JP2019519392A - ３ｄプリンターでの新たな粉体およびリサイクル粉体の供給管理 - Google Patents

Abstract

ここに開示された例は、３Ｄプリンターの新たな粉体およびリサイクル粉体の供給管理に関する。１つの実施形態においてはプロセッサが、印刷ジョブの組に基づいて、３Ｄプリンターによる新たな粉体およびリサイクル粉体の使用、およびリサイクル粉体の生成を予測する。プロセッサは、粉体の予測および粉体資源に関する記憶情報に基づいて、新たな粉体資源およびリサイクル粉体資源を統合調節してよい。

Description

発明の背景

３Ｄプリンターは、異なるオブジェクトを生成するために異なる種類の粉体を使用してよい。幾つかの場合には、３Ｄプリンターは、残存する粉体を再生し、別の印刷ジョブにおいてリサイクル粉体として使用してよい。例えば、幾つかの３Ｄ印刷部品は、新たな粉体とリサイクル粉体を特定の比率で使用して生成されてよい。

図面は例示的な実施形態を説明している。以下の詳細な説明は図面を参照するものであり、そこにおいて：

図１は、３Ｄプリンターの新たな粉体およびリサイクル粉体の供給を管理するためのコンピューティングシステムの１つの例を表すブロック図である。

図２は、粉体管理クラウドサービスを含む３Ｄ印刷コンピューティングシステムの１つの例を表す図である。

図３は、３Ｄプリンターの新たな粉体およびリサイクル粉体の供給を管理する方法の１つの例を表す流れ図である。

図４は、ローカル（現地の）粉体源とリモート（遠方の）粉体源の間で３Ｄ印刷ジョブについて粉体供給を管理するための方法の１つの例を表す流れ図である。

図５Ａおよび図５Ｂは、新たな粉体およびリサイクル粉体の供給に基づいて３Ｄ印刷ジョブをスケジューリングする１つの例を表す図である。

１つの実施形態において、プロセッサは１組の３Ｄ印刷ジョブ（３Ｄ印刷ジョブの組）に基づき、新たな粉体の使用、リサイクル粉体の使用、およびリサイクル粉体の生成を予測してよく、この予測に基づいて粉体資源を統合調節してよい。３Ｄプリンターは、製造される部品の種類に基づいて、新たな粉体、リサイクル粉体、または新たな粉体およびリサイクル粉体の両方を使用して、部品を製造してよい。部品は、粉体ベッド上で粉体を溶融することによって製造されてよく、部品が製造された後に未溶融の粉体の幾つかの部分は粉体ベッド上に残存してよく、かくしてこの残存粉体は、後続の部品またはその特定の部品の後続の層において、リサイクル粉体として使用されてよい。３Ｄプリンターが利用可能な供給物の量は、その供給物でオブジェクトが製造されるにつれて変化してよい。例えば、リサイクル粉体の量は、オブジェクトについて使用される場合には減少してよく、また印刷プロセスによって生成される回収粉体が使用されるリサイクル粉体よりも多い場合には増大してよい。幾つかの供給物が３Ｄプリンターにとってローカルであり幾つかの供給源がリモートであるといったように、供給物が共有されることによって、供給物の追跡（トラッキング）はさらに複雑化しうる。例えば３Ｄプリンターは、供給物を格納するリザーバまたはカートリッジを有してよく、そしてこれらの１次供給物は、多数の３Ｄプリンターによって共有されているリモート粉体源のような２次的供給源からの供給物で補給されてよい。

プロセッサは、リモート粉体源のような２次的供給源からの、新たな粉体および／またはリサイクル粉体資源の移送をスケジューリングしてよい。プロセッサは、３Ｄプリンターへと粉体を移送するための量を決定し、供給源を識別してよい。プロセッサは、１組の予測された印刷ジョブに基づいて、プリンターへの粉体の移送スケジュールを決定してよい。例えばプロセッサは、３Ｄ印刷ショップへと出荷するための粉体の量を決定してよい。プロセッサは、予測される注文のシミュレーションに基づいて、将来の供給量を予測してよい。幾つかの実施形態においては、プロセッサはオブジェクトの製造を再スケジュールして、供給量を変化させてよい。例えば、大量のリサイクル粉体を生成するオブジェクトは、大量のリサイクル粉体を使用するオブジェクトの注文より前に製造してよい。

粉体の供給を自動的に管理することは、３Ｄプリンターが残存粉体を活用することを許容し、残存粉体はその特定のプリンターで回収されリサイクル粉体として使用されてよく、また資源を多数の３Ｄプリンターの間でより効率的に使用することを許容する。プロセッサは印刷ジョブのスケジューリングを行ってよく、２次的供給源からの粉体の移送数を減少させ、および／または移送がより混乱を招かない時間に行われるようにスケジューリングしてよい。

図１は、３Ｄプリンターの新たな粉体およびリサイクル粉体の供給を管理するためのコンピューティングシステムの１つの例を表すブロック図である。例えばコンピューティングシステム１００は、１組の３Ｄ印刷注文に基づいて、利用可能な供給物の量を予測し、供給物を多数の源の間で統合調節してよい。こうした源は、１次的供給源または２次的供給源であってよく、専用または共用であってよい。例えば３Ｄプリンター１１０のような３Ｄプリンターは、ローカルな１次的粉体源を有してよく、またリモートの２次的供給源から追加の粉体を受け取ってよい。コンピューティングシステム１００は、プロセッサ１０１、機械読み取り可能なストレージ媒体１０２、ストレージ１０５、および３Ｄプリンター１１０を含んでいる。

３Ｄプリンター１１０は、付加製造プロセスを行うための、任意の適切な３Ｄプリンターであってよい。３Ｄプリンター１１０は、層ごとに粉体を溶融する方法を使用して、オブジェクトを製造してよい。例えば粉体の層は、光および／または熱を使用して溶融されてよい。３Ｄプリンター１１０は、カートリッジ、ホッパー、または他のリザーバ内にあるような１次的粉体供給物を含んでよく、かくしてその１次的粉体供給物は、製造プロセスの間に溶融すべき粉体ベッドへと付加されてよい。１次的粉体供給物は、別々のリザーバなどにおいて、新たな粉体およびリサイクル粉体の両方を含んでいてよい。印刷後には、オブジェクトの一部として溶融されていない残存粉体が粉体ベッド上にあってよく、この残存粉体は幾つかの場合には、再使用のためにリサイクルされてよい。幾つかの実施形態においては、回収された粉体が再使用のために準備されたものとなるように、追加のプロセスが行われてよい。例えば、過剰の粉体を手作業または自動で収集し、リサイクル粉体を収容しているリザーバのような、リザーバまたはカートリッジに入れるようにしてよい。リサイクル粉体は３Ｄプリンター１１０についてローカルに格納されてよく、または多数の３Ｄプリンターに利用可能な貯蔵庫のような２次的貯蔵庫に格納されてよい。

ストレージ１０５は、新たな粉体の供給およびリサイクル粉体の供給に関する情報を記憶してよい。ストレージ１０５は、新たな粉体の１次供給量１０６、新たな粉体の２次供給量１０７、リサイクル粉体の１次供給量１０８、およびリサイクル粉体の２次供給量１０９に関する情報を記憶してよい。プロセッサ１０１は、ネットワークを介するなどして、ストレージ１０５に情報を記憶し、および／またはストレージ１０５から情報をアクセスしてよい。幾つかの実施形態においては、コンピューティングシステム１００は、特定の３Ｄプリンターに対する１次的粉体供給量についての情報がローカルに記憶される場所といった、粉体の情報を記憶するための多数のストレージを含んでおり、その情報はプロセッサ１０１へと伝達される。

新たな粉体の１次供給量１０８は、３Ｄプリンター１１０に関連する新たな粉体の供給量に関する任意の情報を含んでよい。新たな粉体の１次供給物は３Ｄプリンター１１０について格納されていてよく、または接続されている貯蔵用リザーバ内にあるといったように、現在の印刷ジョブについて３Ｄプリンター１１０が他の仕方でアクセス可能なものであってよい。新たな粉体は、それまで印刷ジョブに使用されていない粉体であってよい。

新たな粉体の２次供給量１０７は、３Ｄプリンター１１０とは離れた、新たな粉体の２次的供給源に関する情報を含んでよい。例えば、２次的な新たな粉体は、新たな粉体の共用供給源から３Ｄプリンター１１０から、自動的にまたは手作業で移送されてよい。この２次的な新たな粉体は、別の場所または３Ｄプリンター１１０のあるエリア以外に貯蔵されていてよい。

リサイクル粉体の１次供給量１０８は、３Ｄプリンター１１０専用の、または３Ｄプリンター１１０によって生成されたリサイクル粉体に関する情報を含んでよい。リサイクル粉体の１次供給量１０８は、３Ｄプリンター１１０または他の３Ｄプリンターでの印刷ジョブから生成された粉体を含んでよく、またリサイクル粉体は、３Ｄプリンター１１０のカートリッジまたはリザーバに貯蔵されてよい。

リサイクル粉体の２次供給量１０９は、共用の貯蔵供給源のような、３Ｄプリンター１１０からリモートに貯蔵されたリサイクル粉体に関する情報を含んでよい。リサイクル粉体は３Ｄプリンター１１０へと移送され、リサイクル粉体の１次的供給源に追加されてよい。

ストレージ１０５は、粉体の量に関する追加の情報を記憶してよい。例えば、新たな粉体およびリサイクル粉体には、材料の異なる粉体といった、多くの種類があってよい。ストレージ１０５は、リサイクル粉体の構成および／または再生回数に関する情報を記憶してよい。ストレージ１０５は、新たな粉体の重量、種類、及び他の特徴といった情報を記憶してよい。

プロセッサ１０１は、中央処理装置（ＣＰＵ）、半導体ベースのマイクロプロセッサ、または命令の取り出しおよび実行に適した任意の他のデバイスであってよい。命令をフェッチし、デコードし、そして実行する代わりに、またはこれらに加えて、プロセッサ１０１は、以下に記載する機能を行うために、１つまたはより多くの集積回路（ＩＣ）または複数の電子部品を含む他の電子回路を含んでよい。以下に記載する機能は、多数のプロセッサによって行われてもよい。プロセッサ１０１は、３Ｄプリンター１１０および他の３Ｄプリンターに対して、クラウドサービスを提供してもよい。１つの実施形態において、プロセッサ１０１は３Ｄプリンター１１０の一部であり、そこでは例えばプロセッサ１０１が、３Ｄプリンター１１０の追加の動作を管理する。

プロセッサ１０１は、機械読み取り可能なストレージ媒体１０２と通信してよい。機械読み取り可能なストレージ媒体１０２は、実行可能な命令その他のデータを記憶する、電子的、磁気的、光学的、または他の物理的ストレージデバイスのような、任意の適切な機械読み取り可能な媒体（例えばハードドライブ、ランダムアクセスメモリ、フラッシュメモリその他）であってよい。機械読み取り可能なストレージ媒体１０２は、例えば、コンピュータ読み取り可能な非一時的媒体であってよい。機械読み取り可能なストレージ媒体１０２は、粉体使用および生成予測命令１０３および粉体供給管理命令１０４を含んでいてよい。

粉体使用および生成予測命令１０３は、１組の印刷ジョブに基づき３Ｄプリンター１１０によって行われる、新たな粉体およびリサイクル粉体の使用、およびリサイクル粉体の生成を予測する命令を含んでよい。例えばこの予測は、粉体の種類のような、印刷ジョブに関連する情報に基づくものであってよい。この予測は、使用される粉体の量についての範囲を含むものであってよい。１つの実施形態において、プロセッサは、過去の印刷ジョブからのデータおよび関連する粉体使用量を使用するシミュレーションに基づき、粉体供給を予測する。プロセッサは、このシミュレーションを実行し、および／またはシミュレーションに関連する記憶された情報にアクセスしてよい。

１つの実施形態において、プロセッサは、予測に基づいて１組の印刷ジョブを更新してよい。例えばプロセッサは、後続の印刷ジョブに利用可能なリサイクル粉体の１次供給量および／または２次供給量を変化させるように、スケジュールを更新してよい。プロセッサは、新たな粉体とリサイクル粉体の比率が供給に基づいて更新される時点といった、印刷ジョブの内容に関する情報を更新してよい。例えば幾つかの場合には、適正な印刷部品に帰着しうる比率として多数のものがあってよく、プロセッサは新たな粉体および／またはリサイクル粉体の利用可能性に基づいて、比率を更新してよい。

粉体供給管理命令１０４は、粉体予測と、新たな粉体の１次供給量１０６、新たな粉体の２次供給量１０７、リサイクル粉体の１次供給量１０８、およびリサイクル粉体の２次供給量１０９といった、粉体資源に関する記憶情報に基づき、１次的供給源と２次的供給源の間で、新たな粉体資源およびリサイクル粉体資源を統合調節する命令を含んでよい。

粉体供給物を統合調節する命令は、粉体供給物を２次的供給源から１次的供給源へと、またはその逆へと移送する命令を含んでよい。例えばプロセッサ１０１は、新たな粉体の１次供給量１０６に基づいて、印刷ジョブについての新たな粉体の予測量が、新たな粉体の１次的供給源において利用可能であるかどうかを判定してよい。利用可能でない場合には、プロセッサ１０１は、取り出すべき新たな粉体供給物の量と、新たな粉体の予測量に合致する、新たな粉体の目標供給物の位置を決定してよい。例えばプロセッサ１０１は、新たな粉体の供給物の貯蔵エリアと、取り出すべき量とを選択してよい。

３Ｄプリンター１１０は、粉体供給物を任意の適切な仕方で使用してよい。例えば粉体供給物は粉体ベッド上に置かれる前にリザーバ中で予備混合してよく、またはリサイクル粉体および新たな粉体といった種類の粉体を３Ｄプリンターに添加してから混合してよい。１つの実施形態においては、リザーバは新たな粉体およびリサイクル粉体を特定の比率で含んでいてよく、その特定の比率が望ましい場合には、その特定のリザーバからの粉体が使用されてよい。２次的貯蔵庫は、新たな粉体およびリサイクル粉体を特定比率として、リサイクル粉体を含んでよい。

プロセッサは、印刷ジョブが完了した場合に、ストレージ１０５にある粉体供給情報を更新してよい。例えばプロセッサは、使用に基づいて新たな粉体およびリサイクル粉体の量を低減させてよく、また完了した印刷ジョブからのリサイクル粉体の生成を増大させてよい。

１つの実施形態において、コンピューティングシステム１００は多数の３Ｄプリンターを含み、粉体供給を統合調節することは、多数の印刷ジョブを実行している多数の３Ｄプリンターの間における供給を統合調節することを含んでいる。例えばリモートの共用供給源からの粉体供給は、特定の粉体供給源からの粉体のより少ない回数の移送といった、多数の３Ｄプリンターの目標量に合致するように統合調節されてよい。１つの実施形態において、プロセッサ１０１は、共用の粉体供給源の分析に基づき、１組の３Ｄプリンターの間において印刷ジョブをスケジューリングしてよい。

図２は、粉体管理クラウドサービス２１２を含む３Ｄ印刷コンピューティングシステム２００の１つの例を表す図である。３Ｄ印刷コンピューティングシステム２００は、３Ｄプリンター２０３および３Ｄプリンター２０７を含んでいる。３Ｄプリンター２０３および２０７は、同じ場所にあってよく、および／または同じ機関と関連していてよい。幾つかの場合には、３Ｄプリンター２０３および２０７は異なる機関と関連し、および／または異なる場所にあってよく、３Ｄプリンターは相互に連関してはいないが、２次的３Ｄプリンター粉体供給源２０９のような２次的補給供給源を共有している。３Ｄプリンター２０３および２０７は各々、新たな粉体の貯蔵庫２０１および２０５のような新たな粉体の１次的供給源を含んでいてよく、またそれぞれ、リサイクル粉体貯蔵庫２０２および２０６のような、リサイクル粉体の１次的供給源を含んでいてよい。１次的粉体供給源は３Ｄプリンター内部にあってよく、または他の仕方で３Ｄプリンターと関連していて、使用のために利用可能であってよい。３Ｄプリンター２０３および２０７のための粉体供給源は、粉体ベッド供給用のリザーバ、カートリッジ、または他の容器内などに、任意の適切な仕方で収容されていてよい。３Ｄプリンター２０３および２０７の各々は、回収粉体エリア２０４および２０８のような回収粉体供給源を含んでよく、回収粉体エリア２０４および２０８にある粉体は、関連する３Ｄプリンターのリサイクル粉体供給源へと移送されてよい。３Ｄプリンター２０３および２０７は、部品を印刷する場合に個々のプリンターと関連している１次的粉体供給源を使用してよく、また新たな粉体２１０およびリサイクル粉体２１１を含む３Ｄプリンター２次的粉体供給源２０９から追加の粉体を取り出して、１次的供給源に補給を行ってよい。

３Ｄプリンター２０３および２０７は、例えば３Ｄプリンターは部品の印刷に先立って新たな粉体およびリサイクル粉体を混合し、または同様の比率を使用する多数の部品を印刷するために、粉体の異なる種類を予め混合して貯蔵しておくといったように、新たな粉体供給物およびリサイクル粉体供給物を任意の適切な仕方で使用してよい。

粉体管理クラウドサービス２１２は、一群の３Ｄプリンターに対して供給される新たな粉体およびリサイクル粉体の使用量を予測し管理するため、また３Ｄプリンター２次的粉体供給源２０９から３Ｄプリンター２０３および２０７への粉体供給物の移送を管理するために、プロセッサを含んでよい。粉体管理クラウドサービス２１２は、例えば図１のプロセッサ１０１によって実施されてよい。

図３は、３Ｄプリンターの新たな粉体およびリサイクル粉体の供給を管理する方法の１つの例を表す流れ図である。例えばプロセッサは、新たな粉体およびリサイクル粉体の量、ならびに使用、リサイクル、および２次的供給源からの粉体の取り出しに基づく量の増減を予測してよい。プロセッサは、３Ｄプリンターに関連する実際のまたは予測される１組の３Ｄ印刷ジョブに基づいて、プロセッサが粉体供給に対する需要を予測するようにして、１組の３Ｄプリンターに対する粉体供給量を管理してよい。例えば、プロセッサは、１次的および２次的な新たな粉体およびリサイクル粉体を統合調節して、実際のまたは予測された印刷ジョブの需要に合致するようにしてよい。粉体を統合調節することは、２次的な位置からの粉体について、源、量、および移送スケジュールを選択することを包含してよい。１つの実施形態において、粉体供給を統合調節することは、スケジューリングの順序または新たな粉体とリサイクル粉体の比率のような印刷ジョブパラメータを変化させること、粉体需要または需要に応ずる能力を変更することを包含してよい。幾つかの実施形態において、プロセッサは３Ｄプリンターの構成要素である。プロセッサは、３Ｄプリンターについてのクラウドベースのサービス管理供給品の一部であってよい。この方法は、例えば図１のコンピューティングシステム１００によって実施されてよい。

３００から開始されて、プロセッサは、３Ｄ印刷ジョブについて使用される新たな粉体およびリサイクル粉体の量を決定する。３Ｄ印刷ジョブは、個別の部品または最終製品といった、任意の適切な３Ｄ印刷ジョブであってよい。３Ｄ印刷ジョブは、順序を有するスケジュールされたジョブであってよく、または３Ｄプリンターにおいて特定の時間に製造されることが予測された予測型の３Ｄ印刷ジョブであってよい。例えばプロセッサは、特定の時間の間に受け取る印刷ジョブの種類を決定し、またはその予測を受け取ってよい。

３Ｄ印刷ジョブは、任意の適切な量の新たな粉体またはリサイクル粉体を使用してよい。例えば３Ｄ印刷ジョブは、新たな粉体またはリサイクル粉体のみ、またはこれら２つの組み合わせを使用してよい。３Ｄ印刷ジョブは粉体ベッド上に残存粉体を有して完了してよく、残存粉体は将来の印刷ジョブで使用されるリサイクル粉体として回収されてよい。

プロセッサは、ストレージおよび／またはシミュレーションからの情報に基づくなどして、任意の仕方で３Ｄ印刷ジョブに使用される粉体の量を決定してよい。例えば、最終部品または部品の特徴に関連するパラメータは、内部が中空の部分を有する部品に必要な粉体は中実の部品よりも少ないといったように、粉体の特定の量および種類に関連されてよい。以前の印刷ジョブについて使用された、粉体の量および種類に関する情報は、３Ｄ印刷ジョブについて印刷される部品の、形状または部品強度といった目標パラメータと比較されてよい。

続いて３０１において、プロセッサは、利用可能な新たな粉体およびリサイクル粉体の量を、３Ｄ印刷ジョブに先立ってスケジュールされた印刷ジョブに基づいて予測する。プロセッサは、製品の順序に基づくスケジュールまたはシミュレーションや予想に関連するスケジュールといった、スケジュールされた印刷ジョブに基づいて、異なる時点において利用可能な粉体量を予測してよい。プロセッサは、１次的供給源および２次的供給源における新たな粉体の量といった、多数の源において利用可能な粉体の量を予測してよい。１次的供給源は特定の３Ｄプリンターについてローカルであってよく、２次的供給源はリモートの共用粉体源であってよい。例えばプロセッサは、新たな粉体およびリサイクル粉体の貯蔵された既存の１次的および２次的供給物に関する情報にアクセスしてよく、そしてプロセッサは、１組の印刷ジョブに基づいて更新された量を予測してよい。

プロセッサは、印刷ジョブの後にリサイクル粉体となることが予測される新たな粉体の量に基づいて、予測を行ってよい。例えばプロセッサは、印刷ジョブの後に３Ｄプリンターの粉体ベッド上に残存することになる粉体の量を予測してよい。プロセッサは、印刷ジョブのパラメータに関連する記憶情報にアクセスし、同様な印刷部品についての他の印刷ジョブおよび関連する残存粉体量に対する比較に基づいて、残存粉体を予測してよい。

その印刷ジョブより以前にスケジュールされている３Ｄ印刷ジョブの組は、単一のまたは多数のプリンターに割り当てられるような、任意の適切な３Ｄ印刷ジョブの組であってよい。３Ｄ印刷ジョブの組は、スケジュールされた順序と関連してよい。１つの実施形態ではプロセッサが、スケジュールおよび各々の印刷ジョブに関連するプリンターを決定する。３Ｄ印刷ジョブの組は、新たな粉体を使用する医療装置部品およびリサイクル粉体を使用するプロトタイプ部品といったように、異なる種類の粉体を包含していてよい。印刷ジョブは、新たな粉体とリサイクル粉体の比率、または新たな粉体およびリサイクル粉体の受け入れ可能な範囲を含んでいてよい。

プロセッサは、３Ｄ印刷ジョブの組による新たな粉体およびリサイクル粉体の使用、およびリサイクル粉体の生成を、任意の適切な仕方で予測してよい。プロセッサは、粉体、剤、および他の入力といった、印刷ジョブについての供給物に関連する記憶情報にアクセスしてよい。粉体の予測量は、過去の印刷ジョブに基づいてよい。例えばプロセッサはシミュレーションを実行して、１組のパラメータで部品を製造するための、目標粉体入力量を決定してよい。１つの実施形態では、プロセッサは、以前の印刷ジョブ、そして幾つかの場合にはシミュレーションに関する記憶情報にアクセスする。１つの実施形態では、プロセッサは、特定の種類の印刷ジョブの組による粉体の利用を決定して、後続の印刷ジョブについて予想される残存資源を決定する。プロセッサは、多数の種類の材料または以前の異なる種類の印刷ジョブから回収されるリサイクル粉体などについて、多数の種類の新たな粉体およびリサイクル粉体に対する需要を予測してよい。

続いて３０２において、プロセッサは、決定された量に比較した予測に関連する情報に基づいて、粉体資源を管理する。プロセッサは、印刷ジョブを再スケジューリングし、印刷ジョブについての粉体の種類を変更し、または粉体を第１の供給源から第２の供給源へと移送するなどにより、任意の適切な仕方で粉体資源を管理してよい。プロセッサは３Ｄ印刷ジョブに先立って印刷ジョブを再スケジューリングして、利用可能な粉体の量または種類がスケジュールに基づいて異なるようにし、スケジュールされた場合に粉体供給が３Ｄ印刷ジョブに対する需要に合致するようにしてよい。１つの実施形態において、プロセッサは３Ｄ印刷ジョブを、１次的粉体供給源に十分な粉体を有する別の３Ｄプリンター用に再スケジューリングする。この１次的供給源は、例えば、特定の３Ｄプリンターと関連し、使用のために利用可能なものであってよい。プロセッサは、決定された量に対して比較される特定の種類の粉体についての需要予測に基づいて、２次的供給源から３Ｄプリンターへと移動されるリサイクル粉体および／または新たな粉体の量を決定してよい。

プロセッサは、予測された需要対供給の情報の比較に基づいて、新たな粉体およびリサイクル粉体の１次的および２次的資源を統合調節してよい。１次的粉体源が、スケジュールされた時間に印刷ジョブについて十分な量の新たな粉体またはリサイクル粉体を含むと予測されない場合、プロセッサは、粉体の移送を行う量と源とを選択してよい。例えばプロセッサは、粉体がいつ使用されることになるかに基づき、また印刷の中断または冷却その他のプロセスのための計画された中断における中断レベルに基づくなどして、新たな粉体またはリサイクル粉体を２次的供給源から１次的供給源へと移送する量および時間枠を自動的に予測してよい。

１つの実施形態では、プロセッサは、粉体供給予測に基づいて、印刷ジョブのパラメータを変更する。例えば、プロセッサは、部品についての新たな粉体対リサイクル粉体を更新してよく、または粉体供給予測に基づいてスケジュールの順序を変更してよい。例えばプロセッサはスケジュールを更新して、より多くの部品が１次的粉体源から製造され、かくして後続の部品についてリサイクル供給物が生成されるようにしてよい。

１つの実施形態では、プロセッサは、新たな粉体およびリサイクル粉体の供給レベルに関連する情報を記憶し、伝達し、および／または表示する。例えばプロセッサは、新たな粉体の１次的供給源がしきい値を上回る場合に警告を伝送してよく、および／または新たな粉体の１次的供給源がしきい値を下回ると予測される時間を示す警告を伝送してよい。

図４は、ローカル粉体源とリモート粉体源の間で、３Ｄプリンター用の粉体供給を管理する方法の一例を示す流れ図である。例えばプロセッサは、印刷ジョブに関連する粉体の量および種類を決定して、その印刷ジョブについての需要に応ずるために、粉体資源の変更をスケジュールすべきかどうかを決定してよい。３Ｄプリンターは、その３Ｄプリンターに関連するローカルな１次的供給源およびその１次的供給源に移送されてよいリモートの２次的供給源といった、多数の粉体供給源に対するアクセスを有してよい。この方法は、例えば、図１のコンピューティングシステム１００によって実施されてよい。

プロセッサは、４００で開始されて、３Ｄ印刷ジョブについての粉体入力量を決定する。この印刷ジョブは指令された印刷ジョブまたはシミュレーション中の情報に基づく印刷ジョブであってよい。プロセッサは、印刷ジョブの組について、入力条件を決定してよい。入力される量は、新たな粉体およびリサイクル粉体の量を含んでよい。幾つかの場合には、印刷ジョブは、新たな粉体から製造された医療装置部品のような単一の種類の粉体を含んでよく、また幾つかの場合には、印刷ジョブは、部品に特定の密度その他の特性をもたらすために、特定の比率の新たな粉体およびリサイクル粉体を含んでよい。プロセッサは、その印刷ジョブおよび／または類似の印刷ジョブに関する情報を含むストレージにある情報をアクセスするなどにより、任意の適切な仕方において粉体の入力量を決定してよい。プロセッサは、その印刷ジョブについての粉体の範囲、または同様の粉体要求についての上限を決定してよい。

続いて４０１において、プロセッサは、入ってくるジョブについて十分なだけの新たな粉体がローカルにあるか否かを決定する。例えばプロセッサは、３Ｄプリンターがアクセス可能なリザーバ内にある粉体に関連する情報にアクセスしてよい。プロセッサは、リザーバの数、リザーバの充填レベル、および／またはストレージからアクセスした情報に基づいて、利用可能な新たな１次的粉体の量を決定してよい。プロセッサは、３Ｄ印刷ジョブについての粉体需要の上限を、利用可能な新たな１次的粉体の量と比較してよい。

続いて４０２において、新たな粉体供給物がローカルに十分でないと判断（決定）された場合には、プロセッサは新たな粉体をローカルな新たな粉体の供給源に追加されるようにする。例えばプロセッサは、追加される新たな粉体の量を決定してよい。

続いて４０８において、幾つかの実施形態において、プロセッサは印刷ジョブを再スケジュールし、および／または印刷ジョブについての粉体の種類を変更して、新たなパラメータでもって４００におけるプロセスの開始へと継続してよい。例えば印刷ジョブは、既存の新たな粉体の１次的供給物で実行されてよい印刷ジョブを、追加の新たな粉体を加える前に実行するようにしてよい。プロセッサは、１次的供給源へと追加される新たな粉体の量を決定してよく、そしてこの決定は、印刷ジョブまたは印刷ジョブの組に基づいて行われてよい。プロセッサは、多数のリモート位置に貯蔵された量を比較することなどにより、追加の新たな粉体供給物のための供給源を決定してよい。

続いて４０３において、プロセッサは、その印刷ジョブについて十分なリサイクル粉体の１次的供給源があるか否かを決定する。プロセッサは、リサイクル粉体がその印刷ジョブについての粉体需要に合致するか否かを決定するために、１次的供給源にあるリザーバ中の量、および／またはリザーバの数を比較してよい。幾つかの場合には、プロセッサは、印刷ジョブについて受け入れ可能な新たな粉体およびリサイクル粉体の比率の範囲を決定し、その範囲内の比率を、新たな粉体およびリサイクル粉体の１次的に利用可能な量、および／またはスケジュールされた印刷ジョブの組に基づいて利用可能であると予測される量に基づいて選択するなどにより、粉体供給に基づいて印刷ジョブのための粉体比率を更新してよい。

続いて４０７において、１次的供給源に十分なリサイクル粉体がある場合には、プロセッサは印刷ジョブを印刷し、印刷ジョブをスケジューリングし、実行すべき印刷ジョブについての情報を記憶し、および／またはシミュレーションされた印刷ジョブについて十分な供給物があることを示してよい。

リサイクル粉体の１次的供給が印刷ジョブについて不十分であることが決定された場合には、プロセッサは回収される粉体の量を分析する。続いて４０４において、プロセッサは、印刷ジョブについて十分な１次的回収粉体があるかどうかを決定する。回収粉体は、再使用のためにリザーバその他のエリアへと運ばれていない、３Ｄプリンターと関連する残存粉体であってよく、またはスケジュールされた印刷ジョブに基づいて新たな粉体からリサイクル粉体へと状態を変更される所定量の粉体であってよい。プロセッサはその量を、ストレージにある情報、およびスケジュールされた印刷ジョブの組に基づいて新たな粉体からリサイクル粉体へと状態を変更される粉体の予測量に関する情報に基づいて決定してよい。プロセッサはその量を、１次的供給源へと移送され、印刷ジョブより前にリサイクル粉体に変更される、新たな粉体の２次的供給物に基づいて決定してよい。

幾つかの実施形態において、プロセッサは続いて４０８に進んでよく、４０４において１次的粉体を回収する代わりに、またはそれに加えて、再スケジューリングを行い、および／または粉体の種類を変更する。例えばこの方法は続いて、更新されたパラメータと共に４００に進んでよい。

続いて４０６において、プロセッサは、回収された量の粉体を、それがリサイクル粉体として使用されてよい位置へと移送させてよい。幾つかの場合には、プロセッサは印刷ジョブを再スケジューリングして、より多くの粉体が回収用に利用可能となった場合に、この移送が生じうるようにしてよい。

プロセッサが、回収すべき１次的粉体が十分にないと決定した場合、プロセッサは、リサイクル粉体の第２の供給源を決定してよい。続いて４０５において、プロセッサは、リモート供給源からローカル供給源へのリサイクル粉体の移送を生じさせてよい。プロセッサは、その印刷ジョブおよび追加される印刷ジョブのための量に基づいて、粉体量を決定してよい。プロセッサは、十分な量を有するリモート供給源を選択してよく、また幾つかの場合には多数の供給源を選択してよい。プロセッサは、３Ｄプリンターの休止時間の間といったような、粉体の移送のための時間枠を決定してよい。プロセッサは、リサイクル粉体の自動的な移送を生じさせてよく、または選択した供給源から所定量の粉体を手作業で移送すべきことを示す警告を生じさせてよい。

続いて４０７において、プロセッサは、印刷ジョブの記憶、スケジューリング、または印刷を行わせる。

図５Ａおよび図５Ｂは、新たな粉体およびリサイクル粉体の供給に基づいて３Ｄ印刷ジョブをスケジューリングする１つの例を表す図である。図５Ａにおいて、ブロック５００、５０１、および５０２は、３Ｄ印刷ジョブの粉体需要および生成予測を示している。例えばブロック５００に記載された３Ｄ印刷ジョブ１は、２ｋｇの新たな粉体および３ｋｇのリサイクル粉体を使用して部品を製造し、印刷ジョブの完了時に残されるであろう１ｋｇのリサイクル粉体を生成する。プロセッサは印刷ジョブの組について多数のスケジュールをシミュレーションしてよく、シミュレーションされたスケジュールを比較して、粉体の移送回数といった優先度因子の組に基づいて、スケジュールを選択してよい。

図５Ｂは、ブロック５００、５０１、および５０２に記載された印刷ジョブについての、２つのスケジュールオプションを示している。例えばブロック５０３は第１のスケジュールを示しており、３Ｄプリンターについて順序は印刷ジョブ１、印刷ジョブ２、そして次いで印刷ジョブ３であり、１次的粉体供給は７ｋｇの新たな粉体および２ｋｇのリサイクル粉体である。最初の印刷ジョブの前に、３Ｄプリンターは２次的供給源からの１ｋｇのリサイクル粉体にアクセスしてよい。最初の印刷ジョブが完了した後、３Ｄプリンターは５ｋｇの新たな粉体と、その印刷ジョブから生成され回収して２番目の印刷ジョブに使用してよい１ｋｇのリサイクル粉体を有する。２番目の印刷ジョブが完了した後、３Ｄプリンターはその１次的供給源に、３ｋｇの新たな粉体および１ｋｇのリサイクル粉体を有する。３番目の印刷ジョブが完了した後、３Ｄプリンターは回収される２ｋｇのリサイクル粉体を有する。

ブロック５０４は第２のスケジュールを示しており、順序は印刷ジョブ２、印刷ジョブ３、そして印刷ジョブ１である。印刷ジョブがスケジュールされた順序において後の印刷ジョブのために回収されてよいリサイクル粉体を提供することから、これらの印刷ジョブは追加のリサイクル粉体を取り出すことなく、選択された順序で実行されてよい。プロセッサは、２次的供給源からの粉体移送数がより少ないことに基づいて、ブロック５０４に示された第２のスケジュールを選択してよい。異なる種類の粉体供給物を自動的に管理するコンピューティングシステムは、３Ｄプリンターが、印刷ジョブのスケジュールおよび供給物の受け取りをより効率的な仕方で行うことを許容してよい。

Claims (15)

1. コンピューティングシステムであって：
   新たな粉体の１次供給量、リサイクル粉体の１次供給量、新たな粉体の２次供給量、およびリサイクル粉体の２次供給量を含む、粉体資源に関する情報を記憶するストレージ；
   ３Ｄプリンター；および
   プロセッサを含み、プロセッサは
   印刷ジョブの組に基づいて、３Ｄプリンターによる新たな粉体およびリサイクル粉体の使用およびリサイクル粉体の生成を予測し；そして
   粉体の予測および粉体資源に関する記憶された情報に基づいて、１次的粉体供給源および２次的粉体供給源の間での新たな粉体資源およびリサイクル粉体資源を管理する、コンピューティングシステム。
2. 第２の３Ｄプリンターをさらに含み、プロセッサはさらに、３Ｄプリンターおよび第２の３Ｄプリンターの間における２次的粉体供給源からの新たな粉体およびリサイクル粉体を管理する、請求項１のコンピューティングシステム。
3. 新たな粉体資源を管理することは：
   記憶された情報に基づいて、予測された量の新たな粉体が新たな粉体の１次的供給源において利用可能であるどうかを決定し；そして
   利用可能でない場合に：取り出すべき新たな粉体供給物の量、および予測された量の新たな粉体に合致する新たな粉体の２次的供給源の少なくとも１つを決定することを含む、請求項１のコンピューティングシステム。
4. プロセッサはさらに、記憶された粉体資源情報を更新し、使用に基づいて新たな粉体の供給量およびリサイクル粉体の供給量を減少させ、新たな粉体の使用から生成されるリサイクル粉体に基づいてリサイクル粉体の供給量を増大させる、請求項１のコンピューティングシステム。
5. 印刷ジョブの組の順序を更新して２次的供給源から取り出される粉体の量を変化させることをさらに含む、請求項１のコンピューティングシステム。
6. 予測に基づき、印刷ジョブの組の中の印刷ジョブにおける新たな粉体対リサイクル粉体の比率を更新することをさらに含む、請求項１のコンピューティングシステム。
7. 新たな粉体およびリサイクル粉体の使用およびリサイクル粉体の生成の少なくとも１つを予測することは、過去の印刷ジョブからのデータを使用するシミュレーションに基づく、請求項１のコンピューティングシステム。
8. プロセッサにより、３Ｄ印刷ジョブについて使用される新たな粉体およびリサイクル粉体の量を決定し；
   ３Ｄ印刷ジョブに先立ってスケジュールされた印刷ジョブに基づいて、利用可能な新たな粉体およびリサイクル粉体の量を予測し；そして
   決定された量に対する予測された量に関する情報に基づいて、粉体資源を管理することを含む、方法。
9. ３Ｄ印刷ジョブより以前にスケジュールされた印刷ジョブの後に残存している利用可能なリサイクル粉体の量を決定することをさらに含む、請求項８の方法。
10. 決定された量に比較された予測に基づいて、２次的粉体供給源から３Ｄプリンターへと動かされるリサイクル粉体および新たな粉体の少なくとも１つの量を決定することをさらに含む、請求項８の方法。
11. ３Ｄ印刷ジョブについて使用される新たな粉体およびリサイクル粉体の量は、以前の印刷ジョブおよび関連する粉体の使用量に基づいて決定される、請求項８の方法。
12. 印刷ジョブおよびその印刷ジョブより以前にスケジュールされた印刷ジョブの少なくとも１つを再スケジュールして、再スケジュールされた印刷ジョブの実行時に利用可能な新たな粉体およびリサイクル粉体の少なくとも１つの量を変更することをさらに含む、請求項８の方法。
13. 機械読み取り可能な非一時的記憶媒体であって、プロセッサによって実行可能な命令を含み、プロセッサに：
    ３Ｄ印刷ジョブの組に基づいて、新たな粉体の使用、リサイクル粉体の使用、およびリサイクル粉体の生成を予測させ；そして
    この予測に基づいて、複数の３Ｄプリンターの間での新たな粉体およびリサイクル粉体の１次的資源および２次的資源を統合調節させる、機械読み取り可能な非一時的記憶媒体。
14. 予測に基づいて、２次的供給源から１次的供給源へと移送される粉体の量を決定する命令をさらに含む、請求項１３の機械読み取り可能な非一時的記憶媒体。
15. 予測に基づいて、３Ｄ印刷ジョブの組をスケジュールする命令をさらに含む、請求項１３の機械読み取り可能な非一時的記憶媒体。

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