بهترین زمان برای فروش با روش تولید سریع – Rapid Manufacturing

در دنیای امروز صنعت تولید، شاهد رقابت هستیم. همواره فشار زیادی روی تولیدکنندگان وجود دارد تا پاسخگوی نیاز های بیشماری باشند که بازار پدید می آورد.

امروزه تولید کنندگان با چالش فراهم کردن محصولات شخصی سازی شده (Customized) که در طول زمان افزایش درخواست زیادی داشته اند رو به رو هستند که این مسئله با بالا گرفتن رقابت در اقتصاد جهانی و مشکلات آن می تواند به یک شکست تجاری ختم شود.

روش های تولید، مثل تزریق در قالب محدودیت های دیزاین خاص خود را به همراه دارند که شامل دشواری خارج کردن از قالب، هزینه زیاد ابزارکاری، زمانبندی تولید(Lead time) طولانی (زمانی که از شروع تا اتمام مراحل تولید سپری می شود)، تغییر یافتن مقادیر تولید محصولات اقتصادی و محدودیت های بزرگ روی فرم بیرونی می باشند. این فرآیند های تولید سنتی “کاهشی” نیز هستند که در آن حجمی از متریال برای رسیدن به فرم دلخواه از حجم پایه کاسته می شود. راه جایگزین دیگری که برای تولید در صنعت محبوبیتی روز افزون دارد، تولید سریع (Rapid Manufacturing یا RM) می باشد. تولید سریع از تکنولوژی مدل سازی سریع (Rapid Prototyping یا RP)، تکنولوژی هایی مثل استریو لیتوگرافی (Stereolithography یا SLA) و زینترینگ لیزری انتخابی (Selective Laser Sintering یا SLS) که از روی هم قرار گرفتن لایه ها برای ساخت محصول طی فرآیند های مختلف افزودنی (additive ) استفاده می کنند، نشأت گرفته است. این روش در نوع خود آزادی طراحی زیادی را فراهم می کند. از آنجاییکه بدون نیاز به اینکه امکان درآوردن کار از قالب و ابزارکاری در نظر گرفته شود طراح می تواند به صورت تئوری کاملا” آزاد باشد تا اشکال پیچیده ای را که دستگاه های RM می توانند بسازند طراحی کند. مزایای دیگر مانند بدون هزینه بودن تولید و بازدهی بیشتر و همچنین کاهش زمانبندی تولید باعث می شود که تمایل به استفاده از تکنولوژی تولید سریع در مشاغل مختلف افزایش یابد.
تولید سریع در صنایع مختلف تا به حال مناسب ترین روش برای زمانی بوده که قیمت تجهیزات زیاد و تیراژ تولید پایین باشد اما با توجه به کیفیت سطح نامشخص، این روش تولید عمدتا” محدود است به قطعاتی کوچک و خارج از دید.

صنعت ساخت وسایل کمک شنوایی یکی از اولین صنایعی بود که از تکنولوژی های RM مثل SLS و SLA برای تولید انبوه وسایل شخصی استفاده کرد. هم اکنون شرکت های مبتکر تحت وب نیز در بازار وسایل منزل حضور دارند که خدمات ساخت محصولات با تعداد کم یا متوسط را که مستقیما” توسط مشتری طراحی شده ارائه می دهند که بازار گوشه ای (Niche Market) و نیاز جدیدی را برای محصولاتی که توسط تنها یک کاربر و برای نیاز شخصی خود طراحی شده ایجاد نموده اند.

به هر حال توانایی در تولید هر شکل و فرمی که نیاز باشد، لزوما” به معنای طراحی مطلقا” آزاد و یا ریشه کن شدن مرحله “طراحی برای تولید” که غالبا اینطور تصور می شود، نمی باشد. ممکن است همچنان در نظر گرفتن قطعات دیگر درون محصول و همچنین تمام فرآیند طراحی و ذینفعان، و برای چیزی که حالا “دیزاین برای تولید سریع” یا “DFRM” نامیده می شود، ضروری باشد. چنین عناصری شامل مقدار مجاز Tolerance ساخت توسط یک دستگاه، پوشش سطح نهایی کار و شیرینک کردن بعد از کیورینگ(پخت) نیز می باشد.

اینها بدون شک اهداف و فرصت های زیادی طی فرآیند تولید سریع ایجاد کرده اند، اما تولید سریع هنوز به طور گسترده و حیاتی در صنایع گوناگون مطرح نشده است. به نظر می رسد آگاهی عمومی و آموزش در مورد مزایایی که روش تولید سریع می تواند ایجاد کند چندان وجود ندارد.

با تعداد محدود متریال های RM که امروزه به صورت تجاری وجود دارند و طیفی از مواد شامل پلاستیک ها، فلزات و سرامیک را ارائه می کنند شاید یک راه متفاوت را برای استفاده از رزین ها نیز بتوان امتحان کرد. به جای سعی در جایگزین کردن فلزات و انواع پلاستیک، می توان کاربرد های جدیدی از رزین را استفاده نمود تا کاملا” با جزئیات و ویژگی هایی که ماده فتوپلیمر باید ارائه نماید تطابق یابد. این ایده می تواند نیازهای جدیدی را برای این تکنولوژی در بازارهای مختلف ایجاد نماید، به طور مثال تولید ارگان ها و یا بافت های انسانی.
به عنوان مثال می توان از طراحانی که برای تکنولوژی پرینت سه بعدی قدم برداشته اند نام برد:

این مثال از Marloes Ten Bhome (طراح کفش) نشان دهنده این موضوع است که استفاده از تکنولوژی ۳D Print می تواند روش تازه ای برای تولید باشد و برای گروه متریال ها نیز الهام بخش می باشد. فایل STL توسط برداشت اطلاعات از یک حجم کفش و دیجیتالی کردن اندازه های آن ساخته شد.

یک جفت کفش ساخته شده از لایه های فتوپلیمر

کفش، که شامل قسمت های انعطاف پذیر و سخت می باشد قالب گیری شده.

سپس یک Object Printer کفش را با روش تکنولوژی تولید افزایشی ساخته که در آن لایه های فتوپلیمر که روی هم قرار می گیرند با اشعه UV کیورینگ(پخت) می شوند. کفش در یک مرحله ساخته می شود اما با درکنار هم قرارگرفتن دو متریال که به ساختار های متفاوت میکروسکوپی تقسیم شده اند و در نتیجه تهیه جزئیات متفاوت متریالی را امکان پذیر می سازند. در نهایت کفش هم قسمت های انعطاف پذیر خواهد داشت و هم سخت و محکم. این کفش با قابلیت جدا سازی و Disassemble کردن جهت قسمت های قابل جایگزین ساخته شده در حالی که از ابتدا هیج وقت Assemble نشده است.

اطلاعات از حجم کفش برداشته می شود.

وقتی از Rapid Prototyping به سوی Rapid Manufacturing می رویم، تمام امکانات ساخت و زیباشناسانه روش تولید محصول نیز باید بررسی شود. جزئیات قطعی طراحی و تولید یک محصول مثل سوراخ کاری ها شامل این روش تولید نیستند. اما همچنان منطق سازنده ای ایجاد می کنند. متریال های استفاده شده TangoBlack و VeroBlack می باشند که خصوصا” برای سیستم پرینت اشیاء فرموله شده اند.

اندازه های برداشته شده از کفش دیجیتال سازی می شوند.

ترجمه شده توسط: رسام رستمی

منبع:
http://www.designsojourn.com
https://connect.innovateuk.org