أظهر باحثون من جامعة إلينوي أن كل طابعة صناعية ثلاثية الأبعاد تترك نمطًا سطحيًا دقيقًا وفريدًا خاصًا بها، يمكن من خلاله تتبع مصدر القطعة المصنعة. واستطاع فريق البحث تدريب شبكة عصبية التفافية على هذه الأنماط لتحديد الطابعة التي أنتجت كل قطعة بدقة شبه كاملة.
نفّذ الفريق إنتاج 9,192 قطعة باستخدام 21 طابعة تجارية تغطي أربع تقنيات تصنيع إضافي: التشكيل بالضوء الرقمي، والاندماج بنفث متعدد، والطباعة بالاستريوليثوغرافي، ونمذجة الترسيب المنصهر.
ثم قاموا بمسح كل قطعة ضوئيًا باستخدام ماسح مستندات بدقة 5.3 ميكرون لكل بكسل، ما أتاح إنشاء مكتبة صور عالية الجودة لتدريب النموذج واختباره.
اعتمد النموذج على معمارية EfficientNet-V2 مع آلية تصويت تعتمد على أجزاء عشوائية متعددة من الصور. وبهذه الطريقة، تمكن من تحديد الطابعة التي صنعت القطعة بدقة بلغت 98.5٪، حتى عند تحليل قطع لم يسبق له رؤيتها. كما تعرّف على نوع تقنية التصنيع ونوع المادة المستخدمة بدقة وصلت إلى 100٪.
بالإضافة إلى ذلك، نجح في تحديد موضع القطعة على صينية البناء في تقنية التشكيل بالضوء الرقمي ضمن هامش يقدَّر بـ 5 سم تقريبًا.
أوضحت الدراسة كيف تؤثر دقة الصورة وحجم الجزء المقتطع منها على دقة النموذج. فعلى سبيل المثال، احتاجت تقنية التشكيل بالضوء الرقمي إلى مقاطع بحجم 200 ميكرون مربعة فقط، في حين تطلبت أجزاء الترسيب المنصهر مناطق أكبر (حوالي 3 ملم) لكنها كانت أكثر مرونة مع انخفاض دقة الصورة، ما يجعل الطريقة قابلة للتطبيق باستخدام كاميرات وماسحات ضوئية تجارية متوفرة.
لا تقتصر هذه المنهجية على التصنيف فقط، بل تتيح أداة عملية لمراقبة سلاسل التوريد. فهي قادرة على التحقق مما إذا كان المقاول قد استخدم الآلة المتفق عليها، ورصد أي تغييرات غير معلنة في العمليات، والمساعدة في تتبع الأجزاء المعيبة أو المقلدة دون الحاجة لوسوم مدمجة أو تعاون من المورد.
