Big Data giúp phát triển ngành thiết kế thiết bị từ tính

Một trong những điều hấp dẫn nhất về dữ liệu lớn là khả năng tối ưu hóa thiết kế sản phẩm đã có công nghệ kỹ thuật số trước hàng thế kỷ. Một trong những ví dụ thú vị nhất là nam châm.

Nam châm là thiết bị cổ xưa. Chúng đã có nhiều năm tuổi, đến nỗi lịch sử khám phá ra nam châm đã bị mất trong truyền thuyết. Có tin đồn rằng thỏi nam châm đầu tiên được phát hiện bởi một người đàn ông tên là Magnes người Cretan hơn 4000 năm trước.

Trong khi nam châm là một phần của nền văn minh hiện đại, trong nhiều thiên niên kỷ, chúng liên tục được hoàn thiện và tái thiết kế. Những cải tiến đó là cần thiết cho việc lưu trữ hình ảnh và dữ liệu. Những ứng dụng khác thì cần phải cải thiện nhiều hơn. Những tiến bộ mới trong dữ liệu lớn và trí tuệ nhân tạo (AI) đang làm cho nam châm linh hoạt và tốn ít chi phí hơn đối với người tiêu dùng và các nhà lãnh đạo công nghiệp toàn cầu. Họ thậm chí có thể tác động đến thiết kế của nam châm in tùy chỉnh trong tương lai.

Fujitsu dẫn đầu với giải pháp AI trong thiết kế vật liệu từ tính

Fujitsu hiện nay là nhà cung cấp dịch vụ CNTT lớn thứ tư thế giới. Nằm ở Nhật Bản, công ty này có một hồ sơ về các ý tưởng mới. Công ty được thành lập vào năm 1935, nhưng đã duy trì lợi thế cạnh tranh mạnh mẽ bằng cách luôn cập nhật những tiến bộ lớn trong công nghệ thông tin.

Fujitsu gần đây đã bắt đầu nắm lấy những lợi ích của dữ liệu lớn. Vào tháng 5 năm 2018, các kỹ sư của Fujitsu đã xuất bản một bài báo về việc họ sử dụng trí thông minh nhân tạo trong thiết kế vật liệu từ tính. Họ cho biết việc tìm ra kích thước lý tưởng và hình dạng của nam châm là đặc biệt quan trọng.

Trí tuệ nhân tạo sẽ là tối quan trọng trong quá trình nghiên cứu và phát triển của Fujitsu. Họ đã phát hiện ra rằng AI có thể đóng một vai trò quan trọng trong việc giảm thiệt hại năng lượng. Nó cũng đang giúp họ cải thiện thiết kế nam châm hình học. Trước đây, thiết kế các thông số kỹ thuật mới đòi hỏi phải có các nhà chuyên môn sâu. Điều này đang thay đổi khi trí tuệ nhân tạo được sử dụng để cải thiện kết quả thiết kế. Với các mô hình AI mới được đưa ra, các chuyên gia thiết kế ít kinh nghiệm cũng có thể tạo ra các thiết kế từ tính với hiệu quả tối ưu.

Lợi ích của dữ liệu lớn trong thiết kế các thiết bị từ tính là gì?

Fujitsu không phải là công ty duy nhất quan tâm đến việc khám phá lợi ích của dữ liệu lớn trong việc thiết kế các sản phẩm từ tính. Các công ty khác cũng đang khám phá những lợi ích này.

Dưới đây là một số lý do mà trí tuệ nhân tạo đang tạo ra các thiết kế từ tính chất lượng cao hơn.

Phân tích dự đoán giúp các kỹ sư đoán trước được các ứng dụng trong tương lai và các thông số thiết kế cần thiết

Trong thế kỷ 20 và 21, các công ty thiết kế sản phẩm mới phải thực hiện một quy trình ngược. Họ cần sử dụng dữ liệu thực nghiệm từ các dự án trước đó và điều chỉnh các yếu tố thiết kế theo khả năng tốt nhất để đáp ứng theo các tiêu chuẩn mới.

Đây là một cách tiếp cận không hoàn thiện bởi vì công nghệ chưa bao giờ đứng yên và nhu cầu của khách hàng thì không ngừng phát triển. Các đối tác công nghiệp cần sử dụng công nghệ tinh vi hơn, phụ thuộc vào các ràng buộc thiết kế có thể mở rộng hơn.

Do đó, nam châm có đủ năng lượng để xử lý các ứng dụng trong năm nay có thể không thực tế trong các năm tới. Phân tích dự đoán đang giúp các nhà thiết kế giải quyết thách thức này.

Các mô hình phân tích dự đoán mới có thể dự báo khả năng chịu tải, lưu trữ năng lượng và các yêu cầu thiết kế khác cho các ứng dụng trong tương lai. Điều này sẽ giúp các kỹ sư hiểu về tất cả các yêu cầu vật liệu cần có, bao gồm cả hình học và kích thước từ tính.

Nâng cao hiệu quả chi phí

Hiệu quả chi phí là một yếu tố khác không thể bỏ qua trong bất kỳ dự án thiết kế nào. Các dự án yêu cầu vật liệu từ tính cũng không ngoại lệ.

Đây là một trong những yếu tố mà các kỹ sư làm bạn phải luôn luôn xem xét. Kỹ sư thiết kế và kỹ sư sản xuất đôi khi bất đồng. Các kỹ sư thiết kế được khuyến khích thiết kế các sản phẩm có chỉ số KPI an toàn và hiệu suất cao hơn mức cần thiết vì họ dự kiến ​​sẽ ưu tiên chức năng và giảm thiểu tỷ lệ thất bại.

Vấn đề là họ có thể sử dụng nhiều vật liệu hơn mức cần thiết, điều này có thể khiến thiết kế cuối cùng đắt hơn nhiều. Họ cần phải đánh giá cẩn thận thiết kế của mình để đảm bảo nó đáp ứng các yêu cầu về chức năng, mà không tốn nhiều tiền.

Đây là một lĩnh vực khác, nơi mà dữ liệu lớn có thể đặc biệt vô giá trong thiết kế vật liệu từ tính. Các quy trình thiết kế dựa trên dữ liệu mới có thể giúp đảm bảo rằng họ không sử dụng nhiều vật liệu hơn mức cần thiết, trong khi vẫn đáp ứng các yêu cầu thiết kế.

AI đang thay đổi tương lai của thiết kế từ tính

Điều ai cũng biết, đó là nam châm là trung tâm trong thiết kế của rất nhiều sản phẩm trong hàng trăm năm. Năm 2019, chúng đang phát triển tột bậc. Và dữ liệu lớn đang đóng một vai trò rất quan trọng trong việc giúp các kỹ sư tái sử dụng và thiết kế, cũng như tiết kiệm chi phí đối với các thiết bị từ tính.