Fra krav til fysisk materiale: sådan bringer Norck AI-drevet materialeopdagelse ind i ingeniørarbejdet

Før eller siden møder ethvert ingeniørteam en grænse, som materialet selv sætter. Et batteri kan kun lagre så meget energi, som dets katode tillader. En turbinekomponent kan kun køre så varmt, som dens belægning kan holde til. En magnets ydeevne afhænger af de sjældne jordarter, den indeholder – og af forsyningen af dem.

At bryde igennem disse grænser har traditionelt betydet mange års forsøg og fejl: at teste kendte materialer ét ad gangen i håb om, at et af dem passer. Den proces er langsom, dyr og begrænset af det, der allerede findes på hylden.

AI ændrer udgangspunktet. I stedet for at spørge »hvilket eksisterende materiale kommer tættest på?« kan vi nu spørge »hvilket materiale ville levere præcis det, dette produkt har brug for?« og søge efter det.

Kernen i vores nye ydelse er MS Lattice, en proprietær AI-drevet motor til materialeopdagelse, der er udviklet af MatterSpace. Norck har erhvervet licens til MS Lattice og integreret den i vores ingeniør- og produktionsydelser.

MS Lattice arbejder med invers design. I stedet for at tage udgangspunkt i et kendt materiale og spørge, hvad det kan, tager den udgangspunkt i de egenskaber, dit produkt har brug for, og søger baglæns frem til materialestrukturer, der kan levere dem. Tre funktioner får søgningen til at virke:

• Adaptiv søgning: hver runde af resultater bestemmer, hvor den næste runde leder, så søgningen følger evidensen frem for en fast plan.
• Fysikbaseret evaluering: hver kandidat vurderes ud fra de egenskaber, der er vigtige for din anvendelse.
• Struktureret validering: de stærkeste kandidater kontrolleres i dokumenterede trin, før de går videre.

Motoren bevarer desuden et varieret udvalg af stærke kandidater frem for næsten-kopier fra én familie og holder sig inden for kemien og grænserne i hvert område. Resultatet er en kortliste, der er bygget op om dit produkt, med dokumentationen bag hver enkelt kandidat.

Ikke alle projekter kræver et helt nyt materiale. Derfor tilbyder ydelsen to veje:

Optimering af eksisterende materialer. Vi tager udgangspunkt i det materiale, du allerede bruger, og arbejder på at forbedre dets ydeevne og tilpasning til dine tekniske krav. For mange produkter er det den mest direkte vej til bedre resultater.

Opdagelse af banebrydende materialer. Når nutidens materialer simpelthen ikke slår til, søger vi ud over dem efter nye materialer med nye egenskaber og nyt potentiale. Målet er løsninger, der kan føre din branche forbi dens nuværende tekniske grænser.

Ethvert materialeprojekt hos Norck begynder med at skelne mellem to ting:

• Krav er de tekniske begrænsninger, dit materiale skal overholde: de grænser, en kandidat ikke må overskride. Søgningen er bygget til at finde kandidater, der opfylder dem.
• Ønsker er de egenskaber, du gerne vil forbedre mest muligt, f.eks. lavere vægt, højere effektivitet eller bedre stabilitet. De optimeres oven i dine krav – aldrig på bekostning af dem.

Denne sondring holder søgningen fokuseret på det, dit produkt virkelig har brug for, samtidig med at den stræber efter den bedst mulige ydeevne.

Det, der gør denne ydelse anderledes, er, at den ikke stopper ved et lovende resultat på en skærm. En materialemodel er et udgangspunkt, ikke et resultat. Vores proces forbinder beregningsbaseret opdagelse med den fysiske verden:

1. Definer. Du fortæller os, hvilke egenskaber du har brug for, dine krav og dine ønsker.
2. Opdag og optimer. Med MS Lattice søger, designer og optimerer vi materialekandidater ved hjælp af beregninger.
3. Udvælg. De stærkeste kandidater udvælges ud fra dine krav og målegenskaber.
4. Syntetiser og valider. Kandidaterne syntetiseres og testes for fremstillingsegnethed, stabilitet og forventede egenskaber.
5. Evaluer og iterer. Resultater fra den virkelige verden føres tilbage i designet. Hvis en kandidat ikke slår til, forfiner vi den og prøver igen.
6. Producer materialet. Vellykkede materialer går videre til produktion hos kvalificerede produktionspartnere, uanset om det er en metallegering, et batterimateriale, en magnet eller et andet avanceret materiale.
7. Fremstil delen. Hvis du har brug for det, forvandler vi det nye materiale til din færdige del eller dit færdige produkt.
8. Lever. Du modtager en valideret materialeløsning, produceret materiale eller færdige dele – afhængigt af dit omfang.

Materialeopdagelse er iterativ af natur, og vi har bygget ydelsen op om netop den virkelighed. Kandidater testes, resultater evalueres, og designs forfines, indtil materialet er klar til brug i den virkelige verden.

MS Lattice arbejder inden for elleve materialeområder, hver med sine egne materialegrupper, mål og udgangspunkter. Tilsammen dækker de mange af de materialer, der ligger bag nutidens mest krævende teknologier.

Et par eksempler på, hvad det åbner op for:

• Energilagring: batteriteams kan udforske katoder og faste elektrolytter til næste generation af lithium-, natrium- og faststofbatterier.
• Ekstreme miljøer: ingeniører inden for luft- og rumfart og energi kan søge efter termiske barrierebelægninger og ultrahøjtemperaturkeramik, der beskytter dele mod intens varme.
• Forsyningssikkerhed: magnetudviklere kan udforske designs med mindre afhængighed af sjældne jordarter.
• Styrke med lav vægt: teams inden for bilindustri og luft- og rumfart kan undersøge lette og refraktære højentropilegeringer.

Design af selve polymererne ligger uden for det nuværende omfang; ved keramik-polymer-kompositter fokuserer søgningen på det keramiske fyldstof. Passer dit behov ikke ind i noget område, fortæller vi dig det på forhånd, inden et projekt går i gang.

Det er mere end et nyt ydelsesområde. Det ændrer, hvor Norck kommer ind i din produktudviklingsproces, og hvad du kan forvente af én partner:

• Vi starter tidligere. I stedet for at komme ind, når designet er færdigt, kan Norck nu hjælpe fra det allerførste spørgsmål: hvad skal denne del være lavet af?
• Én partner, fra materiale til del. Materialeopdagelse, validering, materialeproduktion og fremstilling af dele er normalt separate ydelser, der overdrages fra ét team til et andet. Hos Norck styres de som én sammenhængende proces.
• Resultater, ikke filer. Du modtager ikke blot en liste over kandidater på en skærm. Du modtager materialer, der er testet, valideret og tilpasset dine behov.
• Søgninger bygget op om dit produkt. Krav og ønsker defineres til din anvendelse, så søgningen målrettes det, dit produkt virkelig har brug for.
• Et bredere felt at udforske. AI-drevet søgning gør det muligt for teams at se ud over den velkendte kortliste af materialer og overveje muligheder, de måske ikke ville være nået frem til gennem forsøg og fejl alene.
• Fortroligt fra dag ét. Projekter kan køre under en fortrolighedsaftale (NDA) fra den første samtale.

At udvikle en ny stållegering er én opgave. At bearbejde din del af den er en anden. Ikke alle projekter har brug for begge dele, så du vælger det omfang, der passer til dit program:

Norck styrer processen gennem alle de trin, du vælger. Ved højt specialiserede materialer og dele koordinerer vi produktionen med specialiserede producenter, der har præcis de rette kompetencer. Og når materialet skal forvandles til dele, kommer vores erfaring med CNC-bearbejdning, pladebearbejdning og 3D-print i spil.

Ydelsen er udviklet til organisationer i Europa og USA, der driver store F&U-programmer og flytter grænserne for, hvad materialer kan: luftfart og rumfart, rumteknologi, forsvar, bilindustri, energi, batteriteknologi, avanceret produktion samt højteknologisk ingeniørarbejde og F&U.

For mange af disse teams er det første projekt et fokuseret F&U- eller materialeudviklingsstudie. Når det lykkes, kan det vokse til et større, langsigtet industrielt program.

I årevis har Norck hjulpet virksomheder med at omsætte designs til præcisionsdele. Med AI-drevet materialeopdagelse kan vi nu være med til at forme, hvad disse dele er lavet af, og føre resultatet hele vejen ud i den fysiske verden.

Det er et skridt fra produktion i retning af avanceret ingeniørarbejde og F&U, og vi glæder os til at tage det sammen med vores kunder.

Har du en materialeudfordring? Fortæl os, hvad dit produkt har brug for. Vores team gennemgår dine krav og foreslår det rette omfang.

Start et materialeprojekt →