Theo một giáo sư kỹ thuật công nghiệp tại Penn State, sản xuất bồi đắp mang lại mức độ linh hoạt trong thiết kế và chức năng mở rộng chưa từng có, nhưng chất lượng và quy trình có thể khác nhau đáng kể giữa các máy sản xuất. Với các ứng dụng trong ngành hàng không vũ trụ, chăm sóc sức khỏe và ô tô có tiềm năng tùy biến hàng loạt, sản xuất bồi đắp cần quản lý chất lượng.
Nhóm các nhà nghiên cứu đã đề xuất thiết kế, phát triển và triển khai phương pháp mới dựa trên dữ liệu để kiểm soát chất lượng trong sản xuất bồi đắp.
Những người làm việc riêng biệt trong các lĩnh vực sản xuất bồi đắp khác nhau và các kỹ sư hệ thống có thể giúp kết nối các điểm để cung cấp khuôn khổ cho quản lý chất lượng. Chất lượng là không thể thiếu, và nếu họ thiết kế một khuôn khổ quản lý chất lượng ở cấp hệ thống ngay từ đầu thì họ sẽ có chất lượng cao hơn và năng suất tốt hơn với chi phí thấp hơn. Cuối cùng, mọi người đều muốn sản xuất chất lượng cao, độ chính xác cao, nhưng nếu chất lượng bị ảnh hưởng ở bất kỳ bước nào trong quá trình sản xuất, họ sẽ mất lợi thế cạnh tranh cần thiết cho thị trường toàn cầu. Việc tận dụng dữ liệu để kiểm soát và đảm bảo sản phẩm chất lượng cao sẽ giúp họ duy trì lợi thế đó.
Nhóm đã làm việc cùng nhau để phân tích các tài liệu học thuật khác nhau nhằm suy ra khuôn khổ sáu sigma về kiểm soát chất lượng cho sản xuất bồi đắp, dẫn đến phương pháp kỹ thuật hệ thống được đề xuất của họ.
Phương pháp này dựa trên sáu sigma, một cách tiếp cận phổ biến sử dụng các chiến thuật dựa trên dữ liệu để loại bỏ các khiếm khuyết, thúc đẩy lợi nhuận và cải thiện chất lượng sản phẩm. Thông qua phân tích chi tiết, nhóm nghiên cứu đề xuất rằng phương pháp tiếp cận 5 bước gồm xác định, đo lường, phân tích, cải tiến và kiểm soát này có thể nâng cao hơn nữa việc quản lý chất lượng khi áp dụng cho sản xuất bồi đắp.
Thông qua nghiên cứu, chúng tôi đã phân tích, xác định những thách thức quan trọng của sản xuất bồi đắp và những nơi thiếu tiêu chuẩn chất lượng, đối với mỗi bước trong quy trình, họ cần xác định các điểm vướng mắc, đó là nơi các phương pháp như học máy có thể phát huy tác dụng và giúp thể hiện kỹ sư hay người thiết kế cách kiểm soát quá trình để tránh khiếm khuyết.
Các nhà nghiên cứu giải thích rằng những khiếm khuyết như vậy có thể trở thành khoản nợ lớn khi xem xét trong bối cảnh các sản phẩm được sản xuất hàng loạt.
Nếu có mục tiêu là sử dụng công nghệ sản xuất bồi đắp để chế tạo các bộ phận của ô tô hoặc máy bay, thì bộ phận đó tốt nhất đừng bị hỏng.
Chi phí của các bộ phận bị hỏng có thể tăng lên—một kết cấu kim loại bị hỏng có thể dễ dàng tiêu tốn từ 10 đến 20 nghìn đô la và cần phải lặp lại nhiều lần trong quá trình thực hiện.
Bằng cách tìm kiếm những thiếu sót về chất lượng trong các tiêu chuẩn dành cho các bộ phận được sản xuất hàng loạt, phương pháp đề xuất của họ rất quan trọng để đảm bảo chất lượng sản xuất bằng công nghệ sản xuất phụ trợ cho cả sản phẩm số lượng lớn và sản phẩm tùy chỉnh.
Các quy trình và phương pháp kiểm soát chất lượng được thiết lập để sản xuất hàng loạt, nơi bạn tạo ra hàng trăm đến hàng triệu thứ. Sản xuất bồi đắp cho phép tùy chỉnh và các phương pháp kiểm soát chất lượng hiện tại cũng như các phương pháp thực hành được chấp nhận không dễ dàng áp dụng khi bạn chỉ sản xuất một hoặc một vài mặt hàng. Họ phải suy nghĩ khác biệt để đảm bảo các bộ phận có chất lượng cao.
Các nhà nghiên cứu lưu ý rằng đánh giá của họ thể hiện công nghệ sản xuất bồi đắp hiện đại công nghệ và có thể giúp các nhà nghiên cứu bằng cách cung cấp sự hiểu biết toàn diện về các công cụ và kỹ thuật.