Blog

3D tiskanje

Kako 3D-tisk spreminja proizvodnjo in vpliva na naslednje trende

Nova tehnologija izdelave predmetov s pomočjo 3D-tiskalnikov je zahtevala tudi naš ponovni pregled te tehnologije, vplive na proizvodnjo ter morebitne nove trende in načine organizacije proizvodnje.

Večina besedil, ki se ukvarjajo s področjem industrije (in številnimi drugimi področji), se pravzaprav začne s sklepom, da je "danes tehnologija (medicina, kemija itd.) Tako napredna, da ..."

Ta moto, kot je bil v preteklosti, bo seveda ostal še dolga leta in nas bo verjetno preživel, saj takšen, kakršen je, točno na dan, ko smo prebrali to besedilo, človeška družba še nikoli ni bila bolj razvita, a tudi ne bo bodi, kot bo jutri.

In res, potrebe, ki jih ustvari človek, se iz dneva v dan razlikujejo in vsaka potreba pogojuje novo, ki mora biti popolnejša in boljša od prejšnje. Če te potrebe postavite v kontekst, npr. računalniške industrije bi videli, da pred petimi leti in več kot celotno naše delo nimamo več računalnikov, ki bi jih lahko (nove potrebe zahtevajo popolnejšo programsko opremo, ki dodatno pogojuje strojno opremo itd.). Natančneje je ta pojav opisal Gordon Moore(Gordon Moore), eden od ustanoviteljev Intela, ki pravi, da se moč računalnikov podvoji vsakih 18 do 20 mesecev, nato pa je ta zakon dobil ime Moore's Law. Tako danes naš mobilni telefon vsebuje več računalniške moči kot celotna NASA-ina organizacija, ki je leta 1969 na Luno poslala dva človeka ali npr. videoigre, ki porabijo več računalniških virov za simulacijo tridimenzionalnih situacij, kot jih je imel en glavni računalnik v prejšnjem desetletju (Kaku, 2011).

Tu je treba takoj ločiti dve stvari. Potreb, ki so danes vsakdanje, tega računalnik ni mogel izpolniti, toda druga plat zgodbe, če gledamo na splošno, je bil ta računalnik, kot smo že omenili, dovolj za izstrelitev človeka na Luno. Tako se je napredek znanosti osvobodil odvisnosti od hitrosti, npr. procesor in velik poudarek je na drugih vejah, ki morda ovirajo napredek. Skratka, znanost komunicira z računalnikom v dveh smereh in ga prilagaja sebi.

Niso pa samo potrebe tiste, ki človeštvo »potiskajo« naprej. Želja, ki si jo človek ustvari, ne glede na to, ali jo potrebuje ali ne, odpira povsem nov prostor za dirkalne industrije, da mu ponudijo točno tisto, kar si želi ali kar bi si želel, ne da bi se tega še zavedal. Ne smemo pozabiti trženja, ki celotno zgodbo podpira z dejstvom, da so to dejansko naše potrebe in brez česar ne moremo, in ne le želje, ki za nas niso tako potrebne. Ko človeka vključimo v družbeno in kulturno bitje, ki se želi razlikovati od drugih in oblikovati njegovo identiteto, ki bo odražala njegovo notranje duhovno stanje (kar je do neke mere potreba in želja), dobimo zelo zapleteno sliko današnje stranke, z vidika npr. . podjetje, ki želi svoj avto prodati, pri čemer mora to podjetje porabiti precejšnja sredstva, za raziskovanje in oblikovanje svoje ponudbe, ne da bi sploh začelo proizvodnjo tega avtomobila.

Kako potem izdelati ta izdelek in narediti nekaj, kar si nekdo želi? Za kakšno raziskavo gre in katero je najbolje izvesti in ali bi morala biti odraz resnične želje kupca in nečesa, kar bo nekdo kupil, ne da bi stala na zalogi in izgubljala vrednost? Eden najboljših načinov za izdelavo izdelka je, da kupec pove, kaj pričakuje od tega izdelka, nato pa bomo prepričani, da mu ga bomo prodali. Seveda je druga plat problema, kako vse to doseči s čim manj viri in spoštovati vsako stranko posebej.

Odgovor na to vprašanje prvi ponujajo zagovorniki novega pristopa v proizvodnji.Pristop, ki se je pojavil pred približno dvajsetimi leti, ponuja način razmišljanja in filozofijo organizacije proizvodnje, ki upošteva vse te zahteve in hkrati najde rešitve za izpolnitev teh zahtev v obojestransko korist. Torej, ustvarite, kar želi vsaka stranka in lahko plača in ustvarite dobiček. Ta pristop se imenujemnožično prilagajanje.Kovanec, ki je nastal iz dveh angleških besedMaša(masa, masa, množica) in besedePrilagajanje(navada, navada, običaj, prilagajanje), kar bi pomenilo v prevodumnožična prilagoditevz vidika možnosti prilagajanja (individualizacije) izdelkov v masovni proizvodnji kot takih (Po Suzić, 2014).

Proizvodnja danes

Obstaja veliko pristopov k proizvodnji, toda tisti, ki je vzel največ zagona in se danes najbolj uporablja, je prilagajanje. Kar zadeva prilagajanje, ga vedno razvrstimo v čas, v katerem živimo, predpostavke, povezane s prilagajanjem, pa so predvsem, da predpisuje, kakšna proizvodnja je najboljša in kako pristopiti k oblikovanju in izdelavi izdelka. Prilagajanje ne predpisuje, katera vrsta proizvodnje je najboljša in kako ustvariti izdelek. Prilagajanje je pristop inNačin razmišljanja, najboljši načini in najboljše prakse v proizvodnji pa so le posledica tega pristopa in odločitve, da se tovrstno razmišljanje uporabi v proizvodnji (ustvarjanju) na splošno.

Vsa uspešna podjetja so upoštevala ta pristop in zgradila uspešne sisteme, s katerimi jim je uspelo svojo proizvodnjo organizirati tako, da se najbolje odzivajo na trg. Prilagoditev je bila omenjena z namenom, da se nakaže potreba po organiziranju sistema v smeri zmanjšanja vhodnih količin v proizvodnji v primerjavi s proizvodnjo, zato je imel kot pristop zelo pomembno vlogo.

To je prineslo velike spremembe v načinu ustvarjanja izdelkov, vendar se v bistvu način njihove proizvodnje ni spremenil. Ponujena je bila le boljša organizacija.

Dodajanje in odštevanje materialov

Dosedanja proizvodnja temelji na principu odvzema materialov. V praksi to pomeni, da vzamemo kos, večji od dimenzij končnega izdelka, in odstranimo material iz kosa, dokler ga ne pripeljemo do končne dimenzije. Ta način proizvodnje je še vedno prevladujoč v predelovalni industriji. Seveda obstajajo izjeme, na primer izdelki, pridobljeni z ulivanjem, pihanjem, štancanjem itd., Vendar te metode ne zagotavljajo zadostne "naknadne" svobode pri oblikovanju izdelkov, vendar so omejene s predhodno pripravo (predloge, materialne strukture itd.).

Način izdelave, ki ga ponuja 3D tisk, je ravno v nasprotju z navedenim načinom in ponuja izdelavo z dodajanjem materialov. Ta način izdelave temelji na principu dodajanja materialov, dokler ne dobimo končne dimenzije.

3D tiskanje

Do pred nekaj leti se je ta pristop zdel znanstvena fantastika, toda inženiring je prispeval k zagonu te vrste proizvodnje. Pri tridimenzionalnem tiskanju predmet nastane z zaporednim nanašanjem slojev materiala.deli in sklopi iz več različnih materialov, različnih mehanskih in fizikalnih lastnosti (Wikipedia, 2015).

Če se poglobimo v bistvo 3D tiska, bi lahko obstajal že v času "tekočih materialov", a inženiring je prispeval k kombinaciji CNC[1]stroj in navaden ekstruder (ki lahko potisne nekaj materiala) dobi sposobnost ustvarjanja predmeta v treh dimenzijah, kar je prikazano na sliki 1.

pojav 3D tiska

Slika 1 - Kombinacija CNC stroja in plastičnega ekstruderja (Rezanje kartona na cnc, 2015) (Kaj je novega v svetu 3D tiska ?, 2015) (3D tiskanje, 2015)

Seveda so se sčasoma razvile bolj izpopolnjene tovrstne metode in tehnike spajanja nanesenih slojev, kjer se nenehno dosega boljši zaključek, izboljšujejo novi materiali, izboljša se konstrukcija samih tiskalnikov itd. Omeniti moramo tudi nedavno predstavljeni tiskalnik podjetja Carbon3D, katerega konstruktorji so bili navdihnjeni s filmom "Terminator 2", kjer nastane predmet, ki je izvlečen iz tekoče smole (slika 2). Kot je rekel eden od ustvarjalcevtegatiskalnikJožefDeSimone, 3Dtiskalnikisopravzaprav 2D tiskalniki, ki postopek ponavljajo znova in znova, in ta postopek (vsaj za zdaj) traja zelo dolgo. Ta tiskalnik "preprosto" izvleče celoten predmet iz tekočine, ki je bila prej oblikovana s pomočjo svetlobe in zagotavlja 25 do 100-krat hitrejše tiskanje (Carbon3D, 2015).

3D tiskanje iz tekočine

Slika 2 - Načelo delovanja 3D-tiskalnikov Carbon 3D. (Carbon3D, 2015)

3D tisk in izdelava

Že vidite, kako se uporaba 3D-tiskalnikov širi na vseh področjih industrije, tako da so že tu natisnjeni deli telesa, avtomobilske školjke, jedilni pribor, garderobne omare in celo hiše in zgradbe itd. Na primer. Boeing danes za svoje letalo natisne več kot 20.000 delov (DICKEY, 2015).

Ko bo ta tehnologija cenejša in dostopnejša, strokovnjaki s tega področja napovedujejo, da se bo tovrstna proizvodnja od industrije preusmerila na kupce. S 3D tiskalniki bodo ljudje lahko ustvarjali lastne modele, spreminjali obstoječe in izdelke prilagajali svojim potrebam. Na internetu že lahko najdete veliko brezplačnih modelov, ki jih lahko neposredno prenesete in natisnete.

Če pa pogledamo banalni primer, ima danes marsikdo v svojih domovih "navadne" 2D tiskalnike, vendar še vedno obstajajo kopirni stroji in tudi tisti, ki imajo tiskalnike, tiskajo v kopirnih strojih. Podobno bo s 3D tiskalniki. Za to obstaja več razlogov, med katerimi so nekateri:

-Ekonomsko, ker je množična proizvodnja še vedno cenejša od individualne proizvodnje.

-Boljša dodelava, kjer večina posameznikov ne bo imela pogojev za kakovostno dodelavo, kot jo imajo strokovnjaki.

-Poznavanje tega področja, vključno z materialnimi značilnostmi, konstruktivnim znanjem, poznavanjem programske opreme za obdelavo.

-Ustvarjalne sposobnosti posameznika.

-Fizične omejitve tiskalnika.

Kar zadeva potrebe kupcev, 3D tiskanje ponuja neizmerno večje možnosti za prilagajanje izdelkov željam kupcev, kot jih lahko ponudi tradicionalna proizvodnja, ki temelji na pomanjkanju materiala. A gledano s stališča proizvajalca omogoča proizvodnjo brez odvečnih (odpadnih) materialov, zmanjšanje števila strojev, nižje stroške skladiščenja itd. Prav tako je prostor za omenjeno prilagoditev, kjer je mogoče vnaprej izdelati platforme izdelkov, na katere bo mogoče s hitrostjo dostave in podobno natisniti želene oblike in dodatno zadovoljiti potrebe kupcev. Odprla se bo tudi možnost, da nedokončani izdelek zapustimo, kjer ga kupcu dostavimo kot takega, kupec pa bo izdelek lahko še naprej tiskal s svojim tiskalnikom.

Spodaj je nekaj primerov, pridobljenih s 3D tiskanjem

Priloga 1-Kitajski Podjetje WinSun,,specializirano Za Gradnjas pomočjo 3D-tehnologije je hiša "natisnila" svojo prvo večnadstropno stavbo

 

3d stavba

Slika 3 - Natisnjena stavba -http://svetzanimljivosti.com/zgrada-iz-stampaca-prva-visespratnica-po-3d-tehnologiji/

notranjost 3d stavbe

Slika 4 - Notranjost tiskane stavbe - http://kiko-unico.com.hr/hocemo-li-u-skoroj-buducnosti-printati-stambene-objekte-luksuzne-vile/

Priloga 2 -Družba Local Motors je izdelala avtomobil, na katerem so strukturni elementi in deli telesa natisnjeni na 3D-tiskalniku, nato pa so v avtomobil nameščeni dodatni deli.

3d avto

Slika 5 - Samodejnočigar so deli natisnjeno- http://www.b92.net/automobili/razno.php?yyyy=2015&mm=01&nav_id=946245

Priloga 3 - 3D puška in pištola

 

3d pištola

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

3d potiskana pištola

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

Priloga 4-3D roka za invalide

3D roka

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

Viri

3D tiskanje. (2015, 4 14). Pridobljeno iz Wikipedije, brezplačne enciklopedije:http://en.wikipedia.org/wiki/3D_printing

Carbon3D. (2015, 04 5). Pridobljeno iz Carbon3D | CLIP tehnologija - prebojna tehnologija, osredotočena na nastavljiv fotokemijski postopek za 3D-tiskanje brez plasti ::http://carbon3d.com/

DICKEY, M. R. (2015, 4 15).Upam, da zaupate 3D tiskalnikom - Boeing jih uporablja za tiskanje delov za svoja letala. Pridobljeno iz Business Insider:http://www.businessinsider.com/

Kaku, D. M. (2011).Fizika prihodnosti.

Rezanje kartona na cnc. (2015, 4 14). Pridobljeno s elitesecurity.org - spletnih forumov:http://www.elitesecurity.org/t415702-0

Suzič, N. (. (N.d.). Novi Sad.

Kaj je novega v svetu 3D tiskanja?. (2015, 4 14). Pridobljeno iz Brit + co:http://www.brit.co/3d-june/

Wikipedija. (2015, 04 12).3D tiskanje. Pridobljeno iz Wikipedije:http://sr.wikipedia.org/sr-el/3%D0%94_%D1%88%D1%82%D0%B0%D0%BC%D0%BF%D0%B0



[1]CNC (inž. računalniško numerično krmiljenje) Je stroj, ki za premikanje uporablja vnaprej vnesene koordinate, ki pa se vnesejo glede na želene položaje v opazovanem koordinatnem sistemu

Imate vprašanje? Kliknite všeček ali napišite komentar