Cuatro piezas impresas en 3D hechas en cuatro impresoras diferentes. Un modelo de aprendizaje profundo puede determinar la máquina fuente de cada parte. La barra de escala es de 5 mm. Crédito: Miles Bimrose
Un nuevo sistema de inteligencia artificial identifica el origen de las piezas impresas en 3D a la máquina específica que las hizo. La tecnología podría permitir a los fabricantes monitorear a sus proveedores y administrar sus cadenas de suministro, detectando problemas tempranos y verificando que los proveedores sigan los procesos acordados.
Un equipo de investigadores dirigido por Bill King, profesor de ciencias mecánicas e ingeniería en la Universidad de Illinois Urbana-Champaign, ha descubierto que las piezas hechas por la fabricación aditiva, también conocidas como impresión 3D, llevan una firma única de la máquina específica que las fabricaba. Esto inspiró el desarrollo de un sistema de IA que detecta la firma, o “huella digital” de una fotografía de la pieza e identifica su origen.
“Todavía estamos sorprendidos de que esto funcione: podemos imprimir el mismo diseño de piezas en dos máquinas idénticas: modelo de nombre, el mismo ajuste de proceso, el mismo material) y cada máquina deja una huella digital única que el modelo de IA puede rastrear hacia la máquina”, dijo King. “Es posible determinar exactamente dónde y cómo se hizo algo. No tiene que tomar la palabra de su proveedor sobre nada”.
Los resultados de este estudio se publicaron recientemente en la revista NPJ Advanced Manufacturing.
La tecnología tiene importantes implicaciones para la gestión de proveedores y el control de calidad, según King. Cuando un fabricante contrata a un proveedor para producir piezas para un producto, el proveedor generalmente acepta adherirse a un conjunto específico de máquinas, procesos y procedimientos de fábrica y no hacer ningún cambio sin permiso.
Sin embargo, esta disposición es difícil de hacer cumplir. Los proveedores a menudo realizan cambios sin previo aviso, desde el proceso de fabricación hasta los materiales utilizados. Normalmente son benignos, pero también pueden causar problemas importantes en el producto final.
Descripción general del flujo de trabajo del modelo de huella digital. Crédito: NPJ Advanced Manufacturing (2025). Doi: 10.1038/s44334-025-00031-2
“Las cadenas de suministro modernas se basan en la confianza”, dijo King. “Existe la debida diligencia en forma de auditorías y recorridos por el sitio al comienzo de la relación. Pero, para la mayoría de las empresas, no es factible monitorear continuamente a sus proveedores.
“Los cambios en el proceso de fabricación pueden pasar desapercibidos durante mucho tiempo, y no se entera hasta que se realiza un mal lote de productos. Todos los que trabajan en la fabricación tienen una historia sobre un proveedor que cambió algo sin permiso y causó un problema grave”.
Mientras estudiaba la repetibilidad de las impresoras 3D, el grupo de investigación de King notó que las tolerancias de las dimensiones de la parte se correlacionaron con las máquinas individuales. Esto inspiró a los investigadores a examinar fotografías de las partes. Resultó que es posible determinar la máquina específica realizada la parte, el proceso de fabricación y los materiales utilizados, la producción “huella digital”.
“Estas huellas digitales de fabricación se han escondido a la vista”, dijo King. “Hay miles de impresoras en 3D en el mundo y decenas de millones de piezas impresas en 3D utilizadas en aviones, automóviles, dispositivos médicos, productos de consumo y una gran cantidad de otras aplicaciones. Cada una de estas piezas tiene una firma única que se puede detectar usando IA”.
King’s Research Group desarrolló un modelo de IA para identificar huellas digitales de producción a partir de fotografías tomadas con cámaras de teléfonos inteligentes. El modelo AI se desarrolló en un gran conjunto de datos, que comprende fotografías de 9,192 piezas hechas en 21 máquinas de seis compañías y con cuatro procesos de fabricación diferentes.
Al calibrar su modelo, los investigadores encontraron que se podía obtener una huella digital con una precisión del 98% de solo 1 milímetro cuadrado de la superficie de la pieza.
“Nuestros resultados sugieren que el modelo AI puede hacer predicciones precisas cuando se entrenan con tan solo 10 partes”, dijo King. “Usando solo unas pocas muestras de un proveedor, es posible verificar todo lo que entrega después”.
King cree que esta tecnología tiene el potencial de revisar la gestión de la cadena de suministro. Con él, los fabricantes pueden detectar problemas en las primeras etapas de producción, y ahorran el tiempo y los recursos necesarios para identificar los orígenes de los errores. La tecnología también podría usarse para rastrear los orígenes de los bienes ilícitos.
Más información: Miles V. Bimrose et al, Identificación de fuente de fabricación aditiva a partir de fotografías utilizando aprendizaje profundo, NPJ Advanced Manufacturing (2025). Doi: 10.1038/s44334-025-00031-2
Proporcionado por la Universidad de Illinois Grainger College of Engineering
Cita: las impresoras 3D dejan ‘huellas dactilares’ ocultas que revelan los orígenes de la parte (2025, 22 de mayo) Recuperado el 22 de mayo de 2025 de https://techxplore.com/news/2025-05-3d-printers-hidden-fingerprints-reveal.html
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