Блог

3D печат

Как 3D печатът променя производството и засяга следващите тенденции

Новата технология за изработване на обекти с помощта на 3D принтери изискваше преглед на тази технология, въздействието върху производството и възможните нови тенденции и начини за организиране на производството.

Повечето текстове, занимаващи се с индустриалната сфера (и много други области), всъщност започват със заключението, че „днес технологиите (медицина, химия и др.) Са толкова напреднали, че ...“

Този девиз, както е бил в миналото, разбира се ще остане за много години напред и вероятно ще ни надживее, защото такъв, какъвто е, точно в деня, в който четем този текст, човешкото общество никога не е било по-развито, но нито ще бъде, както ще бъде утре.

И наистина, нуждите, създадени от човека, се различават от ден на ден и всяка нужда обуславя нова, която трябва да бъде по-съвършена и по-добра от предишната. Ако поставите тези нужди в контекст, напр. компютърна индустрия, ще видим, че вече нямаме достатъчно компютри, които биха могли, преди пет години и повече от цялата ни работа (новите нужди изискват по-пълен софтуер, който допълнително обуславя хардуера и т.н.) По-конкретно, това явление е описано от Гордън Мур(Гордън Мур), един от основателите на Intel, който казва, че мощността на компютрите се удвоява на всеки 18 до 20 месеца, след което този закон е наречен закон на Мур. Така че днес нашият мобилен телефон съдържа повече изчислителна мощ от цялата организация на НАСА, която през 1969 г. изпрати двама души на Луната или например. видеоигри, които консумират повече изчислителни ресурси за симулиране на триизмерни ситуации, отколкото един мейнфрейм компютър от предишното десетилетие (Kaku, 2011).

Тук трябва веднага да се разделят две неща. Потребностите, които днес са ежедневни, този компютър не може да изпълни, но другата страна на историята, когато се разглежда като цяло, този компютър, както беше споменато, беше достатъчен, за да изстреля човек на Луната. Така напредъкът на науката се освободи от зависимостта от скоростта, напр. процесор и се набляга много на други клонове, които евентуално пречат на напредъка. Накратко, науката комуникира с компютъра в две посоки и го адаптира към себе си.

Потребностите обаче не са единствените, които „тласкат“ човечеството напред. Желанието, което човек създава, независимо дали има нужда от това или не, отваря напълно ново пространство за състезателни индустрии, за да му предложи точно това, което иска или какво би искал, без още да го осъзнава. Не трябва да забравяме и маркетинга, който подкрепя цялата история с факта, че това всъщност са нашите нужди и това, без което не можем, а не просто желания, които не са толкова необходими за нас. Когато включим човек като социално и културно същество, което иска да се различава от другите и да формира неговата идентичност, която да отразява неговото вътрешно духовно състояние (което до известна степен е потребност и желание), получаваме много сложна картина на днешния клиент, от ъгъла на напр. . компания, която иска да продаде автомобила си, където тази компания трябва да похарчи значителни ресурси, за да проучи и оформи предложението си, без дори да влезе в производството на тази кола.

Как тогава да произведем този продукт и да го направим нещо, което някой иска? Що за изследване е това и кое е най-доброто за провеждане и трябва ли да бъде отражение на истинското желание на купувача и нещо, което някой ще купи, без то да стои на склад и да губи стойност? Един от най-добрите начини да се направи продукт е клиентът да каже какво очаква от този продукт и тогава ще бъдем сигурни, че ще му го продадем. Разбира се, другата страна на проблема е как да постигнете всичко това с възможно най-малко ресурси и да уважавате всеки клиент поотделно.

Първите, които предлагат отговор на този въпрос, са привържениците на нов подход в производството.Подходът, който се появи преди около двадесет години, предлага начин на мислене и философия за организиране на производството, за да се вземат предвид всички тези изисквания, докато се намират решения, които да отговорят на тези изисквания, за взаимна изгода. Така че, произвеждайте това, което всеки клиент иска и може да плати и да реализирате печалба. Този подход се наричамасово персонализиране.Монета, която произхожда от две английски думиМаса(маса, маса, множество) и думиПерсонализиране(навик, навик, обичай, адаптация), което би означавало в преводмасова адаптацияпо отношение на възможността за адаптиране (индивидуализация) на продуктите в масовото производство като такива (Според Suzić, 2014).

Производство днес

Има много подходи към производството, но този, който е взел най-голяма скорост и е най-приложен днес, е персонализирането. Що се отнася до персонализирането, то винаги се класифицира във времето, в което живеем, а предположенията, свързани с персонализирането, са главно, че той предписва какъв вид производство е най-добър и как да подходим към продуктовия дизайн и производство. Персонализирането не предписва какъв вид производство е най-добре и как да се създаде продукт. Персонализирането е подход иНачинът на мислене, а най-добрите начини и най-добри производствени практики са само следствие от този подход и решението за прилагане на този тип мислене в производството (създаването) като цяло.

Всички успешни компании се съобразиха с този подход и изградиха успешни системи, с които успяха да организират производството си, така че да отговорят най-добре на пазара. Персонализирането беше споменато, за да се посочи необходимостта от организиране на системата в посока намаляване на входящите количества в производството, в сравнение с продукцията, и така тя като подход изигра много важна роля.

Това въведе големи промени в начина на създаване на продуктите, но все пак в основата си начинът на тяхното производство не се промени. Предлага се само по-добра организация.

Добавяне и изваждане на материали

Производството до момента се основава на принципа на отнемане на материали. На практика това означава вземане на парче, по-голямо от размерите на крайния продукт и отстраняване на материала от парчето, докато парчето се доведе до крайния размер. Този начин на производство все още е доминиращ в преработващата индустрия. Разбира се, има и изключения като продукти, получени чрез отливане, издухване, щамповане и т.н., но тези методи не осигуряват достатъчна „последваща“ свобода в дизайна на продукта, но са ограничени от предварителна подготовка (шаблони, материални структури и т.н.).

Методът на производство, предлаган чрез 3D печат, е точно обратното на посочения метод и предлага производство чрез добавяне на материали. Този метод на производство се основава на принципа на добавяне на материали, докато се получи крайното измерение.

3D печат

Допреди няколко години този подход изглеждаше като научна фантастика, но именно инженерингът допринесе за стартирането на този тип производство. При триизмерния печат обектът се създава чрез последователно нанасяне на слоеве материал.части и възли от няколко различни материала, различни механични и физични свойства (Wikipedia, 2015).

Ако стигнем до същността на триизмерния печат, той би могъл да съществува от времето на „течните материали“, но инженерството е допринесло за комбинацията от CNC[1]машина и обикновен екструдер (който може да избута някакъв материал), получава възможност за създаване на обект в три измерения, което е показано на фигура 1.

появата на 3D печат

Фигура 1 - Комбинация от CNC машина и пластмасов екструдер (Рязане на картон върху cnc, 2015 г.) (What’s New in the World of 3D Printing ?, 2015 г.) (3D печат, 2015 г.)

Разбира се, с течение на времето се развиха по-усъвършенствани методи от този тип и техники за съединяване на нанесените слоеве, където постоянно се получава по-добър завършек, подобряват се нови материали, подобрява се конструкцията на самите принтери и т.н. Трябва да споменем и наскоро представения принтер на компанията Carbon3D, чиито конструктори бяха вдъхновени от филма „Терминатор 2“, където се формира обект, който се извлича от течна смола (Фигура 2). Както каза един от създателитеот товапринтерЙосифDeSimone, 3Dпринтерисавсъщност 2D принтери, които повтарят процеса отново и отново и този процес (поне засега) отнема много дълго време. Този принтер „просто“ извлича целия обект от флуида, който преди това е бил оформен с помощта на светлина и осигурява 25 до 100 пъти по-бърз печат (Carbon3D, 2015).

3D печат от течност

Фигура 2 - Принцип на работа на 3D принтери Carbon 3D. (Carbon3D, 2015)

3D печат и производство

Вече можете да видите как приложението на 3D принтерите се разпространява във всички области на индустрията, така че вече има отпечатани части на тялото, черупки на автомобили, прибори за хранене, гардероби и дори къщи и сгради и т.н. Например. Днес Boeing отпечатва над 20 000 части за своя самолет (DICKEY, 2015).

Тъй като тази технология става по-евтина и по-достъпна, експертите в тази област прогнозират, че този тип производство ще премине от индустрия към клиенти. С 3D принтери хората ще могат да създават свои собствени модели, да модифицират съществуващите и да персонализират продуктите според своите нужди. Вече можете да намерите много безплатни модели в интернет, които могат да бъдат изтеглени и отпечатани директно.

Ако обаче погледнем банален пример, много хора днес имат „обикновени“ 2D принтери в домовете си, но все още има копирни машини и дори тези, които имат принтери, печатат в копирни машини. Подобно ще бъде и при 3D принтерите. Има няколко причини за това, някои от които са:

-Икономически, защото масовото производство все още е по-евтино от индивидуалното производство.

-По-добро завършване, при което повечето хора няма да имат условия да извършат качествено довършване, както имат професионалистите.

-Познания в тази област, включително материални характеристики, конструктивни знания, познания за обработка на софтуер.

-Творчески способности на индивида.

-Физически ограничения на принтера.

По отношение на задоволяването на нуждите на клиентите, 3D печатът предоставя неизмеримо по-големи възможности за приспособяване на продуктите според предпочитанията на клиентите, отколкото традиционното производство, основано на лишения от материали, може да предложи. Но погледнато от гледна точка на производителя, той дава възможност за производство без излишни (отпадъчни) материали, намаляване на броя на машините, по-ниски разходи за съхранение и т.н. Също така, има места за гореспоменатата персонализация, където могат предварително да бъдат произведени продуктови платформи, на които ще бъде възможно да се отпечатат желаните форми и допълнително да се отговори на нуждите на клиентите, със скоростта на доставка и други подобни. Също така ще се отвори възможността за напускане на недовършения продукт, където като такъв той ще бъде доставен на купувача, а купувачът ще може да отпечата продукта и с принтера си.

По-долу са дадени няколко примера, получени чрез 3D печат

Приложение 1-Китайски Компания WinSun,,специализирани За строителствоизползвайки 3D технология, къщата „отпечатва“ първата си многоетажна сграда

 

3d сграда

Снимка 3 - Печатна сграда -http://svetzanimljivosti.com/zgrada-iz-stampaca-prva-visespratnica-po-3d-tehnologiji/

интериор на 3d сграда

Фигура 4 - Интериор на печатаната сграда - http://kiko-unico.com.hr/hocemo-li-u-skoroj-buducnosti-printati-stambene-objekte-luksuzne-vile/

Приложение 2 -Local Motors е произвел автомобил, където структурни елементи и части на тялото се отпечатват на 3D принтер, а след това в него се инсталират допълнителни компоненти.

3d кола

Фигура 5 - Авточия са части отпечатан- http://www.b92.net/automobili/razno.php?yyyy=2015&mm=01&nav_id=946245

Приложение 3 - 3D пушка и пистолет

 

3d пистолет

Снимка 6 - 3d пушка -http://www.dailymail.co.uk/sciencetech/article-2295283/3D-printing-gunsmiths-make-blueprints-available-free-download-granted-firearms-licence.html

3D отпечатан пистолет

Фигура 7 -http://www.bbc.com/news/science-environment-22421185

Приложение 4-3D ръка за хора с увреждания

3D ръка

Фигура 8 - 3D ръка - http://edition.cnn.com/2014/04/14/tech/innovation/carpenter-fingers-robohand-3-d/

Източници

3D печат. (2015, 4 14). Взето от Уикипедия, безплатната енциклопедия:http://en.wikipedia.org/wiki/3D_printing

Carbon3D. (2015, 04 5). Взето от Carbon3D | CLIP Technology - Пробивна технология, фокусирана върху настройваем фотохимичен процес за безслоен 3D печат ::http://carbon3d.com/

ДИКИ, М. Р. (2015, 4 15).Надявам се, че се доверявате на 3D принтери - Boeing ги използва, за да „печата“ части за своите равнини. Взето от Business Insider:http://www.businessinsider.com/

Каку, Д. М. (2011).Физика на бъдещето.

Рязане на картон върху cnc. (2015, 4 14). Взето от elitesecurity.org - уеб форуми:http://www.elitesecurity.org/t415702-0

Сузич, Н. (. (Н.д.). Нови Сад.

Какво е новото в света на триизмерния печат?. (2015, 4 14). Взето от Brit + co:http://www.brit.co/3d-june/

Уикипедия. (2015, 04 12).3D печат. Взето от Уикипедия:http://sr.wikipedia.org/sr-el/3%D0%94_%D1%88%D1%82%D0%B0%D0%BC%D0%BF%D0%B0



[1]CNC (инж. компютърно цифрово управление) Е машина, която използва предварително въведени координати за своето движение, които от своя страна се въвеждат в зависимост от желаните позиции в наблюдаваната координатна система

Имаш ли въпрос? Кликнете върху харесване или напишете коментар