Utenriksforhold: Hvordan lage nesten alt - 💡 Fix My Ideas

Utenriksforhold: Hvordan lage nesten alt

Utenriksforhold: Hvordan lage nesten alt


Forfatter: Ethan Holmes, 2019

Utenriksdepartementet har nettopp publisert et langt stykke av Neil Gershenfeld, hvordan man gjør nesten alt. Tittelen kommer fra Gershenfelds berømte klasse på MIT; Hvis du ser gjennom rutene i tidligere klasser finner du mange kjente navn, inkludert David Cranor og Maxim Lobovsky av Formlabs (som premiere sin Form 1-skriver på Maker Faire i helgen).

Her er introduksjonen til artikkelen:

En ny digital revolusjon kommer, denne gangen i fabrikasjon. Det trekker på samme innsikt som førte til tidligere digitaliseringer av kommunikasjon og beregning, men nå er det som blir programmert den fysiske verdenen i stedet for den virtuelle. Digital fremstilling vil tillate enkeltpersoner å designe og produsere materielle objekter på etterspørsel, hvor og når de trenger dem. Utbredt tilgang til disse teknologiene vil utfordre tradisjonelle forretningsmodeller, utenlandsk hjelp og utdanning.

Revolusjonens røtter dateres tilbake til 1952, da forskere ved Massachusetts Institute of Technology (MIT) kablet en tidlig digital datamaskin til en fresemaskin, og skapte det første numerisk styrte maskinverktøyet. Ved å bruke et dataprogram i stedet for en maskinfører for å skru skruene som flyttet metallbeholdningen, kunne forskerne produsere flykomponenter med former som var mer komplekse enn det som kunne gjøres for hånd. Fra den første revolverende endefabrikken er alle slags skjæringsverktøy montert på datastyrte plattformer, inkludert jets av vannbærende slipemidler som kan skjære gjennom harde materialer, lasere som raskt kan skære fine funksjoner og slanke elektrisk ladede ledninger som kan gjøre lange tynne kutt.

I dag, numerisk styrte maskiner berører nesten alle kommersielle produkter, enten direkte (produserer alt fra bærbare saker til jetmotorer) eller indirekte (produserer verktøy som støper og stempler masseproduserte varer). Og likevel deler alle disse moderne etterkommerne til det første numerisk styrte maskinverktøyet sin opprinnelige begrensning: de kan kutte, men de kan ikke nå interne strukturer. Dette betyr for eksempel at hjulets aksel skal fremstilles separat fra lageret som passerer gjennom.

På 1980-tallet kom imidlertid datamaskinstyrte produksjonsprosesser som tilsatte snarere enn fjernet materiale (kalt additivproduksjon) på markedet. Takket være 3-d-utskrift, kan et lager og en aksel bygges av samme maskin samtidig. En rekke 3-d-utskriftsprosesser er nå tilgjengelige, inkludert termisk fusing av plastfilamenter, ved bruk av ultrafiolett lys til tverrbindende polymerharpikser, avsetning av klebende dråper for å binde et pulver, skjære og laminere ark av papir og skinne en laserstråle til sikring metallpartikler. Bedrifter bruker allerede 3-d-skrivere til å modellere produkter før de produseres, en prosess som kalles rask prototyping. Bedrifter stoler også på teknologien for å lage objekter med komplekse former, for eksempel smykker og medisinske implantater. Forskningsgrupper har til og med brukt 3-d-skrivere til å bygge strukturer ut av celler med sikte på å skrive ut levende organer.

Additivproduksjon har blitt mye hyllet som en revolusjon, omtalt på forsiden av publikasjoner fra Wired til The Economist. Dette er imidlertid en nysgjerrig slags revolusjon, proklamert mer av observatørene enn sine utøvere. I et velutstyrt verksted kan en 3-d-skriver brukes til omtrent en fjerdedel av jobbene, med andre maskiner som gjør resten. En grunn er at skriverne er treg, tar timer eller dager for å gjøre ting. Andre datastyrte verktøy kan produsere deler raskere, eller med finere funksjoner, eller som er større, lettere eller sterkere. Glødende artikler om 3-d-skrivere leser som historiene i 1950-tallet som proklamerte at mikrobølgeovner var fremtiden for matlaging. Mikrobølger er praktiske, men de erstatter ikke resten av kjøkkenet.

Revolusjonen er ikke additiv versus subtraktiv produksjon; det er evnen til å omdanne data til ting og ting i data. Det er det som kommer for noe perspektiv er det en nær analogi med historien om databehandling. Det første trinnet i den utviklingen var ankomsten av store mainframedatamaskiner på 1950-tallet, som bare selskaper, myndigheter og eliteinstitusjoner kunne ha råd til. Neste kom utviklingen av minikomponenter på 1960-tallet, ledet av Digital Equipment Corporations PDP-familie av datamaskiner, som var basert på MITs første transistoriserte datamaskin, TX-0. Disse brakte ned kostnadene for en datamaskin fra hundretusener av dollar til titusener. Det var fortsatt for mye for et individ, men var rimelig for forskningsgrupper, universitetsavdelinger og mindre bedrifter. Folkene som brukte disse enhetene utviklet applikasjonene for omtrent alt man gjør nå på en datamaskin: sende e-post, skrive i tekstbehandler, spille videospill, lytte til musikk. Etter minikomputers kom hobbyistiske datamaskiner. Den mest kjente av disse, MITS Altair 8800, ble solgt i 1975 for omtrent $ 1000 samlet eller ca $ 400 i settform. Dens evner var rudimentære, men det endret livene til en generasjon av pionjere, som nå kunne eie en maskin hver for seg. Endelig ble databehandling virkelig blitt personlig med utseendet til IBMs personlige datamaskin i 1981. Det var relativt kompakt, brukervennlig, nyttig og rimelig.

På samme måte som med de gamle hovedrammene, kan bare institusjoner ha råd til de moderne versjonene av de tidlige store og dyre datamaskinstyrte fresenhetene. I 1980-årene førte førstegenerasjons raske prototypesystemer fra selskaper som 3d-systemer, Stratasys, Epilog Laser og Universal prisen på datastyrte produksjonssystemer fra hundretusener av dollar til titusener, noe som gjør dem attraktive for forskning grupper. De neste generasjons digitale fabrikasjonsprodukter på markedet, som RepRap, MakerBot, Ultimaker, PopFab og MTM Snap, selger for tusenvis av dollar samlet eller hundrevis av dollar som deler. I motsetning til de digitale fabrikasjonsverktøyene som kom fram for dem, har disse verktøyene planer som vanligvis er fritt delte, slik at de som eier verktøyene (som de som eide de hobbyistiske datamaskinene), ikke bare kan bruke dem, men også gjøre flere av dem og endre dem . Integrerte personlige digitale fabrikker som kan sammenlignes med den personlige datamaskinen eksisterer ikke, men de vil.

Personlig fabrikasjon har eksistert i årevis som en science-fiction-stift. Da mannskapet i TV-serien Star Trek: The Next Generation ble konfrontert med en spesielt utfordrende plottutvikling, kunne de bruke ombordreplikatoren til å gjøre alt de trengte. Forskere på en rekke laboratorier (inkludert min) jobber nå med den virkelige tingen, utvikler prosesser som kan plassere individuelle atomer og molekyler i hvilken struktur de vil ha. I motsetning til 3-d-skrivere i dag, vil disse kunne bygge komplette funksjonssystemer samtidig, uten at det må monteres deler. Målet er å ikke bare produsere delene for en drone, for eksempel, men bygge et komplett kjøretøy som kan fly rett ut av skriveren. Dette målet er fortsatt år unna, men det er ikke nødvendig å vente: De fleste av datamaskinens funksjoner man bruker i dag ble oppfunnet i minicomputer-epoken, lenge før de ville blomstre i epoken med personlig databehandling. På samme måte, selv om dagens digitale produksjonsmaskiner fortsatt er i sin barndom, kan de allerede brukes til å gjøre (nesten) noe, hvor som helst. Det endrer alt.

Les hele artikkelen på Utenriksdepartementets hjemmeside.



Du Kan Være Interessert

Dale Dougherty vinner KAPi "Pioneer" Award på CES

Dale Dougherty vinner KAPi "Pioneer" Award på CES


Dine kommentarer

Dine kommentarer


Flashback: Easy Faux Glass Eyeballs for Steampunk Projects

Flashback: Easy Faux Glass Eyeballs for Steampunk Projects


Fellesskapet for et sunt Makerspace

Fellesskapet for et sunt Makerspace