ข้อความที่ตัดมาจาก "ประดิษฐ์: โลกใหม่ของการพิมพ์ 3 มิติ"
ไม่นานที่ผ่านมาฉันได้รับอีเมลถามว่าฉันต้องการจะทบทวนงาน Fabricated: The New World of 3D Printing ที่ เขียนโดยนักวิจัย Cornell Hod Lipson และนักวิเคราะห์ด้านเทคโนโลยี Melba Kurman ชื่อเรื่องล่าสุดจาก Wiley Publishing ครอบคลุมประวัติศาสตร์และอนาคตของการผลิตสารเติมแต่งหรือ การพิมพ์แบบ 3 มิติ เนื่องจากเทคโนโลยีนี้เป็นที่รู้จักแพร่หลาย
พร้อมกับสำเนาอิเล็กทรอนิกส์ของหนังสือที่พวกเขาส่งฉันข้อความที่ตัดตอนมาซึ่งเพื่อให้สรุปได้อย่างสมบูรณ์แบบการปฏิวัติการพิมพ์ 3D ทั้งหมดที่ฉันลดลงสิ่งที่ฉันกำลังทำเริ่มต้นการอ่าน ประดิษฐ์ ขวาแล้วและที่นั่น
ผู้เขียนของ Fabricated ได้รับการพิมพ์ 3D ตั้งแต่ต้น:
ประสบการณ์และความรู้ของพวกเขาในช่องการผลิตสารเติมแต่งจะปรากฏชัดทันทีและหนังสือเล่มนี้จะเปิดขึ้นด้วยเนื้อเรื่องเก็งกำไรที่อธิบายถึงอนาคตที่สดใสซึ่งการพิมพ์แบบ 3 มิติได้ฝังลึกลงไปในชีวิตของเราแล้ว ทั้งสนุกและสร้างแรงบันดาลใจและอ่านเหมือนนิยายวิทยาศาสตร์ที่ดี อย่างไรก็ตามการพิมพ์แบบ 3D ผู้เขียนก็พร้อมยืนยันไม่ได้เป็นเรื่องของนวนิยาย มันได้กลายเป็นส่วนสำคัญของกระบวนการผลิตชิ้นเล็ก ๆ และบทบาทของมันก็เติบโตขึ้นเท่านั้น
คุณรู้สึกได้ว่าในอนาคต Lipson & Kurman อธิบายได้ดีในขอบเขตแห่งความเป็นไปได้ บางสิ่งที่น่าสนใจมากขึ้นที่พวกเขาพูดถึงเช่นอวัยวะพิมพ์ชีวภาพหรือตัวทำซ้ำอาหารยังคงทศวรรษที่ผ่านมามีอยู่เฉพาะในขอบฟ้าไกลของความเป็นไปได้ แต่สิ่งอื่น ๆ การเพิ่มขึ้นของการผลิตที่คล่องแคล่วและการสร้างต้นแบบอย่างรวดเร็วตัวอย่างเช่นกำลังเกิดขึ้นต่อหน้าต่อตาเรา
ฉันได้รับอนุญาตให้เผยแพร่ข้อความที่ตัดตอนมาจากหน้าแรกของ Fabricated
เนื่องจากเป็นภาพรวมที่ยอดเยี่ยมของสิ่งที่การพิมพ์ 3 มิติสามารถใช้ได้กับทุกมุมโลกฉันคิดว่าทุกคนที่สนใจในเทคโนโลยีนี้จะรู้สึกว่าน่าสนใจมาก ฉันจะระงับความคิดเห็นใด ๆ เพิ่มเติมเกี่ยวกับหนังสือเล่มนี้ในตอนนี้เราจะตรวจสอบฉบับเต็มภายในปลายเดือนนี้
นี่เป็นข้อความที่ตัดตอนมา:
หลักสิบประการของการพิมพ์ 3D
ตัดตอนมาจากสิ่งประดิษฐ์: โลกใหม่แห่งการพิมพ์ 3D เขียนโดย Hod Lipson และ Melba Kurmanการคาดเดาอนาคตเป็นเรื่องลวงตา เมื่อเราเขียนหนังสือเล่มนี้และสัมภาษณ์ผู้คนเกี่ยวกับการพิมพ์แบบ 3D เราพบว่า "กฎ" อยู่ภายใต้บางส่วนยังคงปรากฏขึ้น ผู้คนจากหลากหลายสาขาอุตสาหกรรมและภูมิหลังและระดับความเชี่ยวชาญอธิบายวิธีการที่คล้ายคลึงกันว่าการพิมพ์แบบ 3D ช่วยให้พวกเขาได้รับค่าใช้จ่ายที่สำคัญเวลาที่ผ่านมาและอุปสรรคที่ซับซ้อน
เราได้สรุปสิ่งที่เราเรียนรู้ ต่อไปนี้คือหลักสิบประการของการพิมพ์ 3D ที่เราหวังว่าจะช่วยให้ผู้คนและธุรกิจสามารถใช้ประโยชน์เทคโนโลยีการพิมพ์แบบ 3D ได้อย่างเต็มที่:
- หลักการที่หนึ่ง: ความซับซ้อนของการผลิตเป็นไปอย่างอิสระ ในการผลิตแบบดั้งเดิมรูปร่างของวัตถุมีความซับซ้อนมากขึ้นค่าใช้จ่ายในการทำ บนเครื่องพิมพ์แบบ 3D ค่าใช้จ่ายซับซ้อนเช่นเดียวกับความเรียบง่าย การสร้างรูปทรงหรูหราและซับซ้อนไม่จำเป็นต้องใช้เวลาทักษะหรือต้นทุนมากกว่าการพิมพ์แบบบล็อก ความซับซ้อนที่ซับซ้อนจะขัดขวางรูปแบบการคิดราคาแบบดั้งเดิมและเปลี่ยนวิธีคำนวณค่าใช้จ่ายในการผลิต
- หลักการที่สอง: ความหลากหลายเป็นอิสระ เครื่องพิมพ์ 3D เครื่องเดียวสามารถสร้างรูปทรงได้หลายรูปแบบ เช่นเดียวกับช่างฝีมือของมนุษย์เครื่องพิมพ์แบบ 3 มิติสามารถสร้างรูปร่างที่แตกต่างกันได้ในแต่ละครั้ง เครื่องผลิตแบบดั้งเดิมมีความอเนกประสงค์น้อยและสามารถทำสิ่งต่างๆได้ในรูปแบบที่ จำกัด การพิมพ์แบบ 3D จะช่วยลดค่าใช้จ่ายส่วนหัวที่เกี่ยวข้องกับการฝึกอบรมช่างมนุษย์หรือฝึกเครื่องจักรใหม่ ๆ ในโรงงาน เครื่องพิมพ์ 3D เครื่องเดียวต้องใช้พิมพ์เขียวแบบดิจิตอลและชุดวัตถุดิบใหม่ ๆ
- หลักการที่สาม: ไม่จำเป็นต้องประกอบ ส่วนการพิมพ์แบบสามมิติเชื่อมต่อกัน การผลิตมวลชนถูกสร้างขึ้นบนกระดูกสันหลังของสายการประกอบ ในโรงงานที่ทันสมัยเครื่องทำวัตถุที่เหมือนกันซึ่งประกอบขึ้นด้วยหุ่นยนต์หรือคนงานในเวลาต่อมาบางครั้งทวีปต่างๆออกไป ยิ่งชิ้นส่วนของผลิตภัณฑ์มีมากเท่าใดใช้เวลาในการประกอบและมีราคาแพงมากขึ้นเท่านั้น การทำวัตถุในเลเยอร์เครื่องพิมพ์แบบ 3 มิติสามารถพิมพ์ประตูและบานพับที่เชื่อมต่อกันได้ภายในเวลาเดียวกันไม่จำเป็นต้องใช้ชุดประกอบ การชุมนุมน้อยลงจะทำให้โซ่อุปทานลดลงและช่วยประหยัดแรงงานและการขนส่ง โซ่อุปทานที่สั้นลงจะก่อให้เกิดมลพิษน้อยลง
- หลักการที่ 4: ระยะเวลาในการนำพาเป็นศูนย์ เครื่องพิมพ์ 3D สามารถ พิมพ์ได้ตามต้องการ เมื่อ ต้องการ ใช้วัตถุ ความสามารถในการผลิตในสถานที่ลดความจำเป็นในการจัดเก็บสินค้าคงคลังของ บริษัท บริการธุรกิจรูปแบบใหม่ ๆ กลายเป็นไปได้เนื่องจากเครื่องพิมพ์แบบ 3 มิติช่วยให้ธุรกิจสามารถสร้างวัตถุพิเศษหรือแบบกำหนดเองได้ตามความต้องการเพื่อตอบสนองต่อคำสั่งซื้อของลูกค้า การผลิตด้วย Zero-lead-time สามารถลดต้นทุนการจัดส่งทางไกลได้หากพิมพ์สินค้าเมื่อจำเป็นและใกล้กับที่ต้องการ
- หลักการที่ห้า: พื้นที่ออกแบบไม่ จำกัด เทคโนโลยีการผลิตแบบดั้งเดิมและช่างฝีมือของมนุษย์สามารถทำเฉพาะรูปแบบที่ จำกัด ของรูปทรง ความสามารถของเราในการสร้างรูปร่างจะถูก จำกัด ด้วยเครื่องมือที่มีให้เรา ตัวอย่างเช่นเครื่องกลึงไม้แบบดั้งเดิมสามารถทำวัตถุกลมเท่านั้น โรงสีสามารถทำชิ้นส่วนที่สามารถเข้าถึงได้ด้วยเครื่องมือกัด เครื่องปั้นสามารถทำเฉพาะรูปทรงที่สามารถเทลงในแล้วสกัดจากแม่พิมพ์ เครื่องพิมพ์ 3D ถอดอุปสรรคเหล่านี้ออกไป เครื่องพิมพ์สามารถสร้างรูปทรงที่จนถึงขณะนี้ได้เฉพาะในธรรมชาติเท่านั้น
- หลักการที่หก: การผลิตทักษะเป็นศูนย์ ช่างฝีมือแบบดั้งเดิมฝึกเป็นเด็กฝึกงานเป็นเวลาหลายปีเพื่อเพิ่มทักษะที่พวกเขาต้องการ การผลิตจำนวนมากและเครื่องผลิตด้วยระบบควบคุมด้วยคอมพิวเตอร์ช่วยลดความจำเป็นในการผลิตที่มีทักษะ อย่างไรก็ตามเครื่องผลิตแบบดั้งเดิมยังคงต้องการผู้เชี่ยวชาญที่มีทักษะในการปรับและปรับเทียบ เครื่องพิมพ์ 3D ได้รับคำแนะนำส่วนใหญ่จากไฟล์ออกแบบ เพื่อให้วัตถุที่มีความซับซ้อนเท่ากันเครื่องพิมพ์แบบ 3 มิติต้องใช้สมรรถนะน้อยกว่าเครื่องฉีดขึ้นรูป การผลิตแบบไม่ชำนาญเปิดขึ้นรูปแบบธุรกิจใหม่ ๆ และสามารถนำเสนอรูปแบบการผลิตใหม่ ๆ สำหรับคนในสภาพแวดล้อมระยะไกลหรือในสถานการณ์ที่รุนแรง
- หลักการที่ 7: การผลิตที่กะทัดรัดแบบพกพา ต่อพื้นที่การผลิตจำนวนมากเครื่องพิมพ์แบบ 3 มิติมีกำลังการผลิตมากกว่าเครื่องผลิตแบบดั้งเดิม ตัวอย่างเช่นเครื่องฉีดขึ้นรูปสามารถทำให้วัตถุมีขนาดเล็กกว่าตัวได้ ในทางตรงกันข้ามเครื่องพิมพ์ 3D สามารถประดิษฐ์วัตถุที่ใหญ่ที่สุดเท่าที่พิมพ์ได้ หากมีการจัดเครื่องพิมพ์ 3D ไว้เพื่อให้เครื่องพิมพ์สามารถเคลื่อนย้ายได้อย่างอิสระเครื่องพิมพ์ 3D สามารถสร้างวัตถุที่มีขนาดใหญ่กว่าตัวเองได้ กำลังการผลิตสูงต่อตารางฟุตช่วยให้เครื่องพิมพ์ 3D เหมาะสำหรับใช้ในบ้านหรือในสำนักงานเพราะมีขนาดเล็ก
- หลักการที่แปด: เสียผลิตภัณฑ์พลอยได้น้อยลง เครื่องพิมพ์แบบ 3 มิติที่ใช้โลหะเป็นของเสียน้อยกว่าเทคนิคการผลิตโลหะแบบดั้งเดิม โลหะการกลึงเป็นวัสดุที่สิ้นเปลืองอย่างมากเนื่องจากประมาณ 90 เปอร์เซ็นต์ของโลหะเดิมจะหลุดออกและสิ้นสุดที่พื้นโรงงาน การพิมพ์แบบ 3D เป็นของเสียที่มากขึ้นสำหรับการผลิตโลหะ เมื่อวัสดุพิมพ์ดีขึ้นการผลิต "รูปร่างสุทธิ" อาจเป็นวิธีที่เป็นมิตรกับสิ่งแวดล้อมมากกว่าที่จะทำสิ่งต่างๆ
- หลักการที่เก้า: เฉดสีของวัสดุที่ไม่มีที่สิ้นสุด การใช้วัตถุดิบที่แตกต่างกันในผลิตภัณฑ์เดียวเป็นเรื่องยากในการใช้เครื่องผลิตในปัจจุบัน เนื่องจากเครื่องจักรการผลิตแบบดั้งเดิมแกะสลักตัดหรือทำแม่พิมพ์ให้เป็นรูปร่างขั้นตอนเหล่านี้ไม่สามารถผสมผสานวัตถุดิบที่แตกต่างกันได้อย่างง่ายดาย เนื่องจากการพิมพ์แบบ 3 มิติแบบ multi-material ทำให้เราได้รับความสามารถในการผสมผสานและผสมผสานวัตถุดิบที่แตกต่างกัน การผสมวัตถุดิบใหม่ ๆ ที่ไม่สามารถเข้าถึงได้ก่อนหน้านี้ทำให้เรามีจานสีที่มีขนาดใหญ่และยังไม่ได้รับการสำรวจส่วนใหญ่ที่มีคุณสมบัติแปลกใหม่หรือมีพฤติกรรมที่เป็นประโยชน์
- หลักการที่สิบ: การจำลองแบบทางกายภาพที่แม่นยำ ไฟล์เพลงดิจิทัลสามารถคัดลอกได้อย่างไม่มีที่สิ้นสุดโดยไม่มีการสูญเสียคุณภาพเสียง ในอนาคตการพิมพ์แบบ 3D จะขยายความแม่นยำแบบดิจิตอลนี้ไปสู่โลกของวัตถุทางกายภาพ เทคโนโลยีการสแกนและการพิมพ์แบบ 3D จะนำเสนอการปรับเปลี่ยนรูปร่างที่มีความละเอียดสูงระหว่างโลกทางกายภาพและดิจิทัล เราจะสแกนแก้ไขและทำซ้ำวัตถุทางกายภาพเพื่อสร้างแบบจำลองที่แน่นอนหรือปรับปรุงในต้นฉบับ
บางส่วนของหลักการเหล่านี้ถือเป็นจริงแล้วในปัจจุบัน อื่น ๆ จะเป็นจริงในทศวรรษถัดไปหรือสอง (หรือสาม) ด้วยการขจัดข้อ จำกัด ด้านการผลิตที่คุ้นเคยและได้รับการยอมรับเป็นอย่างดีการพิมพ์แบบ 3 มิติจะกำหนดขั้นตอนสำหรับการสร้างนวัตกรรมน้ำที่ล้น ในบทต่อไปนี้เราจะศึกษาวิธีการที่เทคโนโลยีการพิมพ์แบบ 3 มิติจะเปลี่ยนแปลงวิธีการทำงานของเรากินรับประทานรักษาและเรียนรู้สร้างและเล่น เริ่มต้นด้วยการเยี่ยมชมโลกของการผลิตและการออกแบบซึ่งเทคโนโลยีการพิมพ์แบบ 3D ช่วยให้การปกครองแบบเผด็จการของระบบเศรษฐกิจลดลง
ผู้เขียน Bios:
ผู้เขียนร่วม Hod Lipson และ Melba Kurman เป็นผู้เชี่ยวชาญชั้นนำด้านการพิมพ์ 3D พูดบ่อยๆและให้คำปรึกษาเกี่ยวกับเทคโนโลยีนี้แก่อุตสาหกรรมสถาบันการศึกษาและรัฐบาล ห้องปฏิบัติการของ Lipson ที่ Cornell University ได้บุกเบิกการวิจัยสหวิทยาการในการพิมพ์แบบ 3D การออกแบบผลิตภัณฑ์ปัญญาประดิษฐ์และวัสดุอัจฉริยะ Kurman เป็นนักวิเคราะห์ด้านเทคโนโลยีและที่ปรึกษาด้านกลยุทธ์ทางธุรกิจผู้เขียนเกี่ยวกับเทคโนโลยีที่เปลี่ยนแปลงเกมในภาษาที่ชัดเจนและมีส่วนร่วม
สำหรับข้อมูลเพิ่มเติมกรุณาเยี่ยมชมสำนักพิมพ์ Wiley
ตัดตอนมาด้วยการอนุญาตจากผู้จัดพิมพ์ Wiley จาก Fabricated: โลกใหม่แห่งการพิมพ์ 3D โดย Hod Lipson และ Melba Kurman ลิขสิทธิ์© 2013