ما تكون إصداراتها مختلفة، بالتتبع الدقيق ما هي التعديلات التي تم استخدامها على كل قطعةما هي الانحرافات التي لوحظت والإجراءات التصحيحية التي طُبقت؟ يُستخدم الذكاء الاصطناعي للبحث عن الارتباطات الخفية، على سبيل المثال، بين الرطوبة المحيطة وبعض العيوب، أو بين تغيير مورد المسحوق وزيادة المسامية الداخلية. بناءً على هذه الارتباطات، يمكن وضع قواعد عملية أكثر صرامة أو تفعيل تنبيهات تنبؤية.
إلى جانب معلومات العملية، توجد مكتبات افتراضية تحتوي على مئات ملفات تعريف المواديتضمن كلٌّ منها بياناتٍ عن التبلور، والتوصيل الحراري، والانكماش، والخصائص الميكانيكية في ظل دورات حرارية وأحمال خدمة مختلفة، بالإضافة إلى سلوكها تحت المعالجات الحرارية اللاحقة. قبل اختبار مادة غريبة أو مزيج من التعزيزات المركبة، تُحاكي استجابتها في سيناريوهات طباعة مختلفة، مما يقلل من مخاطر وتكلفة الاختبار المادي.
تُعد هذه التوائم الرقمية للمواد والعمليات ذات قيمة خاصة عند العمل مع أجزاء هجينة مصنوعة من مواد متعددة أو ذات هندسة معقدة للغاية. عندما يفشل التحكم اليدوي، يتمكن النظام من إعادة إنتاج ظروف متطابقة في سلسلة طويلةتحسين القدرة على التكرار بشكل كبير وتضييق التسامح دون الحاجة إلى زيادة حجم الهوامش "من أجل السلامة".
أدوات برمجية للتحضير والمحاكاة: حالة Fusion مع Netfabb
في عملهم اليومي، يحتاج المسؤولون عن تحضير مهام الطباعة ثلاثية الأبعاد إلى أدوات تدمج كل شيء، من استيراد الأشكال الهندسية إلى المحاكاة المتقدمة، في بيئة واحدة. وتُعد برامج مثل [أدخل اسم البرنامج هنا] خيارًا مثاليًا. أوتوديسك فيوجن مع Netfabb، والتي تجمع بين التصميم وإصلاح الشبكة وتغليف الأجزاء وتوليد الدعم وتحديد المسار ووحدات التحليل الحراري الميكانيكي المحددة.
في مرحلة التحضير، يسمح البرنامج استيراد تنسيقات CAD متعددةيمكنه اكتشاف الثقوب، والأسطح غير المتوازنة، أو الأشكال الهندسية المفتوحة، وإصلاحها تلقائيًا أو بمساعدة توجيه. بعد ذلك، يمكن إعادة توجيه القطع لتقليل متطلبات الدعم، وتحسين تشطيب الأسطح في المناطق الحرجة، أو تقليل وقت البناء الإجمالي وفقًا لأولويات المشروع.
يُعدّ إنشاء الدعامات نقطةً حاسمةً أخرى في مراقبة الجودة، إذ إنّ أيّ دعامة ذات حجم أو وضع غير صحيح تُؤدي إلى تشوهات أو أوساخ أو أعطال. تُنتج الأدوات المتقدمة هياكل الدعم البارامترية، مع تعديلها وفقًا للعملية (على سبيل المثال، MPBF، أو DED أو الراتنجات القابلة للبوليمر الضوئي) والهندسة المحلية، حتى الجمع بين أنواع مختلفة من الدعم في نفس القطعة وفقًا للمناطق.
على مستوى استراتيجية المواد، يمكن للبرنامج إنشاء أجزاء مجوفة بشبكات داخلية لـ تقليل الوزن دون المساس بالقوةأو استخدام أنماط محددة لتبديد الضغط. تُكمّل هذه الوظائف قدرات التعبئة الآلية ثنائية وثلاثية الأبعاد، والتي تضع أجزاءً متعددة ضمن حجم البناء، مما يزيد من الإشغال ويُوازن التوزيع الحراري. يظهر مثال على ما يمكن تحقيقه باستخدام هذه التقنيات في ما الذي يمكن إنتاجه باستخدام الطابعات ثلاثية الأبعاد.
تضيف وحدة محاكاة Netfabb المحلية طبقة أخرى من مراقبة الجودة من خلال السماح بمحاكاة تاريخ درجة الحرارة، وتراكم الإجهاد، والتشوهات ينطبق هذا على كلٍّ من عمليات دمج فراش مسحوق المعادن وعمليات الترسيب الموجهة بالطاقة. بناءً على هذه النتائج، يُمكن تعويض الهندسة، وتحليل ما سيحدث عند قطع القطعة من الصفيحة، وتحديد النقاط الساخنة، وضعف الاندماج، والتداخل مع وحدة إعادة الطلاء، أو أعطال الدعم المحتملة، حتى قبل إرسال أي شيء إلى الآلة.
الدقة والضبط والتسامح والجودة: كيفية قياس ما يتم طباعته
في المحادثة حول مراقبة الجودة في الطباعة ثلاثية الأبعاد، مصطلحات مثل الدقة أو الضبط أو التسامح أو الجودةغالبًا ما تُستخدم هذه المصطلحات بالتبادل، ولكنها ليست كذلك. فهم الفرق بينهما ضروري لتقييم أداء العملية وتجنب المفاجآت عند قياس الأجزاء.
La صحة يصف مدى قرب أبعاد الجزء المطبوع من الأبعاد الاسمية للملف الرقمي. دقةمن ناحية أخرى، يشير ذلك إلى قدرة الطابعة على إعادة إنتاج نفس الهندسة باستمرار: يمكنك أن يكون لديك آلة دقيقة للغاية "ترتكب خطأ" دائمًا بنفس القدر، وتنتج بشكل منهجي أجزاء كبيرة الحجم أو صغيرة الحجم.
La tolerancia هو النطاق المقبول للتباين حول بُعد ما: أي الهامش الذي يمكن أن يتغير ضمنه البُعد دون المساس بوظيفة القطعة. في تطبيقات التجميع الميكانيكي أو الأجهزة الطبية، يكون هذا الهامش عادةً ضيقًا جدًا، بينما في النماذج الأولية المرئية أو النماذج المجسمة، يكون الانحراف الأكبر مقبولًا.
بالإضافة إلى هذه المفاهيم الهندسية، تشمل الجودة جوانب مثل تشطيب السطح، والسلامة الداخلية، وتجانس الموادغياب العيوب الظاهرة أو سلامة البنية. قد تكون أبعاد قطعة ما دقيقة جدًا، إلا أنها تعاني من مسامية داخلية أو طبقات ضعيفة الالتصاق، مما يجعلها غير صالحة للاستخدام من الناحية الوظيفية، أو العكس.
لكل تقنية طباعة نطاقات تحمل نموذجية: ففي تقنية FDM، تتراوح الانحرافات الشائعة بين ±0,2 و0,5 مم، بينما في تقنية SLA أو DLP، يمكن أن تصل إلى ±0,05 مم. أما عمليات مسحوق البوليمر، مثل SLS أو MJF، فتتراوح حول ±0,2 مم، بينما تحقق عمليات فراش مسحوق المعادن (DMLS وSLM) عادةً حوالي ±0,1 مم، شريطة أن يكون... مرحلة ما بعد المعالجة والمعايرة تكون مناسبة. كل تقنية طباعة لها نطاقاتها النموذجية الخاصة بهاويجب أن يتم اختيار التكنولوجيا والمواد والمعايير على أساس هذه الحدود وما يتطلبه التطبيق النهائي حقًا.
المسح ثلاثي الأبعاد والقياس للتحقق من الأبعاد
بمجرد خروج الجزء من الطابعة، يبدأ الجزء الأكثر تقليدية من مراقبة الجودة: التحقق الأبعادي والهندسيوهنا، مثلت تقنيات التحويل الرقمي ثلاثية الأبعاد قفزة هائلة إلى الأمام مقارنة بالاستخدام الحصري للفرجار التقليدي أو نماذج التحكم أو آلات القياس الإحداثية (CMMs).
بالنسبة للأجزاء الفريدة أو ذات الهندسة المعقدة للغاية، يُعد هذا النوع من القياس مفيدًا بشكل خاص، إذ يوفر رؤية شاملة للقطعة بدلاً من الاقتصار على أبعاد قليلة. يمكن استخدام المعلومات المجمعة ليس فقط للتحقق من صحة القطعة المحددة، بل أيضًا تغذية قاعدة بيانات العملية وضبط المعلمات للإنتاج المستقبلي، وبالتالي إغلاق الدائرة بين القياس والتصنيع.
مقارنةً بالطرق التقليدية، يُقدم المسح الضوئي مزايا واضحة: تحكم كامل في الإنتاج عند الحاجة، وتقليل الاعتماد على النماذج المادية، وسرعة وسهولة أكبر في تحليل الأسطح الفارغة أو المناطق التي يصعب الوصول إليها. كل هذا يُؤدي إلى تحسين كفاءة التحكم في الإنتاج والتحسين المستمر لعملية التصنيع الإضافي.
الرؤية الآلية والذكاء الاصطناعي للمراقبة في الوقت الفعلي
بعد المسح اللاحق، الرؤية الآلية المطبقة مباشرة أثناء الطباعة لقد أصبح هذا أحد أقوى التوجهات في هذا القطاع. بفضل الكاميرات ونماذج الذكاء الاصطناعي، تستطيع الآلات "رؤية" كل طبقة فور تركيبها، والتصرف بناءً على ذلك في حال حدوث أي خلل.
تشمل المشاكل الشائعة التي تواجهها هذه الأنظمة ما يلي: عدم محاذاة الطبقة، التشويه المبكر، البثق غير المنتظمظهور خيوط، أو فجوات، أو مناطق مفقودة من المواد، أو أخطاء في التحديد اليدوي للأجزاء بعد العملية. بدون مراقبة آلية، يُكتشف العديد من هذه العيوب متأخرًا، خاصةً في الإنتاج الضخم.
تُحلل نماذج الرؤية الحاسوبية الصور الملتقطة آنيًا، وتُقارنها بالتصميم الرقمي أو بمعايير الجودة المُكتسبة مسبقًا. عند ظهور أي شذوذ، يُصدر النظام تنبيهًا، أو في الحالات الأكثر تقدمًا، يقوم بضبط معلمات العملية تلقائيًا، تعديل معدل التدفق أو السرعة أو حتى المسار للتعويض عن المشكلة أثناء التنقل.
توجد بالفعل أنظمة تجارية وبحثية تستخدم تكوينات متطورة للغاية، مع كاميرات متعددة عالية السرعة وأجهزة ليزر تُمسح سطح الطباعة باستمرار. تُدمج هذه المعلومات في خوارزميات تُمكّن من نفث المواد المُتحكم بها بصريًا، وتصحيح الأخطاء طبقةً تلو الأخرى، وحتى طباعة هياكل داخلية شديدة التعقيد يستحيل ضمانها بالتحكم غير المتصل بالإنترنت فقط.
علاوة على ذلك، يتم تطبيق الرؤية الآلية أيضًا على مراحل ما بعد الطباعة التعرف على الأجزاء وتصنيفها وفرزها تلقائيًامن خلال المقارنة مع CAD والتعرف على الهندسة، تقوم الأنظمة بتجميع الأجزاء للمعالجة أو التنظيف أو التجميع أو التعبئة والتغليف، مما يقلل الوقت والخطأ البشري على خطوط الإنتاج ذات الحجم الكبير.
التحديات الصناعية: الأجزاء الكبيرة، ودرجات الحرارة المرتفعة، وأوقات التفتيش
على الرغم من التقدم التكنولوجي السريع، لا تزال هناك تحديات كبيرة في مراقبة جودة التصنيع الإضافي، وخاصةً في البيئات الصناعية ذات القطع الكبيرة ومواعيد التسليم الضيقة للغاية. ومن أبرز هذه التحديات: صعوبة فحص المكونات الضخمة جدًاوالتي يمكن أن يصل قياسها إلى عدة أمتار ووزنها إلى أطنان.
آلات قياس الإحداثيات التقليدية غير مصممة للتعامل مع هذه الأنواع من القطع بكفاءة؛ فنقلها إلى الآلة مرهق وخطير، أو ببساطة غير عملي. علاوة على ذلك، يُصبح التفتيش عائقًا في حال عدم وجود عدد كافٍ من خبراء القياس المؤهلين أو في حال تزايد حجم الإنتاج بسرعة. لهذا السبب، يتم اعتماد أنظمة القياس المتنقلة والمسح في الموقع، مما يسمح إجراء عمليات مراقبة الجودة عبر الإنترنت أو بالقرب من نقطة التصنيع.
يضاف إلى ذلك تحدي الأجزاء التي تخرج من الطابعة درجات حرارة عالية جدافي كثير من الحالات، يُشترط انتظار تبريدها تمامًا قبل قياسها بدقة، مما يُطيل مدة التنفيذ ويُعقّد التخطيط. يُساعد الجمع بين تقنيات المحاكاة والمراقبة الآنية وقياس درجات الحرارة العالية على تقصير هذه المدة واكتشاف المشاكل قبل وصول القطعة إلى مرحلة الفحص النهائي.
وأخيرًا، هناك ضغط الوقت اللازم لطرح المنتجات في السوق. ففي بيئة تنافسية، لا يمكن لمراقبة الجودة أن تُشكّل عقبة تُعيق إطلاق منتجات جديدة أو تُحدّ من القدرة على الاستجابة للطلبات في أوقات الذروة. ومن هنا جاء التوجه نحو أنظمة... التفتيش الآلي والتحليلات التنبؤية والتصنيع "المغلق"، حيث يكون التدخل البشري ضئيلاً ويتم الاعتماد على الذكاء الاصطناعي والروبوتات للحفاظ على العملية تحت السيطرة على مدار الساعة طوال أيام الأسبوع.
الأتمتة والبرامج النصية والصيانة التنبؤية
لكي يكون هذا النظام بأكمله مستدامًا على نطاق صناعي، فإن أتمتة المهام المتكررة أمرٌ أساسي. أدوات مثل Netfabb تُمكّن من ذلك. إنشاء البرامج النصية (على سبيل المثال، في Lua) التي تُؤتمت استيراد النماذج وتحليلها وإصلاحها وتعبئتها وتقسيمها. وهذا يزيد الإنتاجية عند العمل على دفعات كبيرة من القطع أو الإنتاج المستمر.
إن القدرة على التكرار التي توفرها هذه الأتمتة هي أمر أساسي: فهي تضمن أن يتم تنفيذ نفس الخطوات دائمًا بنفس الطريقةهذا يُقلل من الأخطاء البشرية ويُسهّل عملية التتبع. علاوةً على ذلك، يُتيح لمهندسي العمليات فرصةً للقيام بمهام ذات قيمة مضافة أعلى، مثل تحسين المواد الجديدة، أو ضبط المعلمات بدقة، أو تحليل بيانات الجودة.
وبالتوازي مع ذلك، يسمح دمج بيانات الرؤية الآلية، وأجهزة استشعار الآلة، وسجلات الإنتاج بتطوير نماذج الصيانة التنبؤيةمن خلال مراقبة أداء كل طابعة على مدار الوقت، يمكن للذكاء الاصطناعي توقع التآكل والتلف، أو سوء المعايرة، أو الأعطال الوشيكة، وجدولة التدخلات قبل حدوث الأجزاء المعيبة أو الإغلاقات غير المتوقعة.
يؤدي هذا النظام البيئي الكامل من الأتمتة والمحاكاة والتحكم في الوقت الفعلي إلى التصنيع الإضافي الذي تسعى إليه العديد من المصانع: عمليات مستقرة وقابلة للتطوير وقابلة للتتبعحيث تتوقف مراقبة الجودة عن كونها عنق زجاجة وتصبح عامل تمكين للإنتاج الضخم والقابل للتصديق.
إن التطور نحو مراقبة الجودة في الطباعة ثلاثية الأبعاد استنادًا إلى المحاكاة ورؤية الآلة وذكاء البيانات يغير تمامًا كيفية تصميم الأجزاء وتصنيعها وتفتيشها. مرحلة التصميم الرقمي من التحقق من الأبعاد إلى صيانة الآلات، فإن الاتجاه واضح: استخدام التوائم الرقمية وخوارزميات الذكاء الاصطناعي وأجهزة الاستشعار لتوقع المشاكل وتقليل النفايات وضمان أن كل مكون يفي بوظيفته وتسامحاته بأقل تدخل يدوي ممكن - وهو أمر ضروري للتصنيع الإضافي للتنافس وجهاً لوجه مع العمليات الصناعية الأكثر نضجًا.
