Viktig professionell notering: Detta är en arkivförfattares text baserad på källor och exempel tillgängliga vid publiceringstillfället. Det är inte en aktuell teknisk specifikation, säkerhetsinstruktion, investeringsrådgivning eller bekräftelse av aktuella möjligheter, hastigheter, kostnader eller status för nämnda företag och produkter. All tillämpning av additiv tillverkning kräver idag en kontroll av tillverkarens aktuella dokumentation, materialegenskaper, arbetarskydd, immateriella rättigheter och gällande bestämmelser.
Additiv tillverkning och utskriftstjänster är inte en del av Savo Kusićs nuvarande offentliga erbjudande. Dagens produktionsfokus består av träfönster, trä-aluminiumfönster och skräddarsydda dörrar.
Behov, teknik och produktion
Den nya tekniken att tillverka föremål med 3D-skrivaren krävde också vår omprövning av denna teknik, dess effekter på produktionen och möjliga nya trender och sätt att organisera produktionen.
De flesta texter som handlar om industrins sfär (liksom många andra områden) börjar faktiskt med slutsatsen att “idag teknik (medicin, kemi, etc.) är så avancerad att …”
Detta slagord, som det hände förr i tiden, kommer naturligtvis att finnas kvar i många år framöver och kommer förmodligen att överleva oss, för som det är, just den dagen vi läser denna text, har det mänskliga samhället aldrig varit mer utvecklat, men det kommer det inte att vara, som det kommer att vara i morgon.
Och verkligen, de behov som skapas av människan skiljer sig från dag till dag och varje behov förutsätter ett nytt, som måste vara mer perfekt och bättre än det föregående. Om du skulle placera de behoven i sammanhanget med t.ex. av datortillverkningsindustrin skulle vi se att en dator som för fem år sedan och mer kunde göra alla våra jobb inte längre räcker för oss (nya behov kräver mer komplett mjukvara, som ytterligare kräver hårdvara, etc.). Specifikt beskrevs detta fenomen av Gordon Moore, en av grundarna av Intel, som säger att datorns kraft fördubblas varje 18 till 20 msek, varför denna lag fick namnet Moores lag. Så idag innehåller vår mobiltelefon mer datorkraft än hela NASA-organisationen som är 1969. skickade två män till månen eller t.ex. videospel som förbrukar mer datorresurser för att simulera tredimensionella situationer än vad en enda stordator från föregående årtionde hade (Kaku, 2011).
Här bör två saker omedelbart skiljas åt. De behov som är vardagliga idag kunde den datorn inte uppfylla, men den andra sidan av historien, generellt sett, räckte den datorn som nämnt för att skjuta upp en man till månen. Därmed blev vetenskapens framsteg fri från beroende av hastigheten på t.ex. processorer och det läggs stor vikt vid andra grenar, vilket möjligen hindrar framsteg. Kort sagt, vetenskapen kommunicerar tvåvägs med datorn och anpassar den till sig själv.
Behoven är dock inte de enda som “driver” mänskligheten framåt. De önskningar som människan skapar, oavsett om hon behöver det eller inte, öppnar ett helt nytt utrymme för industrier att tävla om att erbjuda henne precis vad hon vill ha eller vad hon vill, utan att vara medveten om det ännu. Vi får inte glömma marknadsföringen som stödjer hela historien med att det i själva verket är våra behov och det vi inte kan vara utan, och inte bara önskningar som inte är så nödvändiga för oss. När vi även tar med människan som en social och kulturell varelse, som vill vara annorlunda än andra och att forma en egen identitet som ska spegla hennes inre andliga tillstånd (vilket är både ett behov och en önskan i viss mån), får vi en mycket komplicerad bild av dagens kund, ur synvinkel av t.ex. av ett företag som vill sälja sin bil, där företaget måste spendera avsevärda resurser, för att undersöka och forma sitt erbjudande, utan att ens gå in i produktionen av den bilen.
Så hur producerar man den produkten och gör den till något som någon vill ha? Vilken typ av forskning är det och vad är det bästa sättet att bedriva den, så att den är en återspegling av kundens verkliga önskan och något som någon kommer att köpa, utan att det sitter i lager och tappar i värde? Ett av de bästa sätten att göra en produkt är att kunden säger vad han förväntar sig av produkten och då kan vi vara säkra på att vi säljer den till honom. Naturligtvis är den andra sidan av problemet hur man uppnår allt detta med så få resurser som möjligt, samtidigt som man respekterar varje kund individuellt.
Massanpassning
De första som gav ett svar på denna fråga var förespråkare för ett nytt synsätt på produktion. Det tillvägagångssätt som dök upp för ett tjugotal år sedan erbjuder ett sätt att tänka och en filosofi att organisera produktionen för att respektera alla dessa krav, samtidigt som man hittar lösningar för att tillfredsställa dem till ömsesidig nytta. Så producera det varje kund vill ha och kan betala för och göra en vinst. Detta tillvägagångssätt kallas massanpassning. Myntet skapades av de engelska orden mass (mass, massive, multitude) och customization, vilket i översättning skulle innebära mass customization i betydelsen möjligheten att individualisera produkter i massproduktion (enligt Suzić, 2014).
Produktion idag
Det finns många tillvägagångssätt för produktion, men den som har tagit störst fart och används mest idag är anpassning. När man pratar om anpassning så är det alltid relaterat till den tid vi lever i och antagandena relaterade till anpassning är främst att det föreskriver den bästa sortens produktion och hur man ställer sig till produktdesign och produktion. Anpassning föreskriver inte vilken typ av produktion som är bäst och hur man skapar en produkt. Anpassning är ett tillvägagångssätt och ett sätt att tänka, och de bästa sätten och bästa praxis för produktion är bara en konsekvens av detta tillvägagångssätt och i allmänhet beslutet att tillämpa detta sätt att tänka i produktion (skapande).
Alla framgångsrika företag följde detta synsätt och byggde framgångsrika system med vilka de kunde organisera sin produktion så att de bäst svarar mot marknaden. Anpassning nämndes för att indikera behovet av att organisera systemet i riktning mot att minska insatsstorlekarna i produktionen, i förhållande till produktionsstorlekarna, och det spelade därför en mycket viktig roll som tillvägagångssätt.
Detta har infört stora förändringar i sättet att skapa produkter, men ändå har produktionssättet i grunden inte förändrats. Endast bättre organisation erbjuds.
Addition och subtraktion av material
Den tidigare produktionen bygger på principen att ta bort material. I praktiken innebär detta att en bit med större dimensioner än måtten på slutprodukten tas och materialet avlägsnas från biten, tills biten förs till de slutliga måtten. Denna typ av produktion är fortfarande dominerande inom tillverkningsindustrin idag. Naturligtvis finns det undantag, såsom produkter erhållna genom processer av gjutning, blåsning, prägling etc., men dessa metoder ger inte tillräcklig “efterföljande” frihet i att forma produkten, utan begränsas av tidigare beredning (mallar, materialstrukturer, etc.).
Produktionsmetoden som erbjuds av 3D utskrift är precis motsatsen till den nämnda metoden och erbjuder produktion genom att lägga till material. Denna produktionsmetod bygger på principen att tillsätta material tills den slutliga dimensionen erhålls.
3D utskrift
Fram till för några år sedan verkade detta tillvägagångssätt som science fiction, men det var ingenjörskonsten som bidrog till att starta den här typen av produktion. Vid tredimensionell utskrift skapas ett objekt genom att successivt applicera materiallager. Det möjliggör tillverkning av delar och sammansättningar av flera olika material, med olika mekaniska och fysiska egenskaper (Wikipedia, 2015).
Om vi fördjupar oss i essensen av 3D-utskrift, så kunde det ha funnits sedan “flytande material”, men ingenjörskonsten bidrog till att kombinationen av en CNC [1]-maskin och en vanlig extruder (som kan trycka på en del material) ger möjligheten att skapa ett objekt i tre dimensioner, som visas i bilden ⟦PH1.
Bild 1 - Kombination av CNC-maskin och plastextruder (kartongskärning på cnc, 2015) (Vad är nytt i 3D-utskriftsvärlden? , 2015) (3) utskrift 3)
Naturligtvis har det med tiden utvecklats mer sofistikerade metoder av denna typ och tekniker för sammanfogning av applicerade skikt, där en bättre finish hela tiden erhålls, nya material introduceras och själva konstruktionen av skrivarna förbättras. Vi bör också nämna den kolskrivare som presenterades då3D, vars konstruktörer inspirerades av filmen “Terminator2”, där föremålet som extraheras från det flytande hartset formas (fig2). Som en av skaparna av denna skrivare, Joseph DeSimone, sa:3D-skrivare är faktiskt2D-skrivare som upprepar processen om och om igen, och den processen tog lång tid sedan. Denna skrivare drar “helt enkelt” upp hela föremålet ur vätskan, förformat med hjälp av ljus, och tillhandahåller enligt dåvarande källa från25till100gånger snabbare utskrift (Carbon3D,2015).
Foto 2 - Funktionsprincip 3D för Carbon 3D-skrivaren. (Kol3D, 2015)
3D utskrift och produktion
Det kan redan ses hur det tillämpas3D-skrivare spreds till alla delar av industrin, så nu finns det redan tryckta karossdelar, bilskal, bestick, garderob och till och med hus och byggnader etc. Till exempel skriver Boeing idag mer än20 000delar till ditt flygplan (DICKEY,2015).
I takt med att denna teknik blir billigare och mer tillgänglig förutspår experter på området att denna typ av produktion kommer att flytta från industri till kunder. Med 3D-skrivare kommer människor att kunna skapa sina egna modeller, modifiera befintliga och anpassa produkter efter deras behov. Du kan redan hitta många gratismodeller på Internet, som kan laddas ner och skrivas ut direkt.
Men om vi tittar på ett banalt exempel så har många idag “vanliga” 2D-skrivare i sina hem, men det finns fortfarande kopiatorer, och även de som har skrivare, skriver ut i kopiatorer. Det kommer att vara liknande med 3D-skrivare. Det finns flera anledningar till detta, varav några är:
- ekonomiska skäl, eftersom massproduktion fortfarande är billigare än individuell produktion;
- bättre finish, som de flesta individer inte kommer att ha förutsättningar för som proffs;
- kunskaper om materialegenskaper, konstruktion och bearbetningsprogramvara;
- individens kreativa förmågor;
- skrivarens fysiska begränsningar.
När det gäller att möta kundernas behov erbjuder 3D-tryckning oändligt mycket större möjligheter att anpassa produkten efter kundens önskemål, än vad man kunde erbjuda traditionell produktion baserad på materialsubtraktion. Men ur producentsynpunkt möjliggör det produktion utan överskott av (avfalls)material, minskning av antalet maskiner, lägre lagringskostnader etc. Dessutom finns det utrymme kvar för ovan nämnda anpassning, där produktplattformar kan produceras i förväg, på vilka de önskade formerna kan tryckas och dessutom möta kunder, med leveranshastighet och liknande. Dessutom öppnas möjligheten att lämna en ofärdig produkt, där den kommer att levereras till kunden som sådan, och kunden kommer också att kunna skriva ut produkten med sin skrivare.
Nedan finns ett par exempel som erhållits genom 3D-utskrift
Bilaga 1 - Kinesiska företaget WinSun, specialiserat på att bygga hus med 3D-teknik, “tryckte ut” sitt första höghus
Bild 3 – Tryckt byggnad – http://svetzanimljivosti.com/zgrada-iz-stampaca-prva-visespratnica-po-3d-tehnologiji/
Bild 4 - Interiör av tryckt byggnad - http://kiko-unico.com.hr/hocemo-li-u-skoroj-buducnosti-printati-stambene-objekte-luksuzne-vile/
Bilaga 2 - Local Motors-företaget tillverkade en bil där strukturella element och karossdelar trycks på en 3D-skrivare, och sedan installeras ytterligare komponenter i bilen
Bild 5 - En bil vars delar är tryckta - http://www.b92.net/automobili/razno.php?yyyy=2015&mm=01&nav\_id=946245
Tillbehör 3- 3D gevär och pistol
Bild 6 - 3d Gevär - http://www.dailymail.co.uk/sciencetech/article-2295283/3D-printing-gunsmiths-make-blueprints-available-free-download-granted-firearms-licence.html
Bild 7 - http://www.bbc.com/news/science-environment-22421185
Bilaga 4 - 3D hand för funktionshindrade
Bild 8 - 3D hand - http://edition.cnn.com/2014/04/14/tech/innovation/carpenter-fingers-robohand-3-d/
Anmärkning om tillämpning: Historiska exempel, prognoser, hastighetsjämförelser och företagsutlåtanden är inte ett substitut för en faktisk teknisk och kommersiell jämförelse. Processens säkerhet beror på maskin, material, ventilation, temperatur, bearbetning, syftet med delen och expertbedömning av det specifika fallet.
Källor
3D utskrift. (2015,4 14). Hämtad från Wikipedia, den fria encyklopedin: http://en.wikipedia.org/wiki/3D_printing
Kol3D. (2015, 04 5). Hämtad från Carbon3D | CLIP Technology - Banbrytande teknologi centrerad på inställbar fotokemisk process för lagerlös 3D-utskrift:: http://carbon3d.com/
DICKEY, M.R. (2015,4 15). Hoppas du litar på3D Skrivare — Boeing använder dem för att “skriva ut” delar till sina plan. Hämtad från Business Insider: http://www.businessinsider.com/
Kaku, D. M. (2011). Framtidens fysik.
Kartongskärning på cnc. (2015, 4 14). Hämtad från elitesecurity.org - webbforum: http://www.elitesecurity.org/t415702-0
Suzić, N. (. (n.d.). Novi Sad.
Vad är nytt i världen av 3D-utskrift? . (2015, 4 14). Hämtad från Brit + co: http://www.brit.co/3d-june/
Wikipedia. (2015,04 12). 3D print. Hämtad från 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) är en maskin som använder förinmatade koordinater för sin rörelse, vilka läggs in beroende på önskade positioner i det observerade koordinatsystemet.