چرا نمونه سازی سریع

برای درک این موضوع که چرا در کشورهای پیشرفته و صنعتی دنیا، تمایل به بهره گیری از تکنولوژیهای جدید و بدیع نمونه سازی و قطعه سازی سریع، بصورت روزافزون و قابل توجهی در حال رشد است، بد نیست نگاهی به فلسفه و هدف از تولید و بکارگیری سیستمهای نمونه سازی سریع بیاندازیم.

مسئله اول و مهم در این رابطه زمان است. یک نمونه واقعی و ملموس از یک طرح در چه زمانی در اختیار تیم طراح قرار میگیرد؟

چند روز؟ چند هفته و یا چند ماه دیگر؟

در فرآیند تولید، چه مدت طول میکشد تا نفر بعدی (فرد بعد از طراح) به مدل اولیه دست یابد؟

در مسیر تولید نمونه اولیه، به چه میزان متقبل هزینه خواهیم شد؟

اصولا طرح ما دارای چه ویژگیهایی است؟ آیا با همان روشهای سنتی و با استفاده از دست میتوان آنرا تولید نمود؟ آیا از نظر دقت و کیفیت، نیاز ما را رفع میکند؟ و آیا نمونه تولید شده با دست، دارای تمام ریزه کاریها و پیچیدگیهای مورد نظر ما هست؟

آیا نمونه اولیه تولید شده آنقدر با کیفیت هست که بتوان جهت بررسی بازار از آن استفاده نمود؟

و در مجموع، آیا ساخت نمونه اولیه به روش دستی با این ویژگیها که در زمان زیاد، با دقت کم و با درصد خطای بالا تولید میشود، در صنعت امروز توجیه پذیر است؟

با تامل در سوالات فوق، میتوان براحتی نیاز صنعت را به نمونه سازی و قطعه سازی سریع درک نمود.

بیایید جواب سوالات بالا را بصورت زیر با هم بررسی کنیم تا بدین ترتیب به روشنگری بیشتری در رابطه با بهره گیری از تکنولوژیهای نمونه سازی سریع برسیم. شرکت صنعتی پاسارگاد نیز در پاسخ به همین سوالات، شکل گرفته و امیدوار است بتواند جایگاه مناسبی را برای این تکنولوژیها در کشور عزیزمان ایران باز نماید:

استفاده از تکنولوژی نمونه سازی سریع چگونه بر صنایع و بازار تاثیر میگذارد؟

 1- تسهیل و تسریع در عملیات طراحی

با استفاده از روشهای مختلف نمونه سازی سریع نتایج قابل توجه ذیل بدست خواهد آمد:

  • تعدد در نمونه های اولیه و ارائه آنها به فروشندگان، قبل از تولید انبوه باعث میشود تا ارتباط مطلوب تری میان تولید کنندگان محصول، فروشندگان و مشتریان برقرار شود.
  • طراح این امکان را خواهد داشت تا بواسطه ساخت نمونه های مختلف از طرح های گوناگون در زمان بسیار کوتاه، ایده های بیشتری را آزمایش نموده و بهترین ایده را به بخش تولید معرفی نماید.
  • از آنجا که با بهره گیری از این روش میتوان نمونه های اولیه زیادی را در زمان کوتاهی تولید نمود، لذا تیم فروش میتواند با استفاده از این تعدد نمونه ها، بازار را ارزیابی نموده و بهترین محصول را جهت تولید انبوه به واحد فنی معرفی نماید.
  • پروسه ساخت قطعه که بصورت سنتی با مشکلات عدیده ای از جمله تعمیر و اصلاح قالب همراه بود و دلیل آن نیز عدم تولید نمونه اولیه بود، با استفاده از این روش، بدون کوچکترین خطا و در کمترین زمان ممکن صورت میپذیرد.

 2- برداشتن گامهای بلند در فروش و بازاریابی محصول

تاثیرات ذیل پس از استفاده از تکنولوژی نمونه سازی سریع، در واحد فروش غیر قابل انکار است.

  • تیم فروش و بازاریابی شرکت، یک مدل کاملا واقعی و ملموس از محصولی که قرار است تولید شود را پیش از شروع عملیات تولید در اختیار خواهد داشت. این امر کمک شایانی برای برتری در بازار رقابتی خواهد نمود.
  • با بهره گیری از نمونه سازی سریع میتوان با کمترین هزینه و در کوتاهترین زمان ممکن، علایق و سلایق مشتریان را مورد بررسی قرار داده و در تهیه محصول نهایی اعمال نمود.
  • سرعت در آغاز فرآیند فروش برای بقای هر چه بهتر یک شرکت تولیدی اهمیت به سزایی دارد. با استفاده از نمونه های تولید شده به روش نمونه سازی سریع، میتوان قبل از تولید انبوه یک محصول، آنرا بازاریابی نمود.
  • بسته بندی نیز یکی از آیتمها و موارد قابل توجه در بازار است. میتوان با بهره گیری از روشهای نمونه سازی سریع، گزینه های زیادی را برای بسته بندی هر چه زیباتر و کارا تر در اختیار داشت.

موارد فوق با یک دید متمایل به فروش و بازاریابی مورد بررسی قرار گرفته و مطرح شد. حال میتوان با دیدی فنی تر و نزدیک به دیدگاه واحد های فنی یک شرکت تولیدی نیز به مسئله نگاه کرد. در این صورت و با این منظر، میتوان دلایل ذیل را برای لزوم بهره گیری از تکنولوژی های نمونه سازی سریع برشمرد.

لزوم بهره گیری از تکنولوژی نمونه سازی سریع از دیدگاه واحد فنی یک شرکت تولیدی؟

تجسم (Visualization)

مهندسان و طراحان به هنگام تجسم فضائی و نقشه خوانی از قطعه و يا مجموعه ای با شکل هندسی پيچيده ممکن است گمراه شده و آن را نادرست تفسير و تحليل نمايند. اين مشکل صرفنظر از ميزان تجربه طراح، حتی ممکن است با دردست داشتن مدل CAD قطعه نيز برطرف نشود. زيرا تجسم به حالت روانی و قدرت تخيل فرد مربوط میشود و ممکن است يک نقشه به چندين حالت تفسير گردد و تصور درستی از طرح حاصل نشود. بخصوص زمانی که قطعات پيچيده و مرکب مطرح باشند که در اين حالت انسان در تجسم آنها با مشکلات زيادی روبرو خواهد شد. ساخت يک مدل فيزيکی در اسرع وقت با استفاده از فنآوری نمونه سازی سريع و مشاهده آن از بروز چنين خطاهايی جلوگيری میکنند.

تصحيح طرح (Verification)

با استفاده از فنآوری نمونه سازی سريع میتوان بلافاصله پس از طراحی، نمونه فيزيکی را مشاهده و بررسی نمود و مورد ارزيابی قرار داد. از آنجا که هر طراحی هميشه به دنبال کيفيت بهتر است، چنين نمونه ای میتواند برای تصحيح طراحی و ارزيابی ويژگیهای مطلوب در محصول طراحی به کار گرفته شود. به طور خلاصه میتوان گفت که در دست داشتن يک نمونه واقعی فيزيکی از جسم کمک شايانی به اطمينان بخشی طراحی، کاهش آزمون و خطا و در نهايت افزايش کيفيت بهره وری فرايند طراحی و توليد مینمايد.

تکرار طراحی (Iteration)

تمامی فعاليتهای طراحی دارای يک طبيعت تکرارهستند و طراحی مجدد (redesign) از کارهای هميشگی طراحان است. از آنجا که يک محصول معين ممکن است از ترکيب چند جزء توسط طراح تشکيل شده باشد، میتوان در يک روش آزمون و خطا و يا طراحی مجدد و يا بهره گيری از CAD در چندين حالت مختلف اين اجزاء را با يکديگر ترکيب نمود تا شکل هندسی موردنظر ايجاد شود. سپس آن را تحت آناليز تنش، نيرو، و … مورد ارزيابی و بررسی قرار داد. در صورتی که مدل اين محصول از روش سنتی ساخته شده باشد، بعد از اتمام کار نمونه سازی ممکن است نتوان کوچکترين تغييراتی را در آن ايجاد کرد. اما با استفاده از فرآيند نمونه سازی سريع بعد از انجام اين مراحل تکراری، نمونه فيزيکی قابل لمس محصول برای بررسی در اختيار طراح قرار خواهد گرفت.

بهينه سازی (Optimization)

بهينه سازی طرح میتواند کارايی محصول، کيفيت و قابليت اطمينان آن را بهبود بخشد. فنآوری نمونه سازی سريع توام با تکنيکها و نرم افزارهای قدرتمند طراحی و آناليز، اين امکان را به طراح می دهد که بدون صرف هزينه های گزاف جهت ساخت قالب و نمونه و بدون اتلاف وقت و با دقت بسيار بالا طرح خود را آناليز و بهينه نمايد. چنين نمونه ای میتواند برای اصلاح و بهينه سازی طراحی و ارزيابی ويژگيهای مطلوب در محصول طراحی به کار گرفته شود. به طور خلاصه میتوان گفت که در دست نگه داشتن يک نمونه فيزيکی از محصول کمک شايانی به افزايش کيفيت و بهره وری فرآيند طراحی و توليد مینمايد.

آزمايشهای عملکردی (Functional Tests)

با استفاده از فنآوری نمونه سازی سريع نمونه فيزيکی قابل لمس از محصول در اختيار طراح قرار خواهد گرفت. بنابراين امکان انجام آزمايشهای عملکردی مانند مونتاژپذيری، سهولت توليد و آسانی تعمير و نگهداری در مورد محصول طراحی فراهم میگردد و از اين طريق هزينه های طراحی و نيز توليد کاهش می يابد.

ساخت نمونه واقعی (Fabrication)

بعد از اتمام مراحل تجسم، تحقيق، تکرارپذيری، بهينه سازی، مونتاژپذيری و ساخت مدل اوليه به دنبال ساخت يک نمونه واقعی از محصول نهايی خواهيم بود. در اين راستا تکنيکهای زيادی موجود هستند که به طور موفقيت آميزی برای دستيابی از يک نمونه RPM به يک قطعه دارای عملکرد واقعی (FTM) با يک روش نسبتاً سريع و کم هزينه استفاده میکنند. بعضی از اين تکنيکها عبارتند از، ريخته گری خلايی، قالبگيری با رزينهای قابل انتقال، استفاده از قطعات ماهيچه ای يونيليت، و… لذا تحقِيقات زيادی جهت بکارگيری اين فنآوری در توليد سريع يک نمونه واقعی از محصول برای ارسال به بازار انجام شده است. برای آنكه طراح بتواند مدل فيزيكی قطعه طراحی شده را لمس كند و اشكالات آن را برطرف نمايد همچنين شرايط مونتاژی قطعه نيز بررسي گردد از روشهای نمونه سازی سريع جهت ساخت نمونه اوليه قطعه با مواد خاصی استفاده میشود.