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Stampa 3D

Come la stampa 3D sta cambiando la produzione e influisce sulle prossime tendenze

La nuova tecnologia per realizzare oggetti con l'ausilio di stampanti 3D ha richiesto anche il nostro riesame di questa tecnologia, influenze sulla produzione e possibili nuove tendenze e modalità di organizzazione della produzione.

La maggior parte dei testi che trattano della sfera dell'industria (e di molte altre aree) in realtà iniziano con la conclusione che "oggi la tecnologia (medicina, chimica, ecc.) È così avanzata che ..."

Questo motto, come è stato in passato, rimarrà ovviamente per molti anni a venire e probabilmente sopravviverà a noi, perché così com'è, esattamente il giorno in cui leggiamo questo testo, la società umana non è mai stata più sviluppata, ma nemmeno essere, come sarà domani.

E infatti i bisogni creati dall'uomo differiscono di giorno in giorno e ogni bisogno ne condiziona uno nuovo, che deve essere più perfetto e migliore del precedente. Se metti queste esigenze nel contesto, ad es. nell'industria dei computer, vedremmo che non abbiamo più computer a sufficienza che potrebbero, cinque anni fa e più che fare tutto il nostro lavoro (le nuove esigenze richiedono un software più completo, che condiziona ulteriormente l'hardware, ecc.). Nello specifico, questo fenomeno è stato descritto da Gordon Moore(Gordon Moore), uno dei fondatori di Intel, il quale afferma che la potenza dei computer raddoppia ogni 18-20 mesi, dopo di che questa legge è stata chiamata Legge di Moore. Quindi oggi, il nostro telefono cellulare contiene più potenza di calcolo dell'intera organizzazione della NASA, che nel 1969 ha inviato due persone sulla luna o, per esempio. videogiochi che consumano più risorse di elaborazione per simulare situazioni tridimensionali rispetto a un computer mainframe del decennio precedente (Kaku, 2011).

Due cose devono essere separate immediatamente qui. Le esigenze che sono quotidiane oggi, quel computer non poteva soddisfare, ma l'altra faccia della storia, vista in generale, quel computer, come detto, bastava a lanciare un uomo sulla luna. Così, il progresso della scienza si è liberato dalla dipendenza dalla velocità, ad es. processore e c'è molta enfasi su altri rami, che potrebbero ostacolare il progresso. In breve, la scienza comunica con il computer in due direzioni e lo adatta a se stesso.

Tuttavia, i bisogni non sono gli unici che "spingono" in avanti l'umanità. Il desiderio che una persona crea, indipendentemente dal fatto che ne abbia bisogno o meno, apre uno spazio completamente nuovo per le industrie delle corse per offrirgli esattamente ciò che vuole o ciò che vorrebbe, senza esserne ancora consapevole. Non dobbiamo dimenticare il marketing, che sostiene l'intera storia con il fatto che questi sono in realtà i nostri bisogni e di cui non possiamo fare a meno, e non solo i desideri che non ci sono così necessari. Quando includiamo una persona come essere sociale e culturale, che vuole essere diverso dagli altri e formare la sua identità che rifletterà il suo stato spirituale interiore (che è in una certa misura un bisogno e un desiderio), otteniamo un'immagine molto complicata del cliente di oggi, dal punto di vista ad es. . un'azienda che vuole vendere la sua auto, dove quell'azienda deve spendere notevoli risorse, per ricercare e dare forma alla sua offerta, senza nemmeno entrare nella produzione di quell'auto.

Come quindi produrre quel prodotto e renderlo qualcosa che qualcuno vuole? Che tipo di ricerca è e quale è la migliore da condurre, e dovrebbe essere un riflesso del reale desiderio dell'acquirente e di qualcosa che qualcuno acquisterà, senza che rimanga in magazzino e perda valore? Uno dei modi migliori per realizzare un prodotto è che il cliente dica cosa si aspetta da quel prodotto, e poi saremo sicuri che glielo venderemo. Naturalmente, l'altro lato del problema è come ottenere tutto questo con il minor numero di risorse possibile e rispettare ogni cliente individualmente.

I primi a offrire una risposta a questa domanda sono i fautori di un nuovo approccio alla produzione.L'approccio apparso una ventina di anni fa, offre un modo di pensare e una filosofia di organizzazione della produzione, per tenere conto di tutte queste esigenze e trovare soluzioni per soddisfare queste esigenze, a vantaggio reciproco. Quindi, produci ciò che ogni cliente desidera e può pagare e realizzare un profitto. Questo approccio è chiamatopersonalizzazione di massa.Una moneta che ha avuto origine da due parole inglesiMassa(massa, massa, moltitudine) e parolePersonalizzazione(abitudine, abitudine, costume, adattamento), che significherebbe in traduzioneadattamento di massain termini di possibilità di adattare (individualizzazione) i prodotti nella produzione di massa in quanto tali (Secondo Suzić, 2014).

La produzione oggi

Ci sono molti approcci alla produzione, ma quello che ha preso più slancio ed è maggiormente applicato oggi, è la personalizzazione. Quando si parla di personalizzazione, è sempre classificata nel tempo in cui viviamo e le ipotesi relative alla personalizzazione sono principalmente che prescrive quale tipo di produzione è migliore e come affrontare la progettazione e la produzione del prodotto. La personalizzazione non prescrive quale tipo di produzione sia migliore e come creare un prodotto. La personalizzazione è un approccio eIl modo di pensare, e le migliori modalità e migliori pratiche di produzione sono solo una conseguenza di questo approccio e della decisione di applicare questo tipo di pensiero nella produzione (creazione) in generale.

Tutte le aziende di successo hanno rispettato questo approccio e hanno costruito sistemi di successo con i quali sono riusciti a organizzare la loro produzione in modo da rispondere al meglio al mercato. La personalizzazione è stata citata per indicare la necessità di organizzare il sistema nella direzione di ridurre le quantità di input in produzione, rispetto all'output, e quindi come approccio ha giocato un ruolo molto importante.

Ciò ha introdotto importanti cambiamenti nel modo in cui i prodotti sono stati creati, ma ancora, in sostanza, il modo in cui sono stati prodotti non è cambiato. È stata offerta solo un'organizzazione migliore.

Sommare e sottrarre materiali

La produzione fino ad ora si basa sul principio dell'asporto dei materiali. In pratica, questo significa prendere un pezzo più grande delle dimensioni del prodotto finale e rimuovere il materiale dal pezzo fino a portare il pezzo alla dimensione finale. Questo modo di produzione è ancora dominante nell'industria manifatturiera. Naturalmente, ci sono eccezioni, come i prodotti ottenuti per fusione, soffiatura, stampaggio, ecc., Ma questi metodi non forniscono sufficiente libertà "successiva" nella progettazione del prodotto, ma sono limitati dalla preparazione precedente (modelli, strutture dei materiali, ecc.).

Il metodo di produzione offerto dalla stampa 3D è esattamente l'opposto del metodo dichiarato e offre la produzione aggiungendo materiali. Questo metodo di produzione si basa sul principio dell'aggiunta di materiali, fino a ottenere la dimensione finale.

Stampa 3D

Fino a un paio di anni fa questo approccio sembrava fantascienza, ma è stata l'ingegneria a contribuire ad avviare questo tipo di produzione. Nella stampa tridimensionale, l'oggetto viene creato mediante l'applicazione successiva di strati di materiale.parti e assiemi di diversi materiali, diverse proprietà meccaniche e fisiche (Wikipedia, 2015).

Se entriamo nell'essenza della stampa 3D, potrebbe essere esistita sin dai tempi dei "materiali liquidi", ma l'ingegneria ha contribuito alla combinazione del CNC[1]macchina e un normale estrusore (che può spingere del materiale), ottiene la capacità di creare un oggetto in tre dimensioni, come mostrato nella Figura 1.

l'emergere della stampa 3D

Figura 1 - Combinazione di macchina CNC ed estrusore di plastica (Taglio cartone su cnc, 2015) (Cosa c'è di nuovo nel mondo della stampa 3D ?, 2015) (Stampa 3D, 2015)

Naturalmente nel tempo si sono sviluppati metodi più sofisticati di questo tipo e tecniche di giunzione degli strati applicati, dove si ottiene costantemente una finitura migliore, si migliorano nuovi materiali, si migliora la costruzione delle stesse stampanti, ecc. Da citare anche la stampante della ditta Carbon3D, presentata di recente, i cui costruttori si sono ispirati al film "Terminator 2", dove si forma un oggetto che viene estratto dalla resina liquida (Figura 2). Come ha detto uno dei creatoridi questostampanteJosephDeSimone, 3Dstampantisiamoinfatti le stampanti 2D, che ripetono il processo più e più volte, e quel processo (almeno per ora) richiede molto tempo. Questa stampante estrae "semplicemente" l'intero oggetto dal fluido, che era stato precedentemente modellato con l'aiuto della luce e fornisce una stampa da 25 a 100 volte più veloce (Carbon3D, 2015).

Stampa 3D da fluido

Figura 2 - Principio di funzionamento delle stampanti 3D Carbon 3D. (Carbon3D, 2015)

Stampa e produzione 3D

Puoi già vedere come l'applicazione delle stampanti 3D si sta diffondendo in tutti i settori dell'industria, quindi ci sono già parti di carrozzeria stampate, gusci di automobili, posate, guardaroba e persino case ed edifici, ecc. Per esempio. Boeing oggi stampa più di 20.000 parti per i suoi aerei (DICKEY, 2015).

Poiché questa tecnologia diventa più economica e più accessibile, gli esperti in questo campo prevedono che questo tipo di produzione si sposterà dall'industria ai clienti. Con le stampanti 3D, le persone saranno in grado di creare i propri modelli, modificare quelli esistenti e personalizzare i prodotti in base alle proprie esigenze. Puoi già trovare molti modelli gratuiti su Internet, che possono essere scaricati e stampati direttamente.

Tuttavia, se guardiamo a un esempio banale, molte persone oggi hanno stampanti 2D "ordinarie" nelle loro case, ma ci sono ancora fotocopiatrici e persino quelle che hanno stampanti stampano in fotocopiatrici. Sarà simile con le stampanti 3D. Ci sono diversi motivi per questo, alcuni dei quali sono:

-          Economicamente, perché la produzione di massa è ancora più economica della produzione individuale.

-          Finitura migliore, in cui la maggior parte delle persone non avrà le condizioni per eseguire finiture di qualità, come hanno i professionisti.

-          Conoscenza di quest'area, comprese le caratteristiche dei materiali, conoscenza costruttiva, conoscenza del software di elaborazione.

-          Capacità creative di un individuo.

-          Limitazioni fisiche della stampante.

In termini di soddisfazione delle esigenze dei clienti, la stampa 3D offre opportunità incommensurabilmente maggiori per adattare i prodotti alle preferenze dei clienti rispetto a quanto è stata in grado di offrire la produzione tradizionale basata sulla deprivazione materiale. Ma visto dal punto di vista del produttore, consente una produzione senza eccedenze (di scarto), riduzione del numero di macchine, minori costi di stoccaggio, ecc. Inoltre, c'è spazio per la suddetta personalizzazione, dove possono essere prodotte in anticipo piattaforme di prodotto, sulle quali sarà possibile stampare le forme desiderate e soddisfare inoltre le esigenze dei clienti, con la velocità di consegna e simili. Inoltre, verrà aperta la possibilità di lasciare il prodotto non finito, dove verrà consegnato al cliente come tale, e il cliente potrà inoltre stampare il prodotto con la sua stampante.

Di seguito sono riportati un paio di esempi ottenuti dalla stampa 3D

Allegato 1 - Cinese Azienda WinSunspecializzato Per costruzioneutilizzando la tecnologia 3D, la casa ha "stampato" il suo primo edificio a più piani

 

Costruzione 3d

Immagine 3 - Edificio stampato -http://svetzanimljivosti.com/zgrada-iz-stampaca-prva-visespratnica-po-3d-tehnologiji/

interno di un edificio 3d

Immagine 4 - Interno dell'edificio stampato - http://kiko-unico.com.hr/hocemo-li-u-skoroj-buducnosti-printati-stambene-objekte-luksuzne-vile/

Allegato 2 -Local Motors ha prodotto un'auto in cui gli elementi strutturali e le parti del corpo vengono stampati su una stampante 3D, quindi i componenti aggiuntivi vengono installati nell'auto.

Auto 3d

Figura 5 - Autodi chi siamo parti stampato- http://www.b92.net/automobili/razno.php?yyyy=2015&mm=01&nav_id=946245

Allegato 3 - Fucile e pistola 3D

 

Pistola 3d

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

Pistola stampata in 3d

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

Allegato 4 - Mano 3D per persone con disabilità

Mano 3D

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

Fonti

Stampa 3D. (2015, 4 14). Estratto da Wikipedia, l'enciclopedia libera:http://en.wikipedia.org/wiki/3D_printing

Carbon3D. (2015, 04 5). Estratto da Carbon3D | Tecnologia CLIP: tecnologia rivoluzionaria incentrata sul processo fotochimico sintonizzabile per la stampa 3D senza strati:http://carbon3d.com/

DICKEY, M. R. (2015, 4 15).Spero che ti fidi delle stampanti 3D: Boeing le utilizza per "stampare" parti per i suoi aerei. Estratto da Business Insider:http://www.businessinsider.com/

Kaku, D. M. (2011).Fisica del futuro.

Taglio cartone su cnc. (2015, 4 14). Estratto da elitesecurity.org - forum web:http://www.elitesecurity.org/t415702-0

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

Cosa c'è di nuovo nel mondo della stampa 3D?. (2015, 4 14). Estratto da Brit + co:http://www.brit.co/3d-june/

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



[1]CNC (eng. controllo numerico del computer) È una macchina che utilizza coordinate preinserite per il suo movimento, che a loro volta vengono inserite in base alle posizioni desiderate nel sistema di coordinate osservato

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