Σημαντική Επαγγελματική Σημείωση: Αυτό είναι ένα αρχειακό κείμενο του συγγραφέα που βασίζεται σε πηγές και παραδείγματα που ήταν διαθέσιμα τη στιγμή της δημοσίευσης. Δεν πρόκειται για τρέχουσες τεχνικές προδιαγραφές, οδηγίες ασφαλείας, επενδυτικές συμβουλές ή επιβεβαίωση των τρεχουσών δυνατοτήτων, ταχυτήτων, κόστους ή κατάστασης των αναφερόμενων εταιρειών και προϊόντων. Κάθε τρέχουσα εφαρμογή κατασκευής προσθέτων απαιτεί έλεγχο της τρέχουσας τεκμηρίωσης του κατασκευαστή, των ιδιοτήτων των υλικών, της επαγγελματικής ασφάλειας, των δικαιωμάτων πνευματικής ιδιοκτησίας και των ισχυόντων κανονισμών.
Οι υπηρεσίες κατασκευής και εκτύπωσης πρόσθετων δεν αποτελούν μέρος της τρέχουσας δημόσιας προσφοράς της Savo Kusić. Η σημερινή εστίαση παραγωγής αποτελείται από ξύλινα παράθυρα, παράθυρα από ξύλο-αλουμίνιο και προσαρμοσμένες πόρτες.
Ανάγκες, τεχνολογία και παραγωγή
Η νέα τεχνολογία κατασκευής αντικειμένων με χρήση του εκτυπωτή 3D, απαιτούσε επίσης την επανεξέταση αυτής της τεχνολογίας, των επιπτώσεών της στην παραγωγή και πιθανές νέες τάσεις και τρόπους οργάνωσης της παραγωγής.
Τα περισσότερα κείμενα που ασχολούνται με τη σφαίρα της βιομηχανίας (όπως και πολλά άλλα πεδία) ξεκινούν ουσιαστικά με το συμπέρασμα ότι «σήμερα η τεχνολογία (ιατρική, χημεία κ.λπ.) είναι τόσο προηγμένη που…»
Αυτή η συνθηματική φράση, όπως συνέβη στο παρελθόν, θα παραμείνει φυσικά για πολλά χρόνια ακόμη και πιθανότατα θα μας ξεπεράσει, γιατί όπως και να έχει, την ίδια μέρα που διαβάζουμε αυτό το κείμενο, η ανθρώπινη κοινωνία δεν ήταν ποτέ πιο ανεπτυγμένη, αλλά δεν θα είναι, όπως θα γίνει αύριο.
Και πράγματι, οι ανάγκες που δημιουργεί ο άνθρωπος διαφέρουν από μέρα σε μέρα και κάθε ανάγκη προϋποθέτει μια νέα, που πρέπει να είναι πιο τέλεια και καλύτερη από την προηγούμενη. Αν τοποθετούσατε αυτές τις ανάγκες στο πλαίσιο π.χ. της βιομηχανίας κατασκευής υπολογιστών, θα βλέπαμε ότι ένας υπολογιστής που θα μπορούσε, πριν από πέντε χρόνια και περισσότερο, να κάνει όλες τις δουλειές μας, δεν μας αρκεί πλέον (οι νέες ανάγκες απαιτούν πιο ολοκληρωμένο λογισμικό, το οποίο απαιτεί περαιτέρω υλικό κ.λπ.). Συγκεκριμένα, το φαινόμενο αυτό περιγράφηκε από τον Gordon Moore, έναν από τους ιδρυτές της Intel, ο οποίος λέει ότι η ισχύς του υπολογιστή διπλασιάζεται κάθε 18 σε 20 msec, γι’ αυτό και ο νόμος αυτός ονομάστηκε νόμος του Moore. Έτσι, σήμερα το κινητό μας τηλέφωνο περιέχει περισσότερη υπολογιστική ισχύ από ολόκληρο τον οργανισμό της NASA που είναι 1969. έστειλε δύο άντρες στο φεγγάρι ή π.χ. βιντεοπαιχνίδια που καταναλώνουν περισσότερους υπολογιστικούς πόρους για την προσομοίωση τρισδιάστατων καταστάσεων από ό,τι είχε ένας μεμονωμένος υπολογιστής mainframe της προηγούμενης δεκαετίας (Kaku, 2011).
Εδώ δύο πράγματα πρέπει να διαχωριστούν αμέσως. Οι ανάγκες που είναι καθημερινές σήμερα, αυτός ο υπολογιστής δεν μπορούσε να εκπληρώσει, αλλά η άλλη όψη της ιστορίας, όταν την δούμε γενικά, αυτός ο υπολογιστής, όπως αναφέρθηκε, ήταν αρκετός για να εκτοξεύσει έναν άνθρωπο στο φεγγάρι. Έτσι, η πρόοδος της επιστήμης απαλλάχθηκε από την εξάρτηση από την ταχύτητα π.χ. επεξεργαστές και δίνεται μεγάλη έμφαση σε άλλους κλάδους, οι οποίοι πιθανώς εμποδίζουν την πρόοδο. Εν ολίγοις, η επιστήμη επικοινωνεί αμφίδρομα με τον υπολογιστή και τον προσαρμόζει στον εαυτό του.
Ωστόσο, οι ανάγκες δεν είναι οι μόνες που «σπρώχνουν» την ανθρωπότητα μπροστά. Οι επιθυμίες που δημιουργεί ο άνθρωπος, ανεξάρτητα από το αν το χρειάζεται ή όχι, ανοίγουν έναν εντελώς νέο χώρο στις βιομηχανίες να συναγωνιστούν για να του προσφέρουν αυτό ακριβώς που θέλει ή αυτό που θα ήθελε, χωρίς να το γνωρίζει ακόμη. Δεν πρέπει να ξεχνάμε το μάρκετινγκ, το οποίο υποστηρίζει την όλη ιστορία με το γεγονός ότι είναι στην πραγματικότητα οι ανάγκες μας και αυτό που δεν μπορούμε να κάνουμε χωρίς, και όχι μόνο επιθυμίες που δεν μας είναι τόσο απαραίτητες. Όταν συμπεριλάβουμε και τον άνθρωπο ως κοινωνικό και πολιτισμικό ον, που θέλει να διαφέρει από τους άλλους και να σχηματίσει τη δική του ταυτότητα που θα αντικατοπτρίζει την εσωτερική του πνευματική κατάσταση (που είναι και ανάγκη και επιθυμία σε κάποιο βαθμό), έχουμε μια πολύ περίπλοκη εικόνα του σημερινού πελάτη, από την άποψη π.χ. μιας εταιρείας που θέλει να πουλήσει το αυτοκίνητό της, όπου αυτή η εταιρεία πρέπει να ξοδέψει σημαντικούς πόρους, για να ερευνήσει και να διαμορφώσει την προσφορά της, χωρίς καν να μπει στην παραγωγή αυτού του αυτοκινήτου.
Τότε πώς να παραχθεί αυτό το προϊόν, ώστε να είναι κάτι που θέλει κάποιος; Τι είδους έρευνα είναι και ποιος είναι ο καλύτερος τρόπος διεξαγωγής της, ώστε να είναι μια αντανάκλαση της πραγματικής επιθυμίας του πελάτη και κάτι που κάποιος θα αγοράσει, χωρίς να μείνει σε απόθεμα και να χάσει την αξία του; Ένας από τους καλύτερους τρόπους για να φτιάξεις ένα προϊόν είναι να πει ο πελάτης τι περιμένει από το προϊόν και μετά να είμαστε σίγουροι ότι θα του το πουλήσουμε. Φυσικά, η άλλη πλευρά του προβλήματος είναι πώς θα τα πετύχετε όλα αυτά με όσο το δυνατόν λιγότερους πόρους, με σεβασμό στον κάθε πελάτη ξεχωριστά.
Μαζική προσαρμογή
Οι πρώτοι που έδωσαν απάντηση σε αυτό το ερώτημα είναι 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 σέβονται όλες αυτές τις απαιτήσεις, βρίσκοντας παράλληλα λύσεις για την ικανοποίησή τους προς αμοιβαίο όφελος. Έτσι, παράγετε αυτό που κάθε πελάτης θέλει και μπορεί να πληρώσει και να αποκομίσει κέρδος. Αυτή η προσέγγιση ονομάζεται mass customization. Το νόμισμα δημιουργήθηκε από τις αγγλικές λέξεις μάζα (μάζα, μαζική, πλήθος) και προσαρμογή (προσαρμογή), που στη μετάφραση θα σήμαινε μαζική προσαρμογή με την έννοια της δυνατότητας εξατομίκευσης προϊόντων στη μαζική παραγωγή (σύμφωνα με τον Suzić, 2014).
Παραγωγή σήμερα
Υπάρχουν πολλές προσεγγίσεις στην παραγωγή, αλλά αυτή που έχει αποκτήσει τη μεγαλύτερη δυναμική και εφαρμόζεται ευρύτερα σήμερα είναι η προσαρμογή. Όταν μιλάμε για προσαρμογή, σχετίζεται πάντα με την εποχή που ζούμε και οι υποθέσεις που σχετίζονται με την προσαρμογή είναι κυρίως ότι ορίζει το καλύτερο είδος παραγωγής και τον τρόπο προσέγγισης του σχεδιασμού και της παραγωγής προϊόντος. Η προσαρμογή δεν προδιαγράφει ποιο είδος παραγωγής είναι καλύτερο και πώς να δημιουργήσετε ένα προϊόν. Η προσαρμογή είναι μια προσέγγιση και τρόπος σκέψης, και οι καλύτερες μέθοδοι και βέλτιστες πρακτικές παραγωγής είναι μόνο συνέπεια αυτής της προσέγγισης και γενικά της απόφασης να εφαρμοστεί αυτό το είδος σκέψης στην παραγωγή (δημιουργία).
Όλες οι επιτυχημένες εταιρείες ακολούθησαν αυτήν την προσέγγιση και κατασκεύασαν επιτυχημένα συστήματα με τα οποία κατάφεραν να οργανώσουν την παραγωγή τους έτσι ώστε να ανταποκρίνονται καλύτερα στην αγορά. Η προσαρμογή αναφέρθηκε για να υποδείξει την ανάγκη οργάνωσης του συστήματος προς την κατεύθυνση της μείωσης των μεγεθών εισροών στην παραγωγή, σε σχέση με τα μεγέθη εκροών, και ως εκ τούτου έπαιξε πολύ σημαντικό ρόλο ως προσέγγιση.
Αυτό έχει εισαγάγει σημαντικές αλλαγές στον τρόπο δημιουργίας των προϊόντων, αλλά και πάλι, στον πυρήνα, ο τρόπος παραγωγής δεν έχει αλλάξει. Προσφέρεται μόνο καλύτερη οργάνωση.
Προσθήκη και αφαίρεση υλικού
Η προηγούμενη παραγωγή βασίζεται στην αρχή της αφαίρεσης υλικού. Πρακτικά, αυτό σημαίνει ότι λαμβάνεται ένα τεμάχιο με διαστάσεις μεγαλύτερες από τις διαστάσεις του τελικού προϊόντος και αφαιρείται το υλικό από το τεμάχιο, μέχρι το τεμάχιο να φτάσει στις τελικές διαστάσεις. Αυτός ο τύπος παραγωγής εξακολουθεί να κυριαρχεί στη μεταποιητική βιομηχανία σήμερα. Φυσικά, υπάρχουν εξαιρέσεις, όπως προϊόντα που λαμβάνονται με τη διαδικασία χύτευσης, εμφύσησης, ανάγλυφης εκτύπωσης και τα παρόμοια, αλλά αυτές οι μέθοδοι δεν δίνουν επαρκή «επακόλουθη» ελευθερία στη διαμόρφωση του προϊόντος, αλλά περιορίζονται από την προηγούμενη προετοιμασία (πρότυπο, δομές υλικού κ.λπ.).
Η μέθοδος παραγωγής που προσφέρει η εκτύπωση 3D είναι ακριβώς αντίθετη από την αναφερόμενη μέθοδο και προσφέρει παραγωγή με προσθήκη υλικών. Αυτή η μέθοδος παραγωγής βασίζεται στην αρχή της προσθήκης υλικών μέχρι να ληφθεί η τελική διάσταση.
3D
Μέχρι πριν από λίγα χρόνια, αυτή η προσέγγιση φαινόταν σαν επιστημονική φαντασία, αλλά ήταν η μηχανική που συνέβαλε στην έναρξη αυτού του τύπου παραγωγής. Στην τρισδιάστατη εκτύπωση, ένα αντικείμενο δημιουργείται εφαρμόζοντας διαδοχικά στρώματα υλικού. Επιτρέπει την παραγωγή εξαρτημάτων και συγκροτημάτων από πολλά διαφορετικά υλικά, με διαφορετικές μηχανικές και φυσικές ιδιότητες (Wikipedia, 2015).
Αν εμβαθύνουμε στην ουσία της εκτύπωσης 3D, θα μπορούσε να υπήρχε από την εποχή των “υγών υλικών”, αλλά η μηχανική συνέβαλε στο γεγονός ότι ο συνδυασμός μιας μηχανής CNC [1] και ενός συνηθισμένου εξωθητήρα τριών, που δίνει τη δυνατότητα δημιουργίας ενός αντικειμένου στην εικόνα. 1.
Εικόνα 1 - Συνδυασμός μηχανής CNC και πλαστικού εξωθητή (κόψιμο χαρτονιού σε cnc,2015) (Τι νέο υπάρχει στον κόσμο του3Δ Εκτύπωση; ,2015) (3Δ εκτύπωση,2015)
Φυσικά, με την πάροδο του χρόνου, έχουν αναπτυχθεί πιο εξελιγμένες μέθοδοι αυτού του τύπου και τεχνικές σύνδεσης εφαρμοζόμενων στρωμάτων, όπου επιτυγχάνεται συνεχώς καλύτερο φινίρισμα, εισάγονται νέα υλικά και βελτιώνεται η κατασκευή των ίδιων των εκτυπωτών. Θα πρέπει επίσης να αναφέρουμε τον τότε παρουσιαζόμενο εκτυπωτή της εταιρείας Carbon3D, του οποίου οι κατασκευαστές εμπνεύστηκαν από την ταινία «Terminator 2», όπου διαμορφώνεται ένα αντικείμενο που εξάγεται από υγρή ρητίνη (εικόνα 2). Όπως είπε ένας από τους δημιουργούς αυτού του εκτυπωτή, ο Joseph DeSimone, οι εκτυπωτές 3D είναι στην πραγματικότητα εκτυπωτές 2D που επαναλαμβάνουν τη διαδικασία ξανά και ξανά και αυτή η διαδικασία χρειάστηκε πολύ καιρό τότε. Αυτός ο εκτυπωτής «απλά» τραβάει ολόκληρο το αντικείμενο από το ρευστό, που έχει προσχηματιστεί με τη βοήθεια του φωτός, και σύμφωνα με την πηγή εκείνη τη στιγμή παρέχει από 25 έως 100 φορές ταχύτερη εκτύπωση (Carbon3D, 2015).
Εικόνα 2 - Αρχή λειτουργίας 3D του εκτυπωτή Carbon 3D. (Carbon3D, 2015)
Εκτύπωση και παραγωγή 3D
Μπορεί ήδη να φανεί πώς εφαρμόζεται3Οι εκτυπωτές D εξαπλώνονται σε όλους τους τομείς της βιομηχανίας, έτσι τώρα υπάρχουν ήδη τυπωμένα μέρη αμαξώματος, κοχύλια αυτοκινήτου, μαχαιροπίρουνα, ντουλάπες, ακόμη και σπίτια και κτίρια κ.λπ. Για παράδειγμα, η Boeing σήμερα εκτυπώνει περισσότερα από20 000ανταλλακτικά για το αεροσκάφος σας (DICKEY,2015).
Καθώς αυτή η τεχνολογία γίνεται φθηνότερη και πιο προσιτή, οι ειδικοί σε αυτόν τον τομέα προβλέπουν ότι αυτό το είδος 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 μπορούν να ληφθούν και να εκτυπωθούν απευθείας.
Ωστόσο, αν δούμε ένα κοινό παράδειγμα, πολλοί άνθρωποι σήμερα έχουν «συνηθισμένους» εκτυπωτές 2D στα σπίτια τους, αλλά υπάρχουν ακόμα φωτοαντιγραφικά, ακόμα και αυτοί που έχουν εκτυπωτές τυπώνουν σε φωτοτυπικά. Θα είναι παρόμοιο με τους εκτυπωτές 3D. Υπάρχουν διάφοροι λόγοι για αυτό, μερικοί από τους οποίους είναι:
- οικονομικοί λόγοι, επειδή η μαζική παραγωγή εξακολουθεί να είναι φθηνότερη από την ατομική;
- καλύτερο φινίρισμα, για το οποίο τα περισσότερα άτομα δεν θα έχουν τις προϋποθέσεις ως επαγγελματίες·
- γνώση χαρακτηριστικών υλικών, λογισμικό κατασκευής και επεξεργασίας.
- δημιουργικές ικανότητες του ατόμου.
- φυσικοί περιορισμοί του εκτυπωτή.
Όσον αφορά την ικανοποίηση των αναγκών των πελατών,3Το D-printing προσφέρει απείρως μεγαλύτερες δυνατότητες προσαρμογής του προϊόντος στις επιθυμίες του πελάτη, από ό,τι ήταν σε θέση να προσφέρει παραδοσιακή παραγωγή βασισμένη στην αφαίρεση υλικού. Αλλά από την πλευρά του παραγωγού, επιτρέπει την παραγωγή χωρίς περίσσεια (απορρίμματα) υλικών, μείωση του αριθμού των μηχανών, χαμηλότερο κόστος αποθήκευσης κ.λπ. Επίσης, υπάρχει περιθώριο για την προαναφερθείσα προσαρμογή, όπου μπορούν να παραχθούν εκ των προτέρων πλατφόρμες προϊόντων, στις οποίες μπορούν να εκτυπωθούν τα επιθυμητά σχήματα και να συναντηθούν επιπλέον πελάτες, με ταχύτητα παράδοσης και άλλα παρόμοια. Επίσης, θα ανοίξει η δυνατότητα να μείνει ημιτελές προϊόν, όπου θα παραδίδεται στον πελάτη αυτούσιο και ο πελάτης θα μπορεί επίσης να εκτυπώσει το προϊόν με τον εκτυπωτή του.
Παρακάτω είναι μερικά παραδείγματα που ελήφθησαν3Δ σε έντυπη μορφή
Παράρτημα1 - Κινεζική εταιρεία WinSun, που ειδικεύεται στην κατασκευή κατοικιών με3D τεχνολογίας, «τύπωσε» το πρώτο της πολυώροφο κτίριο
Εικόνα 3 – Έντυπο κτίριο - http://svetzanimljivosti.com/zgrada-iz-stampaca-prva-visespratnica-po-3d-tehnologiji/
Εικόνα 4 - Το εσωτερικό του έντυπου κτιρίου -http://kiko-unico.com.hr/hocemo-li-u-skoroj-buducnosti-printati-stambene-objekte-luksuzne-vile/
Παράρτημα2- Η εταιρεία Local Motors παρήγαγε ένα αυτοκίνητο στο οποίο τυπώνονται δομικά στοιχεία και μέρη του αμαξώματος3εκτυπωτής D και στη συνέχεια τοποθετούνται πρόσθετα εξαρτήματα στο αυτοκίνητο
Εικόνα 5 - Ένα αυτοκίνητο του οποίου τα μέρη είναι τυπωμένα -http://www.b92.net/automobili/razno.php?yyyy=2015&mm=01&nav\_id=946245
Παράρτημα3-3D τουφέκι και πιστόλι
Εικόνα 6 -3d τουφέκι - http://www.dailymail.co.uk/sciencetech/article-2295283/3D-printing-gunsmiths-make-blueprints-available-free-download-granted-firearms-licence.html
Εικόνα 7 - http://www.bbc.com/news/science-environment-22421185
Παράρτημα4 - 3Δ βραχίονας για άτομα με αναπηρία
Εικόνα 8 -3Δ βραχίονας -http://edition.cnn.com/2014/04/14/tech/innovation/carpenter-fingers-robohand-3-d/
Σημείωση εφαρμογής: Ιστορικά παραδείγματα, προβλέψεις, συγκρίσεις ταχύτητας και δηλώσεις εταιρείας δεν υποκαθιστούν μια πραγματική τεχνική και εμπορική σύγκριση. Η ασφάλεια της διαδικασίας εξαρτάται από το μηχάνημα, το υλικό, τον εξαερισμό, τη θερμοκρασία, την επεξεργασία, τον σκοπό του εξαρτήματος και την αξιολόγηση ειδικού της συγκεκριμένης περίπτωσης.
Πηγές
3D. (2015, 4 14). Ανακτήθηκε από τη Wikipedia, την ελεύθερη εγκυκλοπαίδεια: http://en.wikipedia.org/wiki/3D_printing
Carbon3D. (2015, 04 5). Ανακτήθηκε από το Carbon3D | Τεχνολογία CLIP - Πρωτοποριακή τεχνολογία με επίκεντρο τη ρυθμιζόμενη φωτοχημική διαδικασία για εκτύπωση χωρίς στρώματα 3D:: http://carbon3d.com/
DICKEY, M. R. (2015, 4 15). Hope You Trust Εκτυπωτές 3D — Η Boeing τους χρησιμοποιεί για να «εκτυπώσει» εξαρτήματα για τα αεροπλάνα της. Ανακτήθηκε από το Business Insider: http://www.businessinsider.com/
Kaku, D. M. (2011). Η φυσική του μέλλοντος.
Κοπή χαρτονιού σε cnc. (2015, 4 14). Ανακτήθηκε από το elitesecurity.org - φόρουμ ιστού: http://www.elitesecurity.org/t415702-0
Suzić, N. (. (n.d.). Novi Sad.
Τι νέο υπάρχει στον κόσμο της εκτύπωσης 3D; . (2015, 4 14). Ανακτήθηκε από Brit + co: http://www.brit.co/3d-june/
Βικιπαίδεια. (2015, 04 12). 3D σφραγίδα. 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 (eng. αριθμητικός έλεγχος υπολογιστή) είναι ένα μηχάνημα που χρησιμοποιεί προκαταχωρισμένες συντεταγμένες για την κίνησή του, οι οποίες εισάγονται ανάλογα με τις επιθυμητές θέσεις στο παρατηρούμενο σύστημα συντεταγμένων.