Tworzenie nowych rozwiązań towarzyszy ludziom w całej historii. Projektanci od wieków tworzyli naczynia, budynki, narzędzia będące efektem procesu szukania skutecznych rozwiązań istniejących problemów. Zmiany technologiczne związane z drukiem 3D pozwoliły na przeniesienie procesów projektowania na wyższy poziom, umożliwiający szerszą analizę wybranego rozwiązania przed wprowadzeniem go do produkcji.
Zastosowanie technologii teleinformatycznych oraz druku 3D prowadzi do łatwiejszego wprowadzania innowacyjnych rozwiązań w efekcie czego nowe rozwiązania wpływają na zróżnicowanie produktów oraz uzyskanie przewagi konkurencyjnej przez przedsiębiorstwa. W zastosowaniach amatorskich szybkie prototypowanie w głównej mierze wpływa na rozwój indywidualny oraz zaspokajanie aspiracji twórcy, przy zminimalizowaniu kosztów produkcji.
Cały proces projektowania, niezależnie od wyznaczonego celu, możemy podzielić na trzy fazy tworzenia. Pierwsza faza obejmuje zrozumienie powstałej potrzeby, druga projektowanie a trzecia zmaterializowanie powstałej koncepcji.
Każda z wyszczególnionych powyżej faz procesu zawiera podprocesy zdefiniowane w celu zrealizowania szczegółowych zadań:
- inicjalizacja – analiza istniejącego stanu w celu zrozumienia potrzeb użytkowników.
- definiowanie – synteza dotychczasowych osiągnieć z różnych dziedzin nauki, techniki oraz designu w celu zidentyfikowania istniejących problemów. Zdefiniowanie niezaspokojonych potrzeb użytkowników.
- koncepcja – tworzenie szeregu pomysłów które odnoszą się do zdefiniowanych wcześniej potrzeb użytkowników. Omawianie poszczególnych projektów z innymi członkami zespołu. Synergia najlepszych rozwiązań z poszczególnych koncepcji. Wizualizacja rozwiązania za pomocą symulacji komputerowych lub szkiców.
- prototyp – wytworzenie rzeczywistego modelu stworzonej koncepcji w celu weryfikacji jej wykonalności. W tej fazie następuję konieczność powrotu do fazy koncepcji w celu wprowadzania poprawek umożliwiających realizację pomysłu w przypadku stwierdzenia braku możliwości realizacji rozwiązania
- testy – weryfikacja rozwiązania poprzez badanie opinii użytkowników. Kluczowe znaczenie ma analiza zebranych informacji na temat tego czy co użytkownicy myślą o produkcie i czy zaspokaja on ich potrzeby. W przypadku negatywnych opinii należy powrócić do wcześniejszych faz w celu dokonanie niezbędnych korekt zarówno w koncepcji jak i prototypie.
- wdrożenie – najważniejszy etap polegający na wprowadzeniu do realizacji efektów wcześniejszych faz. Należy się upewnić, że stworzone rozwiązanie wprowadza innowacyjne elementy oraz że zaspokaja ono potrzeby użytkowników.
Schematyczny podział procesu projektowania z uwzględnienie poszczególnych zadań przedstawiono na zamieszczonym poniżej rysunku.
Rys. 1 Proces projektowania.
Cały proces projektowania jest cyklem powtarzających się czynności w celu uzyskania jak najlepszego efektu. Jednocześnie zazwyczaj po wyprodukowaniu prototypu należy powrócić do wcześniejszych etapów celu skorygowania niedoskonałości projektu. Również po wdrożeniu cykl projektowania można rozpocząć od początku w celu udoskonalenia istniejącego rozwiązania.
Rys 2. Przebieg procesu projektowania.
Praktycznym przykładem realizacji poszczególnych etapów projektowania może być opracowany model sanek. W początkowej fazie tworzenia koncepcji wykorzystano szkicowanie ołówkiem. Kolejnym etapem jest stworzenie na podstawie szkicu modelu 3D poszczególnych części i połączenie ich w całość. Symulacja złożenia poszczególnych części pozwala na skorygowanie powstałych błędów. Końcowy etap to wydrukowanie prototypu oraz przygotowanie ostatecznego rozwiązania..
Rys. 3 Szkic i wydrukowany model sanek
Proces koncepcji oraz przygotowania do druku modelu 3D przedstawiono na filmie zamieszczonym poniżej.
Pliki wydrukowanego modelu w formacie STL umieszczono w archiwum zip http://klaster3d.pl/wp-content/uploads/2016/12/PLIKI-STL.zip
Klaster 3D 