埃克塞特的3D打印專家Rapid Fusion公司正主導一項政府資助的70萬英鎊項目，旨在徹底變革船舶設計與建造方式。這項為期七個月的計劃由英國SHORE計劃資助，并通過英國創新署的清潔海事示范競賽推進，通過融合人工智能與大幅面3D打印技術，力求降低成本、加速生產，助力海運業實現脫碳目標。

項目的核心是GenDSOM框架——一個將生成式AI與仿真優化工具相結合的系統，可生成既高效又具備可制造性的設計方案。首個應用對象是海上風電行業的船員轉運船，其船體將通過Rapid Fusion的Apollo機器人打印系統制造的水翼進行優化，該平臺專為高速加工大型結構而設計。

Rapid Fusion首席技術官Martin Jewell表示："增材制造拓展了設計自由度，正在海事領域的小型部件與大型結構（包括船體）中獲得廣泛應用。但可擴展性仍是制約。GenDSOM將采用模塊化策略，把設計分解為兼容傳統與增材制造工藝的子組件。"

AI驅動大幅面船舶增材制造

英國《海事脫碳戰略》要求2030年前減排30%，2040年前減排80%。船員轉運船等小型船舶被視為實現這些目標的關鍵，使得此次試點項目更具示范意義。通過將AI驅動設計與大幅面增材制造直接集成，聯盟旨在展示數字智能與先進生產方法如何協同交付設計更快捷、制造成本更低且顯著更可持續的船舶。

為此，GenDSOM聯盟匯聚多方專業力量：Compute Maritime負責AI開發，BYD Naval Architects主導船舶設計，西門子數字工業軟件提供仿真能力，南安普頓大學貢獻優化研究。合作方目標實現設計成本降低10%、設計周期縮短20%、整體效率提升50%。

項目核心裝備Rapid Fusion的Apollo平臺，其運行速度比傳統FDM打印機快近200倍。該系統可處理數百種工程級聚合物及定制復合材料，使用成本比線材低90%的顆粒材料實現顯著節約。為確保設計可實施，公司采用模塊化方案將船舶分解為適應增材與傳統制造的部件，統籌考慮構建空間限制、公差累積、材料兼容性等大規模生產制約因素。

項目還采用HP Z工作站實現AI模型本地訓練（非云端），既降低外部服務器依賴，又提升能耗控制精度，契合項目可持續目標。Jewell補充道："我們的制造感知方法在整合約束條件的同時確保設計可實施，包括構建空間、支撐結構、公差累積與材料兼容性等，以此推動從設計到制造全生命周期的脫碳進程。"

3D打印海事應用全球進展

GenDSOM并非英國探索增材制造助推海事脫碳的唯一項目。上月另一個聯盟啟動的D.E.E.P項目，將3D打印與數字孿生結合開發能自監測性能的智能螺旋槳。同樣獲清潔海事競賽資助，該項目正開展技術經濟可行性研究，評估增材制造在海事領域的適用性，與傳統鑄造對比，并規劃認證路徑。聯盟匯聚推進系統、材料、數字監測、標準與水動力建模等多方專家，共同推動技術進步與法規準備。

放眼全球，海軍部隊也在積極應用增材制造提升效能。印度海軍與3D打印服務商think3D合作，通過按需增材制造解決進口艦船老舊備件短缺問題。其中離心泵葉輪作為傳統砂鑄制造需時近三個月的關鍵部件，經3D掃描逆向工程、CAD建模與ANSYS分析后，采用HP多射流熔融技術制造，輔以CNC后加工與金屬襯套，最終在兩天內交付成本降低40%、重量顯著減輕且滿足海上性能要求的替代部件。