金属を用いた3Dプリントは確立された技術ですが、従来の方法に匹敵するスケールでの操作が複雑すぎたり、高価過ぎたり、または精度に欠けることがあります。NvidiaとBoeingから1,400万ドルを得たFreeformは、新しい金属添加印刷プロセスを構築し、これまでの常識を覆すことを目指しています。オーケストレーションにAIの要素も含むとのこと。
共同創業者であるErik Palitsch（CEO）とTJ Ronacher（会長）は両名ともSpaceXで働いており、主任建築家および主任アナリストとしてMerlinエンジンや他のプログラムに携わっていました。そこで金属を用いた3Dプリントパーツのポテンシャルを認識する一方で、その方法の欠点も直に経験してきました。
“私たちは金属プリントのポテンシャルを見てきました；基本的に金属性の製品を製造する任意の業界を変革できる可能性を秘めています。しかし採用が遅かったり成功が限定的であったりするのは、スケールで使用するには実用的でないためです”、Palitsch氏は述べました。「なぜスケールでの使用が実用的ではないのか？根本的には、質が悪く一貫性に欠けていること；速度―商用プリンタは非常に遅い；コスト―これらのプリンタの価格が桁違いに高いからです。”
彼らは、プリンタを販売するのではなく印刷サービスを提供することで、全体をガラリと変えることができると結論づけました。そしてそれが彼らがTasso Lappas氏（元Velo3D CTO）と共にFreeformを立ち上げるきっかけとなりました。
企業が犯していた主要な過ちは、従来の製造業で一般的に使用されているCNCマシンなどを金属プリントビジネスのモデルとして使用していたことでした。その場合、マシンとそのソフトウェアを販売し、使用する形状やプロセスに適合させる仕組みです。しかし金属添加は違ったのです、Palitsch氏は述べています。
“今日のこれらのシステムの動作原理は‘オープンループ’です―基本的にはファイルを再生しているだけです”、と彼は説明します。「それはそれよりも賢くなければなりませんでした、なぜなら金属粉末をレーザーで溶かすプロセスは極めて複雑で、ある意味で無限に変化します。”
「マシンを買って専門家になれ、頑張って何とかしてみろ」と言ってマシンを販売することが成功への秘訣ではありません。
彼らの解決策は、ワークプレースやSpaceXのような環境で期待されるような印刷物を実現するために、ミクロ秒単位で印刷物を監視し、さまざまな要因を調整するカスタムマシンを使用した閉ループプロセスで印刷サービスを提供することです。
会社が自慢できるテクノロジーの進歩はたくさんありますが、最も直ちに関連するものはフィードバックループとそれを管理するAIです。
“私たちのシステムには、マイクロ秒単位で実行されるハイスピードコンピュータビジョンフィードバックがあり、そのすべてのデータが最新のFPGAとGPUで処理されています。私たちは、ここ数年でしか利用可能になったものを用いて、このスタック全体を自ら構築しなければなりませんでした”、Palitsch氏は述べました。
リアルタイム監視を備えた閉ループシステムは、品質問題を緩和しながら複雑な幾何学的形状を迅速に印刷することが可能です。そして印刷サービスとして運営することで、ビジネスモデルをシンプルに保ちます。
“ErikとTJはこのことを経験し、同じ結論を導いた、つまり彼らの業界には誰も導入してこなかったレベルのコンピュータとセンサが必要だ”、Lappas氏は語ります。
「プロセスを制御する方法を正しく理解するためには、誰もが持っていない時間経過でのデータセットが必要でした。だから私たちは最新のテレメトリーシステムを構築し始め、キュレーションされた、制御された、ほぼ自己ラベリングされたデータセットを収集するプラットフォームを作り上げました”
こうしたデータにより、より良いモデルのためにデータを生成するモデルを生成する、といった方法が可能となりました。
しかし、スピードの必要性に直面したときがやってきます。
“生成モデルとは共通点が多く、異なる点もあります。しかし絶対的に異なるのはレイテンシです。私たちの推論はマイクロ秒で行われる必要があり、これらのプロセスを閉じるためには”、Lappas氏は説明します。「データやコンピューティング用の市販のソリューションが利用できないため、我々はゼロからGPU/FPGA ‘AI on steroids’ コンボを構築する必要がありました。”
その結果、Freeformは「世界最大の金属添加データセットを構築しています―だからBoeingなどの企業が彼らのもとにやってくるのです。我々にしか持っていない基本的なコアなデータ収集と処理能力があるからです。”
それを印刷に基づく製造の基本的な利点に加えれば、工場のアジリティと多様性が生み出す魅力的なビジネスケースになります。
BoeingのAE VenturesとNvidiaは合計1,400万ドルを投資しましたが、それをさらに分解することは拒否しました。各社の投資には特典が付属しています：NvidiaはH100sなどのコンピューティングハードウェアにアクセスできるようになり、Boeingはサプライヤ資格認定プロセスを案内し、おそらく多くの部品を購入するでしょう（FreeformはまたNvidiaのInceptionスタートアッププログラムに参加します）。
Palitsch氏は、航空宇宙、自動車、産業、エネルギーセクターなど、さまざまな分野の顧客を抱えていると述べています。「あらゆる分野です。」具体的な取引先については言及を避けましたが、ロケットエンジン部品からF1カー用排気部品までさまざまなものを生産していると述べました。彼らはお金をスケールアップするために使用し、次世代（はるかに高速な）プリンタを構築し、来年までに約55人を雇用する予定です。
彼は、彼らのアプローチが理論から現実へ成長するのに時間がかかったと認めましたが、彼らの段階的で技術的なアプローチが彼らの成功を可能にしたとも述べました。
“移行はゆっくりと進んだ”、Palitsch氏は述べました。「しかし私は振り返ってみて…6人で、地球上で最も高速なレーザー溶融プラットフォーム、およびそのためのハードウェアとソフトウェアをゼロから構築しました。人々ができないと言ったことを成し遂げたのです。”
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