Development of Digital Twin for FDM Printer With Preventive Cyber-Attack and Control Algorithms

IEEE Access, 2024

Полный текст Открытый доступ: Gold Метаданные (CSL-JSON)
DOI 10.1109/access.2024.3516827
Достоверность данных 85 высокая
Как считается эта оценка

Складывается из проверяемых признаков самой записи: есть ли у статьи DOI, сколько независимых источников подтвердили её данные, заполнены ли обязательные поля и насколько свежо последнее подтверждение. Снижают оценку расхождения между источниками и отсутствие идентификатора. Значение от 80 означает, что запись опубликована без дополнительной проверки; от 60 до 79 — что она опубликована с пониженной достоверностью и ручная проверка желательна. Запись, выверенную редактором вручную, пересчёт не опускает ниже 90. Это оценка наших данных о статье, а не оценка самой статьи.

Аннотация

This paper presents a developed model of a Digital Twin (DT) for a fused deposition modeling (FDM) printer, real-time defect detection, and proposed frameworks for preventing cyber-attacks in real-time. It also highlights a model predictive control (MPC) algorithm based on a real-time feedback system for controlling the material feed. The system is designed and developed based on DT, and MPC with integrated machine learning (ML) algorithms to establish real-time process control and enhance the safety and reliability of the physical plant. ML algorithm is used for anomaly detection based on the convolutional neural network (CNN) model. The developed system can be practically utilized in smart manufacturing industries as well as cyber-physical systems-based plants. The work is novel and original as this type of DT and cyber-physical systems (CPS) are very new to additive manufacturing (AM) industries. There are several conceptual models in the literature and there is a critical need for such implemented working systems.