Blog

Τρισδιάστατη εκτύπωση

Πώς η 3D εκτύπωση αλλάζει την παραγωγή και επηρεάζει τις επόμενες τάσεις

Η νέα τεχνολογία κατασκευής αντικειμένων με τη βοήθεια τρισδιάστατων εκτυπωτών απαιτούσε επίσης την επανεξέταση αυτής της τεχνολογίας, τις επιρροές στην παραγωγή και τις πιθανές νέες τάσεις και τρόπους οργάνωσης της παραγωγής.

Τα περισσότερα κείμενα που ασχολούνται με τη βιομηχανία (και πολλούς άλλους τομείς) στην πραγματικότητα ξεκινούν με το συμπέρασμα ότι "σήμερα η τεχνολογία (ιατρική, χημεία κ.λπ.) είναι τόσο προηγμένη που…"

Αυτό το σύνθημα, όπως ήταν στο παρελθόν, θα παραμείνει φυσικά για πολλά ακόμη χρόνια και πιθανότατα θα μας ξεπεράσει, διότι, όπως ακριβώς, την ημέρα που διαβάζουμε αυτό το κείμενο, η ανθρώπινη κοινωνία δεν έχει αναπτυχθεί ποτέ περισσότερο, αλλά ούτε θα να είναι, όπως θα είναι αύριο.

Και πράγματι, οι ανάγκες που δημιουργούνται από τον άνθρωπο διαφέρουν από μέρα σε μέρα και κάθε ανάγκη προϋποθέτει μια νέα, η οποία πρέπει να είναι πιο τέλεια και καλύτερη από την προηγούμενη. Εάν βάλετε αυτές τις ανάγκες στο πλαίσιο, π.χ. βιομηχανία υπολογιστών, θα δούμε ότι δεν έχουμε πλέον αρκετούς υπολογιστές που θα μπορούσαν, πριν από πέντε χρόνια και περισσότερο από ό, τι όλη η δουλειά μας (οι νέες ανάγκες απαιτούν πληρέστερο λογισμικό, το οποίο περαιτέρω προϋποθέτει το υλικό κ.λπ.). Συγκεκριμένα, αυτό το φαινόμενο περιγράφηκε από τον Gordon Moore(Γκόρντον Μουρ), ένας από τους ιδρυτές της Intel, ο οποίος λέει ότι η ισχύς των υπολογιστών διπλασιάζεται κάθε 18 έως 20 μήνες, μετά την οποία ο νόμος αυτός ονομάστηκε Νόμος του Μουρ. Έτσι, σήμερα, το κινητό μας τηλέφωνο διαθέτει περισσότερη υπολογιστική ισχύ από ό, τι ολόκληρος ο οργανισμός της NASA, ο οποίος το 1969 έστειλε δύο άτομα στο φεγγάρι ή, για παράδειγμα. βιντεοπαιχνίδια που καταναλώνουν περισσότερους υπολογιστικούς πόρους για την προσομοίωση τρισδιάστατων καταστάσεων από έναν υπολογιστή mainframe της προηγούμενης δεκαετίας (Kaku, 2011).

Δύο πράγματα πρέπει να χωριστούν αμέσως εδώ. Οι ανάγκες που είναι καθημερινές σήμερα, που ο υπολογιστής δεν μπορούσε να εκπληρώσει, αλλά η άλλη πλευρά της ιστορίας, όταν παρατηρείται γενικά, ότι ο υπολογιστής, όπως αναφέρθηκε, ήταν αρκετός για να εκτοξεύσει έναν άνθρωπο στη Σελήνη. Έτσι, η πρόοδος της επιστήμης απαλλάχθηκε από την εξάρτηση από την ταχύτητα, π.χ. επεξεργαστή και υπάρχει μεγάλη έμφαση σε άλλους κλάδους, οι οποίοι πιθανώς εμποδίζουν την πρόοδο. Εν ολίγοις, η επιστήμη επικοινωνεί με τον υπολογιστή σε δύο κατευθύνσεις και τον προσαρμόζει στον εαυτό του.

Ωστόσο, δεν είναι μόνο οι ανάγκες που "ωθούν" την ανθρωπότητα προς τα εμπρός. Η επιθυμία που δημιουργεί ένα άτομο, ανεξάρτητα από το αν το χρειάζεται ή όχι, ανοίγει έναν εντελώς νέο χώρο για τις αγωνιστικές βιομηχανίες για να του προσφέρει ακριβώς αυτό που θέλει ή τι θα ήθελε, χωρίς να το έχει γνωρίσει ακόμη. Δεν πρέπει να ξεχνάμε το μάρκετινγκ, το οποίο υποστηρίζει ολόκληρη την ιστορία με το γεγονός ότι αυτές είναι στην πραγματικότητα οι ανάγκες μας και αυτό που δεν μπορούμε να κάνουμε χωρίς, και όχι μόνο επιθυμίες που δεν είναι τόσο απαραίτητες για εμάς. Όταν συμπεριλαμβάνουμε ένα άτομο ως κοινωνικό και πολιτιστικό ον, που θέλει να είναι διαφορετικό από τους άλλους και να διαμορφώσει την ταυτότητά του που θα αντικατοπτρίζει την εσωτερική πνευματική του κατάσταση (η οποία σε κάποιο βαθμό είναι ανάγκη και επιθυμία), έχουμε μια πολύ περίπλοκη εικόνα του σημερινού πελάτη, από τη γωνία π.χ. . μια εταιρεία που θέλει να πουλήσει το αυτοκίνητό της, όπου η εταιρεία πρέπει να δαπανήσει σημαντικούς πόρους, να ερευνήσει και να διαμορφώσει την προσφορά της, χωρίς καν να εισέλθει στην παραγωγή αυτού του αυτοκινήτου.

Πώς λοιπόν να παράγουμε αυτό το προϊόν και να το κάνουμε κάτι που θέλει κάποιος; Τι είδους έρευνα είναι και ποια είναι η καλύτερη διεξαγωγή και θα πρέπει να είναι μια αντανάκλαση της πραγματικής επιθυμίας του αγοραστή και κάτι που θα αγοράσει κάποιος, χωρίς αυτό να βρίσκεται σε απόθεμα και να χάνει αξία; Ένας από τους καλύτερους τρόπους για να δημιουργήσετε ένα προϊόν είναι ο πελάτης να πει τι περιμένει από αυτό το προϊόν και, στη συνέχεια, θα είμαστε σίγουροι ότι θα το πουλήσουμε σε αυτόν. Φυσικά, η άλλη πλευρά του προβλήματος είναι πώς να τα επιτύχετε όλα αυτά με όσο το δυνατόν λιγότερους πόρους και να σέβεστε κάθε πελάτη ξεχωριστά.

Οι πρώτοι που προσφέρουν απάντηση σε αυτό το ερώτημα είναι οι υποστηρικτές μιας νέας προσέγγισης στην παραγωγή.Η προσέγγιση που εμφανίστηκε πριν από περίπου είκοσι χρόνια, προσφέρει έναν τρόπο σκέψης και μια φιλοσοφία οργάνωσης της παραγωγής, ώστε να λαμβάνονται υπόψη όλες αυτές οι απαιτήσεις, ενώ βρίσκουμε λύσεις για την κάλυψη αυτών των απαιτήσεων, για αμοιβαίο όφελος. Έτσι, δημιουργήστε ό, τι θέλει κάθε πελάτης και μπορείτε να πληρώσετε και να κερδίσετε. Αυτή η προσέγγιση ονομάζεταιμαζική προσαρμογή.Ένα νόμισμα που προήλθε από δύο αγγλικές λέξειςΜάζα(μάζα, μάζα, πλήθος) και λέξειςΠροσαρμογή(συνήθεια, συνήθεια, έθιμο, προσαρμογή), που θα σήμαινε μετάφρασημαζική προσαρμογήόσον αφορά τη δυνατότητα προσαρμογής (εξατομίκευσης) προϊόντων στη μαζική παραγωγή ως έχει (Σύμφωνα με τον Suzić, 2014).

Παραγωγή σήμερα

Υπάρχουν πολλές προσεγγίσεις στην παραγωγή, αλλά αυτή που έχει πάρει τη μεγαλύτερη δυναμική και εφαρμόζεται περισσότερο σήμερα, είναι η προσαρμογή. Όσον αφορά την προσαρμογή, ταξινομείται πάντα στον χρόνο που ζούμε και οι παραδοχές που σχετίζονται με την προσαρμογή είναι κυρίως ότι ορίζει ποιο είδος παραγωγής είναι καλύτερο και πώς να προσεγγίσετε το σχεδιασμό και την παραγωγή του προϊόντος. Η προσαρμογή δεν καθορίζει ποιο είδος παραγωγής είναι καλύτερο και πώς να δημιουργήσετε ένα προϊόν. Η προσαρμογή είναι μια προσέγγιση καιΟ τρόπος σκέψης, και οι βέλτιστοι τρόποι και οι βέλτιστες πρακτικές παραγωγής είναι μόνο συνέπεια αυτής της προσέγγισης και της απόφασης να εφαρμοστεί αυτός ο τύπος σκέψης στην παραγωγή (δημιουργία) γενικά.

Όλες οι επιτυχημένες εταιρείες συμμορφώθηκαν με αυτήν την προσέγγιση και δημιούργησαν επιτυχημένα συστήματα με τα οποία κατάφεραν να οργανώσουν την παραγωγή τους έτσι ώστε να ανταποκρίνονται καλύτερα στην αγορά. Η προσαρμογή αναφέρθηκε για να δείξει την ανάγκη οργάνωσης του συστήματος προς την κατεύθυνση της μείωσης των ποσοτήτων εισόδου στην παραγωγή, σε σύγκριση με την παραγωγή, και έτσι ως προσέγγιση έπαιξε πολύ σημαντικό ρόλο.

Αυτό εισήγαγε σημαντικές αλλαγές στον τρόπο δημιουργίας των προϊόντων, αλλά ακόμα, στον πυρήνα του, ο τρόπος παραγωγής τους δεν άλλαξε. Προσφέρθηκε μόνο καλύτερη οργάνωση.

Προσθήκη και αφαίρεση υλικών

Η μέχρι τώρα παραγωγή βασίζεται στην αρχή της αφαίρεσης υλικών. Στην πράξη, αυτό σημαίνει να πάρει ένα κομμάτι μεγαλύτερο από τις διαστάσεις του τελικού προϊόντος και να αφαιρέσετε το υλικό από το κομμάτι έως ότου το κομμάτι φτάσει στην τελική διάσταση. Αυτός ο τρόπος παραγωγής εξακολουθεί να κυριαρχεί στη μεταποιητική βιομηχανία. Φυσικά, υπάρχουν εξαιρέσεις, όπως προϊόντα που λαμβάνονται με χύτευση, εμφύσηση, σφράγιση κ.λπ., αλλά αυτές οι μέθοδοι δεν παρέχουν επαρκή «μεταγενέστερη» ελευθερία στο σχεδιασμό προϊόντων, αλλά περιορίζονται από προηγούμενη προετοιμασία (πρότυπα, δομές υλικών, κ.λπ.).

Η μέθοδος παραγωγής που προσφέρει η τρισδιάστατη εκτύπωση είναι ακριβώς το αντίθετο της δηλωμένης μεθόδου και προσφέρει παραγωγή προσθέτοντας υλικά. Αυτή η μέθοδος παραγωγής βασίζεται στην αρχή της προσθήκης υλικών, έως ότου επιτευχθεί η τελική διάσταση.

3D εκτύπωση

Μέχρι πριν από μερικά χρόνια, αυτή η προσέγγιση έμοιαζε με επιστημονική φαντασία, αλλά η μηχανική συνέβαλε στην έναρξη αυτού του τύπου παραγωγής. Σε τρισδιάστατη εκτύπωση, το αντικείμενο δημιουργείται με διαδοχική εφαρμογή στρώσεων υλικού.ανταλλακτικά και συγκροτήματα πολλών διαφορετικών υλικών, διαφορετικών μηχανικών και φυσικών ιδιοτήτων (Wikipedia, 2015).

Εάν μπαίνουμε στην ουσία της τρισδιάστατης εκτύπωσης, θα μπορούσε να υπήρχε από την εποχή των "υγρών υλικών", αλλά η μηχανική έχει συμβάλει στον συνδυασμό CNC[1]μηχανή και συνηθισμένος εξωθητής (που μπορεί να ωθήσει κάποιο υλικό), έχει τη δυνατότητα να δημιουργήσει ένα αντικείμενο σε τρεις διαστάσεις, όπως φαίνεται στο σχήμα 1.

η εμφάνιση της τρισδιάστατης εκτύπωσης

Εικόνα 1 - Συνδυασμός μηχανής CNC και πλαστικού εξωθητή (χαρτόνι κοπής στο cnc, 2015) (Τι νέο υπάρχει στον κόσμο της τρισδιάστατης εκτύπωσης ;, 2015) (εκτύπωση 3D, 2015)

Φυσικά, με την πάροδο του χρόνου, έχουν αναπτυχθεί πιο εξελιγμένες μέθοδοι αυτού του τύπου και τεχνικές σύνδεσης των εφαρμοζόμενων στρωμάτων, όπου επιτυγχάνεται συνεχώς καλύτερο φινίρισμα, βελτιώνονται νέα υλικά, βελτιώνεται η κατασκευή των ίδιων των εκτυπωτών κ.λπ. Θα πρέπει επίσης να αναφέρουμε τον πρόσφατα παρουσιαζόμενο εκτυπωτή της εταιρείας Carbon3D, του οποίου οι κατασκευαστές εμπνεύστηκαν από την ταινία "Terminator 2", όπου σχηματίζεται ένα αντικείμενο που εξάγεται από υγρή ρητίνη (Σχήμα 2). Όπως είπε ένας από τους δημιουργούςαπό αυτόεκτυπωτήςΙωσήφDeSimone, 3DεκτυπωτέςείναιΣτην πραγματικότητα εκτυπωτές 2D, οι οποίοι επαναλαμβάνουν τη διαδικασία ξανά και ξανά, και αυτή η διαδικασία (τουλάχιστον για τώρα) διαρκεί πολύ χρόνο. Αυτός ο εκτυπωτής "απλώς" εξάγει ολόκληρο το αντικείμενο από το υγρό, το οποίο είχε προηγουμένως διαμορφωθεί με τη βοήθεια του φωτός και παρέχει 25 έως 100 φορές ταχύτερη εκτύπωση (Carbon3D, 2015).

Τρισδιάστατη εκτύπωση από υγρό

Εικόνα 2 - Αρχή λειτουργίας εκτυπωτών 3D Carbon 3D. (Carbon3D, 2015)

3D εκτύπωση και παραγωγή

Μπορείτε ήδη να δείτε πώς εξαπλώνεται η εφαρμογή τρισδιάστατων εκτυπωτών σε όλους τους τομείς της βιομηχανίας, επομένως υπάρχουν ήδη τυπωμένα μέρη αμαξώματος, κελύφη αυτοκινήτων, μαχαιροπήρουνα, ντουλάπες, ακόμη και σπίτια και κτίρια κ.λπ. Για παράδειγμα. Η Boeing εκτυπώνει σήμερα περισσότερα από 20.000 ανταλλακτικά για τα αεροσκάφη της (DICKEY, 2015).

Καθώς αυτή η τεχνολογία γίνεται φθηνότερη και πιο προσιτή, οι ειδικοί σε αυτόν τον τομέα προβλέπουν ότι αυτός ο τύπος παραγωγής θα μετακινηθεί από τη βιομηχανία στους πελάτες. Με τους εκτυπωτές 3D, οι άνθρωποι θα μπορούν να δημιουργούν τα δικά τους μοντέλα, να τροποποιούν τα υπάρχοντα και να προσαρμόζουν τα προϊόντα στις ανάγκες τους. Μπορείτε ήδη να βρείτε πολλά δωρεάν μοντέλα στο Διαδίκτυο, τα οποία μπορείτε να κατεβάσετε και να εκτυπώσετε απευθείας.

Ωστόσο, αν δούμε ένα παράνομο παράδειγμα, πολλοί άνθρωποι σήμερα έχουν «συνηθισμένους» 2D εκτυπωτές στα σπίτια τους, αλλά υπάρχουν ακόμα φωτοαντιγραφικά μηχανήματα, ακόμη και εκείνοι που έχουν εκτυπωτές εκτυπώνονται σε φωτοαντιγραφικά. Θα είναι παρόμοιο με 3D εκτυπωτές. Υπάρχουν πολλοί λόγοι για αυτό, μερικοί από τους οποίους είναι:

-Οικονομικά, επειδή η μαζική παραγωγή είναι ακόμα φθηνότερη από την ατομική παραγωγή.

-Καλύτερο φινίρισμα, όπου τα περισσότερα άτομα δεν θα έχουν τις προϋποθέσεις για να πραγματοποιήσουν ένα ποιοτικό φινίρισμα, όπως έχουν οι επαγγελματίες.

-Γνώση αυτής της περιοχής, συμπεριλαμβανομένων των υλικών χαρακτηριστικών, της εποικοδομητικής γνώσης, της γνώσης του λογισμικού επεξεργασίας.

-Δημιουργικές ικανότητες ενός ατόμου.

-Φυσικοί περιορισμοί του εκτυπωτή.

Όσον αφορά την κάλυψη των αναγκών των πελατών, η τρισδιάστατη εκτύπωση παρέχει απίστευτα μεγαλύτερες ευκαιρίες για προσαρμογή των προϊόντων στις προτιμήσεις των πελατών από ό, τι η παραδοσιακή παραγωγή με βάση την στέρηση υλικών ήταν σε θέση να προσφέρει. Όμως, από την άποψη του κατασκευαστή, επιτρέπει την παραγωγή χωρίς πλεόνασμα (απόβλητα) υλικών, μείωση του αριθμού των μηχανημάτων, χαμηλότερο κόστος αποθήκευσης κ.λπ. Επίσης, υπάρχει περιθώριο για την προαναφερθείσα προσαρμογή, όπου οι πλατφόρμες προϊόντων μπορούν να παραχθούν εκ των προτέρων, στην οποία θα είναι δυνατή η εκτύπωση των επιθυμητών σχημάτων και επιπλέον θα ικανοποιούνται οι ανάγκες των πελατών, με την ταχύτητα παράδοσης και τα παρόμοια. Επίσης, θα ανοίξει η δυνατότητα εγκατάλειψης του ημιτελούς προϊόντος, όπου θα παραδοθεί στον αγοραστή και ο αγοραστής θα μπορεί περαιτέρω να εκτυπώσει το προϊόν με τον εκτυπωτή του.

Ακολουθούν μερικά παραδείγματα που λαμβάνονται με τρισδιάστατη εκτύπωση

Παράρτημα 1-κινέζικα Εταιρία WinSun,,ειδικευμένος Για κατασκευήΧρησιμοποιώντας τεχνολογία 3D, το σπίτι "εκτύπωσε" το πρώτο πολυώροφο κτίριό του

 

Τρισδιάστατο κτίριο

Εικόνα 3 - Τυπωμένο κτίριο -http://svetzanimljivosti.com/zgrada-iz-stampaca-prva-visespratnica-po-3d-tehnologiji/

εσωτερικό τρισδιάστατου κτηρίου

Εικόνα 4 - Εσωτερικό του τυπωμένου κτηρίου - http://kiko-unico.com.hr/hocemo-li-u-skoroj-buducnosti-printati-stambene-objekte-luksuzne-vile/

Παράρτημα 2 -Η Local Motors δημιούργησε ένα αυτοκίνητο όπου τα δομικά στοιχεία και τα μέρη του αμαξώματος εκτυπώνονται σε έναν τρισδιάστατο εκτυπωτή και στη συνέχεια πρόσθετα εξαρτήματα εγκαθίστανται στο αυτοκίνητο.

Τρισδιάστατο αυτοκίνητο

Εικόνα 5 - Αυτόματοτου οποίου είναι ανταλλακτικά έντυπος- http://www.b92.net/automobili/razno.php?yyyy=2015&mm=01&nav_id=946245

Παράρτημα 3 - 3D τουφέκι και πιστόλι

 

Τρισδιάστατο όπλο

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

Τρισδιάστατο τυπωμένο όπλο

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

Παράρτημα 4-3D χέρι για άτομα με ειδικές ανάγκες

3D χέρι

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

Πηγές

3D εκτύπωση. (2015, 4 14). Ανακτήθηκε από τη Wikipedia, την δωρεάν εγκυκλοπαίδεια:http://en.wikipedia.org/wiki/3D_printing

Carbon3D. (2015, 04 5). Ανακτήθηκε από το Carbon3D | Τεχνολογία CLIP - Τεχνολογία αιχμής με επίκεντρο τη συντονισμένη φωτοχημική διαδικασία για τρισδιάστατη εκτύπωση χωρίς στρώματα ::http://carbon3d.com/

DICKEY, M. R. (2015, 4 15).Ελπίζουμε να εμπιστεύεστε Τρισδιάστατους εκτυπωτές - Η Boeing τα χρησιμοποιεί για να «εκτυπώσει» ανταλλακτικά για τα αεροπλάνα της. Ανακτήθηκε από το Business Insider:http://www.businessinsider.com/

Kaku, D. M. (2011).Φυσική του μέλλοντος.

Κοπή χαρτονιού σε cnc. (2015, 4 14). Ανακτήθηκε από το elitesecurity.org - φόρουμ ιστού:http://www.elitesecurity.org/t415702-0

Suzic, Ν. (. (N.d.). Novi Sad.

Τι νέο υπάρχει στον κόσμο της τρισδιάστατης εκτύπωσης;. (2015, 4 14). Ανακτήθηκε από τον Brit + co:http://www.brit.co/3d-june/

Βικιπαίδεια. (2015, 04 12).3D εκτύπωση. Ανακτήθηκε από τη Wikipedia:http://sr.wikipedia.org/sr-el/3%D0%94_%D1%88%D1%82%D0%B0%D0%BC%D0%BF%D0%B0



[1]CNC (αγγλ. αριθμητικός έλεγχος υπολογιστή) Είναι ένα μηχάνημα που χρησιμοποιεί προκαθορισμένες συντεταγμένες για την κίνησή του, οι οποίες με τη σειρά τους εισάγονται ανάλογα με τις επιθυμητές θέσεις στο παρατηρούμενο σύστημα συντεταγμένων

Έχετε μια ερώτηση; Κάντε κλικ στο like ή γράψτε ένα σχόλιο

© 1997-2021 Savo Kusic. Ολα τα δικαιώματα διατηρούνται. Σχεδιασμένο από τον Savo Kusić
3