Blogi

3d-tulostus

Miten 3D-tulostus muuttaa tuotantoa ja vaikuttaa seuraaviin trendeihin

Uusi esineiden valmistamistekniikka 3D-tulostimien avulla vaati myös tämän tekniikan uudelleentarkastelua, vaikutuksia tuotantoon ja mahdollisia uusia suuntauksia ja tapoja tuotannon organisoimiseksi.

Suurin osa teollisuuden alaa (ja monia muita alueita) käsittelevistä teksteistä alkaa tosiasiassa siitä johtopäätöksestä, että "nykyään tekniikka (lääketiede, kemia jne.) On niin edistynyttä, että…"

Tämä motto, kuten se on ollut aiemmin, pysyy tietysti monien vuosien ajan ja todennäköisesti elää meidät, koska sellaisena kuin se onkin, ihmisyhteiskunta ei ole koskaan kehittyneempi, mutta ei ole, kuten huomenna.

Ja todellakin, ihmisen luomat tarpeet vaihtelevat päivittäin, ja kukin tarvitsee uuden, jonka on oltava täydellisempi ja parempi kuin edellinen. Jos asetat nämä tarpeet kontekstiin, esim. tietokoneteollisuudessa näemme, että meillä ei ole enää tarpeeksi tietokoneita, jotka voisivat viisi vuotta sitten ja enemmän kuin tehdä kaikki työmme (uudet tarpeet edellyttävät täydellisempiä ohjelmistoja, jotka edelleen edellyttävät laitteistoa jne.). Tämän ilmiön kuvasi erityisesti Gordon Moore(Gordon Moore), yksi Intelin perustajista, joka sanoo, että tietokoneiden teho kaksinkertaistuu 18-20 kuukauden välein, minkä jälkeen tämä laki nimettiin Mooren laiksi. Joten tänään matkapuhelimessamme on enemmän laskentatehoa kuin koko NASA-organisaatiossa, joka vuonna 1969 lähetti kaksi ihmistä kuuhun tai esimerkiksi. videopelit, jotka kuluttavat enemmän laskentaresursseja kolmiulotteisten tilanteiden simulointiin kuin yksi edellisen vuosikymmenen keskusyksikkö oli (Kaku, 2011).

Tässä on erotettava heti kaksi asiaa. Tarpeita, jotka ovat nykyään jokapäiväisiä, tuo tietokone ei kyennyt täyttämään, mutta tarinan toinen puoli, yleisesti katsottuna, kuten tietokone mainitsi, riitti ihmisen kuuhun laukaisemiseen. Siten tieteen edistyminen vapautui riippuvuudesta nopeudesta, esim. prosessori ja muita haaroja korostetaan paljon, mikä mahdollisesti haittaa edistymistä. Lyhyesti sanottuna tiede kommunikoi tietokoneen kanssa kahdessa suunnassa ja mukauttaa sen itseensä.

Tarpeet eivät kuitenkaan ole ainoita, jotka "työntävät" ihmiskuntaa eteenpäin. Ihmisen luoma halu, riippumatta siitä, tarvitaanko sitä vai ei, avaa täysin uuden mahdollisuuden kilpa-aloille tarjota hänelle juuri sitä, mitä hän haluaa tai mitä haluaisi, tietämättä siitä vielä. Emme saa unohtaa markkinointia, joka tukee koko tarinaa sillä, että nämä ovat itse asiassa tarpeitamme ja joita emme voi tehdä, eikä vain toiveita, jotka eivät ole niin välttämättömiä meille. Kun otamme mukaan henkilön sosiaaliseksi ja kulttuuriseksi olennoksi, joka haluaa olla erilainen kuin muut ja muodostaa identiteettinsä, joka heijastaa hänen sisäistä hengellistä tilaansa (joka on jossain määrin tarve ja halu), saamme hyvin monimutkaisen kuvan nykypäivän asiakkaasta, esim. . yritys, joka haluaa myydä autonsa, jossa yrityksen on käytettävä huomattavia resursseja, tutkimaan ja muokkaamaan tarjoustaan edes aloittamatta kyseisen auton tuotantoa.

Kuinka sitten tuottaa tuo tuote ja tehdä siitä joku haluaa? Millaista tutkimusta se on ja mikä on parasta tehdä, ja heijastaa ostajan todellista halua ja jotain, jonka joku ostaa ilman, että se seisoo varastossa ja menettää arvoa? Yksi parhaista tavoista valmistaa tuote on, että asiakas sanoo, mitä hän odottaa tuotteelta, ja sitten olemme varmoja, että myymme sen hänelle. Tietenkin ongelman toinen puoli on, kuinka saavuttaa tämä kaikki mahdollisimman pienillä resursseilla ja kunnioittaa kutakin asiakasta erikseen.

Ensimmäiset vastauksen tähän kysymykseen ovat uuden lähestymistavan kannattajat tuotannossa.Noin kaksikymmentä vuotta sitten ilmestynyt lähestymistapa tarjoaa ajattelutavan ja filosofian tuotannon organisoimiseksi, jotta kaikki nämä vaatimukset voidaan ottaa huomioon ja samalla löytää ratkaisuja näiden vaatimusten täyttämiseksi molemminpuolisen hyödyn saavuttamiseksi. Joten tuota mitä jokainen asiakas haluaa ja voi maksaa ja tuottaa voittoa. Tätä lähestymistapaa kutsutaanmassaräätälöinti.Kolikko, joka on peräisin kahdesta englanninkielisestä sanastaMassa(massa, massa, joukko) ja sanatMukauttaminen(tapa, tapa, mukautus, sopeutuminen), mikä merkitsisi käännöksessämassasopeutuminentuotteiden mahdollisuudesta mukauttaa (yksilöinti) massatuotantoon sellaisenaan (Suzićin mukaan, 2014).

Tuotanto tänään

Tuotantoon on olemassa monia lähestymistapoja, mutta räätälöinti on se, joka on ottanut eniten vauhtia ja jota käytetään nykyään eniten. Räätälöinnin osalta se luokitellaan aina elinaikaamme ja räätälöintiin liittyvät oletukset ovat pääasiassa, että siinä määrätään millainen tuotanto on paras ja miten lähestyä tuotesuunnittelua ja tuotantoa. Räätälöinti ei määrää, millainen tuotanto on paras ja miten tuote luodaan. Räätälöinti on lähestymistapa jaAjattelutapa, ja parhaat tuotantotavat ja parhaat käytännöt ovat vain seurausta tästä lähestymistavasta ja päätöksestä soveltaa tämäntyyppistä ajattelua tuotantoon (luomiseen) yleensä.

Kaikki menestyneet yritykset noudattivat tätä lähestymistapaa ja rakensivat onnistuneita järjestelmiä, joilla ne onnistuivat organisoimaan tuotannonsa vastaamaan markkinoihin parhaiten. Räätälöinti mainittiin sen osoittamiseksi, että järjestelmä on organisoitava suuntaan tuotannon panosmäärien pienentäminen tuotantoon verrattuna, joten järjestelmällä oli lähestymistapana erittäin tärkeä rooli.

Tämä toi merkittäviä muutoksia tuotteiden luomistapaan, mutta ytimessä niiden valmistustapa ei muuttunut. Vain parempaa organisaatiota tarjottiin.

Materiaalien lisääminen ja vähentäminen

Tähänastinen tuotanto perustuu materiaalien viemisen periaatteeseen. Käytännössä tämä tarkoittaa lopputuotteen mittoja suuremman kappaleen ottamista ja materiaalin poistamista kappaleesta, kunnes pala tuodaan lopulliseen mittaan. Tämä tuotantotapa on edelleen hallitseva valmistusteollisuudessa. On tietysti poikkeuksia, kuten tuotteet, jotka on saatu valamalla, puhaltamalla, leimaamalla jne., Mutta nämä menetelmät eivät tarjoa riittävää "myöhempää" vapautta tuotesuunnittelussa, mutta ne rajoittavat ennakkovalmistelut (mallit, materiaalirakenteet jne.).

3D-tulostuksen tarjoama tuotantomenetelmä on täsmälleen päinvastainen kuin ilmoitettu menetelmä, ja se tarjoaa tuotantoa lisäämällä materiaaleja. Tämä tuotantomenetelmä perustuu materiaalien lisäämisen periaatteeseen, kunnes saavutetaan lopullinen ulottuvuus.

3D-tulostus

Vielä pari vuotta sitten tämä lähestymistapa näytti tieteiseltä fiktiolta, mutta juuri tekniikka edisti tämäntyyppisen tuotannon aloittamista. Kolmiulotteisessa tulostuksessa kohde syntyy soveltamalla kerroksia materiaalia peräkkäin.osia ja kokoonpanoja useista eri materiaaleista, erilaisilla mekaanisilla ja fysikaalisilla ominaisuuksilla (Wikipedia, 2015).

Jos pääsemme 3D-tulostuksen ytimeen, se olisi voinut olla olemassa "nestemäisten materiaalien" ajasta lähtien, mutta tekniikka on vaikuttanut CNC: n yhdistämiseen[1]kone ja tavallinen ekstruuderi (joka voi työntää jonkin verran materiaalia), saa mahdollisuuden luoda esine kolmiulotteisesti, mikä on esitetty kuvassa 1.

3D-tulostuksen syntyminen

Kuva 1 - CNC-koneen ja muoviekstruuderin yhdistelmä (Cutting cardboard on cnc, 2015) (Mitä uutta 3D-tulostuksen maailmassa ?, 2015) (3D-tulostus, 2015)

Tietysti ajan myötä on kehittynyt kehittyneempiä tämäntyyppisiä menetelmiä ja tekniikoita levitettyjen kerrosten liittämiseksi, jossa saavutetaan jatkuvasti parempi viimeistely, parannetaan uusia materiaaleja, parannetaan tulostimien rakennetta jne. Meidän on myös mainittava Carbon3D-yhtiön äskettäin esitelty tulostin, jonka rakentajia inspiroi elokuva "Terminator 2", jossa muodostuu esine, joka uutetaan nestemäisestä hartsista (kuva 2). Kuten yksi luojista sanoitästätulostinJosephDeSimone, 3Dtulostimetovatitse asiassa 2D-tulostimet, jotka toistavat prosessin uudestaan ja uudestaan, ja prosessi (ainakin toistaiseksi) kestää hyvin kauan. Tämä tulostin "yksinkertaisesti" poimi koko esineen nesteestä, joka oli aiemmin muotoiltu valon avulla ja joka tarjoaa 25-100 kertaa nopeamman tulostuksen (Carbon3D, 2015).

3d-tulostus nesteestä

Kuva 2 - Carbon 3D 3D -tulostimien toimintaperiaate. (Carbon3D, 2015)

3D-tulostus ja tuotanto

Voit jo nähdä, kuinka 3D-tulostimien käyttö leviää kaikilla teollisuuden aloilla, joten jo painettuja rungon osia, auton kuoria, ruokailuvälineitä, vaatekaappeja ja jopa taloja ja rakennuksia jne. Esimerkiksi. Boeing tulostaa tänään yli 20 000 osaa lentokoneisiinsa (DICKEY, 2015).

Kun tämä tekniikka tulee halvemmaksi ja helpommin saataville, alan asiantuntijat ennustavat, että tällainen tuotanto siirtyy teollisuudesta asiakkaisiin. 3D-tulostimien avulla ihmiset voivat luoda omia mallejaan, muokata olemassa olevia malleja ja räätälöidä tuotteita omiin tarpeisiinsa. Internetistä löytyy jo paljon ilmaisia malleja, jotka voidaan ladata ja tulostaa suoraan.

Jos tarkastelemme kuitenkin banaalia esimerkkiä, monien ihmisten kotona on nykyään "tavallisia" 2D-tulostimia, mutta kopiokoneita on edelleen, ja jopa ne, joilla on tulostimia, tulostavat kopiokoneissa. Se on samanlainen 3D-tulostimien kanssa. Tähän on useita syitä, joista osa on:

-Taloudellisesti, koska massatuotanto on edelleen halvempaa kuin yksittäinen tuotanto.

-Parempi viimeistely, jossa useimmilla ihmisillä ei ole edellytyksiä laadukkaan viimeistelyn suorittamiseen, kuten ammattilaiset.

-Tämän alueen tuntemus, mukaan lukien materiaaliset ominaisuudet, rakentava tieto, tieto ohjelmistojen käsittelystä.

-Yksilön luovat kyvyt.

-Tulostimen fyysiset rajoitukset.

Asiakkaiden tarpeiden tyydyttämisen kannalta 3D-tulostus tarjoaa mittaamattomasti suuremmat mahdollisuudet räätälöidä tuotteita asiakkaan mieltymysten mukaan kuin perinteinen materiaalivajeeseen perustuva tuotanto on pystynyt tarjoamaan. Valmistajan näkökulmasta katsottuna se mahdollistaa tuotannon ilman ylijäämämateriaaleja, koneiden määrän vähentämistä, pienempiä varastointikustannuksia jne. Lisäksi on tilaa edellä mainitulle räätälöinnille, jossa tuotealustat voidaan valmistaa etukäteen, joihin on mahdollista tulostaa halutut muodot ja lisäksi vastata asiakkaiden tarpeisiin toimitusnopeudella ja vastaavilla. Lisäksi avataan mahdollisuus jättää keskeneräinen tuote, jossa se toimitetaan sellaisenaan ostajalle, ja ostaja voi edelleen tulostaa tuotteen kirjoittimellaan.

Alla on muutama esimerkki, joka on saatu 3D-tulostuksella

Liite 1-Kiinalainen Yhtiö WinSun,,erikoistunut Sillä rakentaminenkäyttäen 3D-tekniikkaa, talo "painoi" ensimmäisen monikerroksisen rakennuksen

 

3d rakennus

Kuva 3 - Painettu rakennus -http://svetzanimljivosti.com/zgrada-iz-stampaca-prva-visespratnica-po-3d-tehnologiji/

3d-rakennuksen sisustus

Kuva 4 - Painetun rakennuksen sisustus - http://kiko-unico.com.hr/hocemo-li-u-skoroj-buducnosti-printati-stambene-objekte-luksuzne-vile/

Liite 2 -Local Motors on tuottanut auton, jossa rakenneosat ja korin osat tulostetaan 3D-tulostimella, ja sitten autoon asennetaan lisäosia.

3d auto

Kuva 5 - Automaattinenjonka ovat osat painettu- http://www.b92.net/automobili/razno.php?yyyy=2015&mm=01&nav_id=946245

Liite 3 - 3D-kivääri ja pistooli

 

3d ase

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

3d painettu ase

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

Liite 4-3D-käsi vammaisille

3D-käsi

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

Lähteet

3D-tulostus. (2015, 4 14). Haettu Wikipediasta, ilmaisesta tietosanakirjasta:http://en.wikipedia.org/wiki/3D_printing

Hiili3D. (2015, 04 5). Haettu osoitteesta Carbon3D | CLIP-tekniikka - läpimurto-tekniikka, joka keskittyy viritettävään fotokemialliseen prosessiin kerroksettomalle 3D-tulostukselle ::http://carbon3d.com/

DICKEY, M.R. (2015, 4 15).Toivottavasti luotat 3D-tulostimiin - Boeing käyttää niitä "tulostamaan" osia koneilleen. Haettu Business Insiderista:http://www.businessinsider.com/

Kaku, D.M. (2011).Tulevaisuuden fysiikka.

Pahvin leikkaaminen cnc: lle. (2015, 4 14). Haettu osoitteesta elitesecurity.org - verkkofoorumit:http://www.elitesecurity.org/t415702-0

Suzic, N. (. (N.d.). Novi Sad.

Mitä uutta 3D-tulostuksen maailmassa on?. (2015, 4 14). Haettu Brit + co: lta:http://www.brit.co/3d-june/

Wikipedia. (2015, 04 12).3D-tulostus. Haettu Wikipediasta:http://sr.wikipedia.org/sr-el/3%D0%94_%D1%88%D1%82%D0%B0%D0%BC%D0%BF%D0%B0



[1]CNC (eng. tietokoneen numeerinen ohjaus) Onko kone, joka käyttää liikkeeseensa ennalta syötettyjä koordinaatteja, jotka puolestaan syötetään halutun sijainnin mukaan havaitussa koordinaatistossa

Onko sinulla kysyttävää? Napsauta tykkäystä tai kirjoita kommentti