提到用金属制作的艺术品,人们最熟悉的是自由女神像或埃菲尔铁塔,而了解当代艺术的人则会想到芝加哥的毕加索雕塑或安东尼·戈姆雷爵士的《北方天使》。但您听说过将多件著名艺术作品结合起来,用不锈钢和人工智能(AI)再造出的新型现代杰作吗?最近,世界领先的金属切削刀具制造商山特维克可乐满的工程师Henrik Loikkanen和Jakob Pettersson携其团队挑战了一项几乎“不可能完成的”任务,他们将最新的人工智能技术与尖端的不锈钢切削工艺相结合,打造了一座载入史册的现代工程设计杰作——“不可能的雕像”,成功将历史上最著名的五位雕塑大师的巅峰作品融合再现。
“不可能的雕像”由山特维克可乐满与山特维克集团合作,以五位世界知名雕塑大师的作品为基础,结合最新AI人工智能和金属切削制造解决方案,再现了米开朗基罗(Michelangelo)作品的动态姿势、奥古斯特-罗丹(Auguste Rodin)的肌肉纹理、凯特-科尔维茨(Käthe Kollwitz)的阴郁色调、高村光太郎(Takamura Kotaro)的日本格调以及奥古斯塔-萨维奇(Augusta Savage)鼓舞人心的反抗精神,将500年来历史上最著名的创作特色和技艺精髓完美融合在一起。
雕像重达500公斤,高150厘米,于2023年4月在瑞典国家科学技术博物馆(Tekniska Museet)正式揭幕,是当今人工智能与精密制造技术完美结合的里程碑。那么Loikkanen和Pettersson团队是如何将制作出这尊金属工艺精品的呢?
当AI与艺术相遇
现如今,人工智能的成就可以说是无限的——它甚至能够创造艺术。
在打造这座雕像的过程中,山特维克先把上述五位艺术家的风格先融合成二维设计,之后将其转化为完整的3D图像。通过深度估计仪构建初始3D模型,然后使用人体姿态估计器完善及改进身体,接着利用视频游戏算法生成逼真的结构,再通过专业AI技术重新加入之前步骤中漏掉的细节。最后使用Mastercam软件,将这尊拥有超过600万个表面和复杂细节的金属雕像打造完成。
这座雕像的设计还尝试了一些独特的技术。山特维克可乐满技术区域经理Henrik Loikkanen透露:“我们利用非常精确的数字模拟来加工雕像,从而提前验证整个复杂的加工过程,可以说雕像的每个部分在加工之前就已通过数字化方式达到了无可挑剔的状态。所以花在制造上的唯一时间是实际的生产时间,这意味着在整个过程中我们没有生产一个多余的组件。”
让不可能成为可能
在用人工智能和数字孪生技术完成了最佳的设计和制造方案模拟后,“不可能的雕像”正式进入加工阶段。
Loikkanen
“雕像的制作,如同在航空航天工业中加工高度专业化的复杂零件一样。而作为加工材料的Alleima不锈钢则是我们面临的另一项挑战。因为ISO M加工硬化率高,断屑性能差,几乎是众所周知的难加工,因此对应的加工刀具必须经过精挑细选。 ”
Pettersson
“我们有超过10,000种标准产品,涵盖钻孔,铣削,铰孔和螺纹。但不能都拿来制作‘不可能的雕像’。为了完成这一壮举,使用最少的工具,减少不必要的浪费,我们对整体加工方法和工具的选择经历了反复的筛选和比较。”
最终可乐满采用Coromant Capto®接口工具、CoroMill®Plura和Dura实心圆形工具、CoroMill®MH20高进给铣刀和CoroMill®Plura HD系列固体端铣等工具来雕刻雕像上的每个复杂部分。
其中,Coromant Capto®用于将手臂和头部连接到雕像的躯干上,CoroMill®Plura和Dura完成雕像的表面和特征勾勒,CoroMill®MH20用于处理从工件上削除的大部分不锈钢,并确保每个边缘均达到统一的效果,而CoroMill®Plura HD则提供了安全高效的固体端铣,其Zertivo™2.0涂层可进一步提高工艺安全性和生产力。这些工具经过反复筛选和比较,旨在使用最少的工具并减少浪费。
创造杰作
“不可能的雕像”的加工远远不止上述挑战。由于最初的3D网格模型并不是CAD/ CAM系统能够直接使用的类型,技术人员必须将其转换为具有一定密度的实体三维模型。Loikkanen解释道:“这是一个相当具有挑战性的过程。当转换完成后,模型被分成17个部分,而它们之间的所有接口必须紧密配合,以确保各部分放在一起时看不到任何交叉点。我们花了不少时间才使这一切达到完美的状态”。
“而那些在粗加工中遇到的挑战,最终通过模拟NC代码和改变CAM序列成功解决。”Pettersson补充道,“整个加工过程花费的时间大致相同,因为切割数据和工具选择没有发生大的变化,这证明我们提供的产品数据和建议都是准确的,这些内容可以从我们的网站、刀具指南、刀具库或者CAM集成系统中轻松地获取,对于我们的客户将具有巨大的价值。”
经过山特维克可乐满团队的不懈努力,这座完美融合五位艺术家作品精髓的金属雕像最终成为现实。“不过,打造一座前所未有的雕像并不是可乐满唯一的成就。”Loikkanen说道:“整个创作过程涉及到大量的编程工作,因此我们采用了数字孪生技术让复杂的加工过程得以提前验证,否则将会在不断的试错上花费大量时间。这些技术将在未来的项目中广泛应用,以帮助人们节省时间并减少报废部件的数量。”
Loikkanen
“今天,这座雕像被展示出来供艺术和技术爱好者们欣赏,向人们诠释了数字和物理制造工具可实现的巨大创造力。我为我们能完成这项任务感到无比自豪。希望那些参观Tekniska博物馆以及任何看到这座雕像的人,都能够欣赏到这件与众不同的艺术品。”
Pettersson
“我们使用的技术和方法充分展示了山特维克可乐满在金属加工领域的实力。我们真正了解金属加工,即使是在应对那些从未有人见过的挑战时也是如此。”
这座雕像是一件真正的艺术杰作,它是对艺术大师的致敬和对未来技术的展望。
山特维克可乐满的创新精神和技术能力,让这个不可能的任务成为可能。
文字来源:山特维克可乐满
图片来源:山特维克可乐满
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责任编辑:朱晓裔
审核人:李峥
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作者:现代制造
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