Vigtig professionel bemærkning: Dette er en arkivforfatters tekst baseret på kilder og eksempler, der er tilgængelige på udgivelsestidspunktet. Det er ikke en aktuel teknisk specifikation, sikkerhedsinstruktion, investeringsrådgivning eller bekræftelse af de aktuelle muligheder, hastigheder, omkostninger eller status for de nævnte virksomheder og produkter. Enhver aktuel anvendelse af additiv fremstilling kræver en kontrol af producentens aktuelle dokumentation, materialeegenskaber, arbejdssikkerhed, intellektuelle ejendomsrettigheder og gældende regler.
Additive fremstillings- og udskrivningstjenester er ikke en del af det nuværende offentlige tilbud fra Savo Kusić. Dagens produktionsfokus består af trævinduer, træ-aluminiumsvinduer og brugerdefinerede døre.
Behov, teknologi og produktion
Den nye teknologi til fremstilling af varer ved hjælp af 3D-printeren krævede også vores gennemgang af denne teknologi, dens virkninger på produktionen og mulige nye tendenser og måder at organisere produktionen på.
De fleste tekster, der omhandler industrisfæren (såvel som mange andre områder) begynder faktisk med den konklusion, at “i dag er teknologien (medicin, kemi osv.) så avanceret, at …”
Denne slagord, som det skete i fortiden, vil naturligvis forblive i mange år fremover og vil sandsynligvis overleve os, for som det er, den dag vi læser denne tekst, har det menneskelige samfund aldrig været mere udviklet, men det bliver det ikke, som det vil være i morgen.
Og sandelig, de behov skabt af mennesket er forskellige fra dag til dag, og hvert behov betinger et nyt, som skal være mere perfekt og bedre end det forrige. Hvis du ville sætte de behov i sammenhæng med f.eks. af computerfremstillingsindustrien, ville vi se, at en computer, der for fem år siden og mere kunne udføre alle vores job, ikke længere er nok for os (nye behov kræver mere komplet software, som yderligere kræver hardware osv.). Specifikt blev dette fænomen beskrevet af Gordon Moore, en af grundlæggerne af Intel, som siger, at computerens kraft fordobles hver 18 til 20 msek., hvorfor denne lov fik navnet Moores lov. Så i dag indeholder vores mobiltelefon mere computerkraft end hele NASA-organisationen, som er 1969. sendt to mænd til månen eller f.eks. videospil, der bruger flere computerressourcer til at simulere tredimensionelle situationer, end en enkelt mainframe-computer fra det foregående årti havde (Kaku, 2011).
Her skal to ting adskilles med det samme. De behov, der er hverdag i dag, kunne den computer ikke opfylde, men den anden side af historien, set generelt, var den computer som nævnt nok til at sende en mand til månen. Dermed blev videnskabens fremskridt fri for afhængighed af hastigheden af f.eks. processorer, og der er stor vægt på andre grene, som muligvis hæmmer fremdriften. Kort sagt, videnskaben kommunikerer to-vejs med computeren og tilpasser den til sig selv.
Behovene er dog ikke de eneste, der “skubber” menneskeheden fremad. De ønsker, som mennesket skaber, uanset om det har brug for det eller ej, åbner et helt nyt rum for, at industrier kan kapløbe om at tilbyde ham præcis, hvad han vil have, eller hvad han gerne vil have, uden at være klar over det endnu. Vi må ikke glemme marketing, som understøtter hele historien med, at det i virkeligheden er vores behov, og det vi ikke kan undvære, og ikke bare ønsker, der ikke er så nødvendige for os. Når vi samtidig inddrager mennesket som et socialt og kulturelt væsen, der ønsker at være anderledes end andre og at danne sin egen identitet, der vil afspejle dets indre spirituelle tilstand (hvilket både er et behov og et ønske i et vist omfang), får vi et meget kompliceret billede af nutidens kunde, set fra f.eks. af en virksomhed, der ønsker at sælge sin bil, hvor denne virksomhed skal bruge betydelige ressourcer på at undersøge og forme sit tilbud, uden selv at gå ind i produktionen af den bil.
Hvordan producerer man så det produkt, så det er noget, nogen vil have? Hvad er det for en research, og hvad er den bedste måde at udføre det på, så det afspejler kundens reelle ønske og noget, som nogen vil købe, uden at det sidder på lager og taber værdi? En af de bedste måder at lave et produkt på er, at kunden siger, hvad han forventer af produktet, og så kan vi være sikre på, at vi sælger det til ham. Den anden side af problemet er selvfølgelig, hvordan man opnår alt dette med så få ressourcer som muligt, mens man respekterer hver enkelt kunde individuelt.
Massetilpasning
De første til at give et svar på dette spørgsmål er fortalere for en ny tilgang i produktionen. Den tilgang, der dukkede op for omkring tyve år siden, tilbyder en måde at tænke på og en filosofi om at organisere produktionen for at respektere alle disse krav, samtidig med at man finder løsninger til at tilfredsstille dem til gensidig fordel. Så producer, hvad hver kunde ønsker og kan betale for og få en fortjeneste. Denne tilgang kaldes massetilpasning. Mønten blev skabt ud fra de engelske ord masse (masse, massiv, mangfoldighed) og customization (justering), hvilket i oversættelse ville betyde massetilpasning i betydningen muligheden for at individualisere produkter i masseproduktion (ifølge Suzić, 2014).
Produktion i dag
Der er mange tilgange til produktion, men den, der har taget mest fart og er mest udbredt i dag, er tilpasning. Når man taler om tilpasning, er det altid relateret til den tid, vi lever i, og antagelserne i forbindelse med tilpasning er hovedsageligt, at det foreskriver den bedste form for produktion, og hvordan man griber produktdesign og produktion an. Tilpasning foreskriver ikke, hvilken slags produktion der er bedst, og hvordan man skaber et produkt. Tilpasning er en tilgang og måde at tænke, og de bedste metoder og bedste praksisser i produktionen er kun en konsekvens af denne tilgang og generelt beslutningen om at anvende denne type tænkning i produktion (skabelse).
Alle succesrige virksomheder fulgte denne tilgang og byggede succesfulde systemer, hvormed de formåede at organisere deres produktion, så de bedst reagerer på markedet. Tilpasning blev nævnt for at indikere behovet for at organisere systemet i retning af at reducere inputstørrelserne i produktionen, i forhold til outputstørrelserne, og det spillede derfor en meget vigtig rolle som tilgang.
Dette har introduceret store ændringer i måden, produkter skabes på, men stadigvæk i kernen har produktionsmåden ikke ændret sig. Kun bedre organisation tilbydes.
Tilføjelse og subtrahering af materiale
Tidligere produktion er baseret på princippet om materialesubtraktion. I praksis betyder det, at et stykke med større dimensioner end målene på slutproduktet tages og materialet fjernes fra stykket, indtil stykket bringes til de endelige mål. Denne type produktion er stadig dominerende i fremstillingsindustrien i dag. Selvfølgelig er der undtagelser, såsom produkter opnået ved processer med støbning, blæsning, prægning og lignende, men disse metoder giver ikke tilstrækkelig “efterfølgende” frihed til at forme produktet, men er begrænset af tidligere forberedelse (skabeloner, materialestrukturer osv.).
Den produktionsmetode, som 3D udskrivning tilbyder, er præcis det modsatte af den nævnte metode og tilbyder produktion ved at tilføje materialer. Denne produktionsmetode er baseret på princippet om at tilføje materialer, indtil den endelige dimension er opnået.
3D print
Indtil for få år siden virkede denne tilgang som science fiction, men det var ingeniørkunst, der var med til at starte denne type produktion. Ved tredimensionel udskrivning skabes et objekt ved successivt at påføre lag af materiale. Det muliggør produktion af dele og samlinger af flere forskellige materialer med forskellige mekaniske og fysiske egenskaber (Wikipedia, 2015).
Hvis vi dykker ned i essensen af 3D print, kunne det have eksisteret siden “flydende materialers” dage, men teknik bidrog til det faktum, at kombinationen af en CNC [1] maskine og en almindelig ekstruder (som kan skubbe i tre dimensioner til at skabe en genstand, der er vist i billedet) 1.
Billede 1 - Kombination af CNC-maskine og plastekstruder (kartonskæring på cnc,2015) (Hvad er nyt i verden af3D Udskrivning? ,2015) (3D udskrivning,2015)
Selvfølgelig er der med tiden udviklet mere sofistikerede metoder af denne type og teknikker til sammenføjning af påførte lag, hvor der hele tiden opnås en bedre finish, nye materialer introduceres og selve printernes konstruktion forbedres. Vi bør også nævne den dengang præsenterede printer fra virksomheden Carbon3D, hvis konstruktører var inspireret af filmen “Terminator 2”, hvor en genstand, der er udvundet af flydende harpiks, formes (billede 2). Som en af skaberne af denne printer, Joseph DeSimone, sagde, er 3D-printere faktisk 2D-printere, der gentager processen igen og igen, og den proces tog lang tid dengang. Denne printer trækker “simpelthen” hele objektet fra væsken, præformet ved hjælp af lys, og giver ifølge kilden på det tidspunkt fra 25 til 100 gange hurtigere udskrivning (Carbon3D, 2015).
Billede 2 - Funktionsprincip 3D for Carbon 3D-printeren. (Carbon3D, 2015)
3D trykning og produktion
Det kan allerede ses, hvordan det anvendes3D-printere spredte sig til alle områder af industrien, så nu er der allerede trykte karosseridele, bilskaller, bestik, garderobe og endda huse og bygninger osv. For eksempel printer Boeing i dag mere end20 000dele til dit fly (DICKEY,2015).
I takt med at denne teknologi bliver billigere og mere tilgængelig, forudsiger eksperter på dette område, at denne type produktion vil flytte fra industri til kunder. Med 3D printere vil folk være i stand til at skabe deres egne modeller, ændre eksisterende og tilpasse produkter til deres behov. Du kan allerede finde en masse gratis modeller på internettet, som kan downloades og printes direkte.
Ikke desto mindre, hvis vi ser på et banalt eksempel, har mange mennesker i dag “almindelige” 2D printere i deres hjem, men der er stadig kopimaskiner, og selv dem, der har printere, printer i kopimaskiner. Det vil være det samme med 3D-printere. Der er flere grunde til dette, hvoraf nogle er:
- økonomiske årsager, fordi masseproduktion stadig er billigere end individuel;
- en bedre finish, som de fleste individer ikke vil have betingelserne for som professionelle;
- viden om materialeegenskaber, konstruktions- og forarbejdningssoftware;
- individets kreative evner;
- fysiske begrænsninger af printeren.
Med hensyn til at imødekomme kundernes behov,3D-print giver uendeligt større muligheder for at tilpasse produktet til kundens ønsker, end man kunne tilbyde traditionel produktion baseret på fjernelse af materiale. Men set fra producentens side muliggør det produktion uden overskydende (affalds)materialer, reduktion af antallet af maskiner, lavere lageromkostninger osv. Ligeledes er der stadig plads til ovennævnte tilpasning, hvor der på forhånd kan produceres produktplatforme, hvorpå de ønskede former kan printes og derudover møde kunderne, med leveringshastighed og lignende. Ligeledes åbnes muligheden for at efterlade et ufærdigt produkt, hvor det som sådan bliver leveret til kunden, og kunden vil også kunne printe produktet med sin printer.
Nedenfor er et par eksempler opnået3D på tryk
Tillæg1 - Kinesisk virksomhed WinSun, specialiseret i at bygge huse med3D-teknologi, “trykte” sin første bygning med flere etager
Billede 3 – Trykt bygning - http://svetzanimljivosti.com/zgrada-iz-stampaca-prva-visespratnica-po-3d-tehnologiji/
Billede 4 - Det indre af den trykte bygning -http://kiko-unico.com.hr/hocemo-li-u-skoroj-buducnosti-printati-stambene-objekte-luksuzne-vile/
Tillæg2- Firmaet Local Motors producerede en bil, hvor strukturelle elementer og kropsdele er trykt på3D printer, og så er der installeret yderligere komponenter i bilen
Billede 5 - En bil, hvis dele er trykt -http://www.b92.net/automobili/razno.php?yyyy=2015&mm=01&nav\_id=946245
Tillæg3-3D riffel og pistol
Billede 6 -3d riffel - http://www.dailymail.co.uk/sciencetech/article-2295283/3D-printing-gunsmiths-make-blueprints-available-free-download-granted-firearms-licence.html
Billede 7 - http://www.bbc.com/news/science-environment-22421185
Tillæg4 - 3D-arm til mennesker med handicap
Billede 8 -3D arm -http://edition.cnn.com/2014/04/14/tech/innovation/carpenter-fingers-robohand-3-d/
Ansøgningsnote: Historiske eksempler, prognoser, hastighedssammenligninger og virksomhedsudsagn er ikke en erstatning for en faktisk teknisk og kommerciel sammenligning. Processens sikkerhed afhænger af maskine, materiale, ventilation, temperatur, bearbejdning, formålet med delen og ekspertvurdering af den konkrete sag.
Kilder
3D udskrivning. (2015, 4 14). Hentet fra Wikipedia, den frie encyklopædi: http://en.wikipedia.org/wiki/3D_printing
Carbon3D. (2015, 04 5). Hentet fra Carbon3D | CLIP-teknologi - Banebrydende teknologi centreret om justerbar fotokemisk proces til lagløs 3D-udskrivning:: http://carbon3d.com/
DICKEY, M. R. (2015, 4 15). Håber du stoler på 3D-printere — Boeing bruger dem til at ‘udskrive’ dele til sine fly. Hentet fra Business Insider: http://www.businessinsider.com/
Kaku, D. M. (2011). Fremtidens fysik.
Kartonskæring på cnc. (2015, 4 14). Hentet fra elitesecurity.org - webfora: http://www.elitesecurity.org/t415702-0
Suzić, N. (. (n.d.). Novi Sad.
What’s New in the World of 3D Printing? . (2015, 4 14). Hentet fra Brit + co: http://www.brit.co/3d-june/
Wikipedia. (2015, 04 12). 3D stempel. Hentet fra 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. computer numerical control) er en maskine, der bruger forudindtastede koordinater til sin bevægelse, som indtastes afhængigt af de ønskede positioner i det observerede koordinatsystem.