寫在前頭
從Fablab實(shí)習(xí)完后再回到學(xué)校,體驗了一些數(shù)控設(shè)備,開始對參數(shù)化有了一點(diǎn)粗鄙的認(rèn)識,一直有一種奇怪的感覺讓我心心念念,好像可以通過什么一種方式,將著一切給串聯(lián)起來。從設(shè)計到生產(chǎn),好像通過這些數(shù)字化設(shè)計生產(chǎn)技術(shù),就可以非??焖僮杂傻谋磉_(dá)想法,這個讓我非常的激動,感覺甚至瞥見了未來!所以我決定一定要分享出來。
原來是如何生產(chǎn)一個產(chǎn)品的
如果不是制造業(yè)的相關(guān)人員,或者說是像我一樣的工科學(xué)生,應(yīng)該不太關(guān)注一個產(chǎn)品是如何生產(chǎn)出來的,畢竟現(xiàn)代社會已經(jīng)高度分工,大家只要做好自己份內(nèi)的就好了。不過對于流水線生產(chǎn)還是應(yīng)該不是很陌生,大量的工人在生產(chǎn)線上緊張有序的進(jìn)行生產(chǎn)工作,雖然說非常的機(jī)械而且不太令人舒適,但是確確實(shí)實(shí)是高效的。
從福特汽車開始,通過使用簡單化設(shè)計和標(biāo)準(zhǔn)化生產(chǎn)以及采用流水線作業(yè)。世界掀起了大批量生產(chǎn)的產(chǎn)業(yè)革命。在此之前,汽車的裝配都是在固定工位上面完成,由一個工人完成整個汽車的裝配,這導(dǎo)致了汽車價格居高不下,所以福特汽車這種劃時代的生產(chǎn)方式,使得福特成為了“汽車大王”。
簡單的設(shè)計便于生產(chǎn)和維修,標(biāo)準(zhǔn)化的生產(chǎn)模式易于復(fù)制和推廣,所以現(xiàn)在很多的生產(chǎn)仍然也是沿用了這一套模式。從一開始的產(chǎn)品的設(shè)計,然后使用模具治具完成標(biāo)準(zhǔn)化的生產(chǎn),再流水式作業(yè)完成裝配,中間穿插著各種質(zhì)檢環(huán)節(jié),到最終完成成品生產(chǎn)。
于是每次要上一個新的產(chǎn)品都是非常慎重的,都要經(jīng)過長期調(diào)查和分析才會行動,因為每一個新的產(chǎn)品都需要重新調(diào)整過生產(chǎn)線,還要承擔(dān)著一定風(fēng)險。并不是想象的那么自由,而且當(dāng)產(chǎn)品過氣后,整個流水生產(chǎn)線就要面臨淘汰。
數(shù)字制造與個人設(shè)備的興起
隨著計算機(jī)技術(shù)的發(fā)展,人們開始使用計算機(jī)輔助進(jìn)行制造生產(chǎn),通過數(shù)字化的手段對制造過程、制造系統(tǒng)與制造裝備中復(fù)雜的物理現(xiàn)象和信息演變過程進(jìn)行定量描述、精確計算、可視模擬與精確控制,實(shí)現(xiàn)對產(chǎn)品設(shè)計和功能的仿真以及原型制造,進(jìn)而快速生產(chǎn)出符合用戶需求的產(chǎn)品。從而誕生了大量的CAD/CAE/CAM的軟件。
同時,機(jī)器人技術(shù)的快速發(fā)展,大量機(jī)械臂投入使用,同數(shù)控設(shè)備一起,構(gòu)建自動化的加工生產(chǎn)車間。相較與過去那種使用標(biāo)準(zhǔn)化模具治具,加工中心直接可以從數(shù)字化模型,快速的完成生產(chǎn),并可以靈活的調(diào)整,制造更加的柔性。
增材制造技術(shù)也在蓬勃發(fā)展,從最初只能擠出塑料的小機(jī)器,到現(xiàn)在airbus用來制造艙門。20年不到時間,增材制造已經(jīng)展現(xiàn)出其強(qiáng)大的能力。
不僅僅是機(jī)械制造的范圍,在印刷電路方面,上海的冪方科技已經(jīng)實(shí)現(xiàn)了對一些電容電阻LED等一些基礎(chǔ)元器件的直接打印。只要通過給定的電路圖, 就可以實(shí)現(xiàn)一個印刷。
當(dāng)然數(shù)字制造不僅僅只有這些,數(shù)字制造至于傳統(tǒng)制造最大的不同,就是在數(shù)字制造的過程中,流動的不是大量的圖紙而是信息。無論是前期的設(shè)計,還是后面對應(yīng)的生產(chǎn)工藝,都化作數(shù)據(jù),在云上地下,各個環(huán)節(jié)奔涌,連結(jié),形成了一個有機(jī)的整體。也就是說,從一個想法只要能實(shí)現(xiàn)一個合理的數(shù)字化表達(dá),就能夠完成對應(yīng)的生產(chǎn)。
而且現(xiàn)在,個人數(shù)字制造設(shè)備也越來越強(qiáng)大,現(xiàn)在只需要2000元,就可以買到一個精度不錯的FDM的3D打印機(jī),在某寶上面也出現(xiàn)了4000元的DLP,甚至五軸桌面數(shù)控,也不過2W。
可以預(yù)見,將來的數(shù)字制造設(shè)備會越來越易得,制造可能不在將成為障礙。
那么問題來了
現(xiàn)在常常說什么工業(yè)4.0,個性定制化時代,往往會把重點(diǎn)關(guān)注于制造上。其實(shí)我覺得,當(dāng)設(shè)備變得易得,那么如何使用變成了關(guān)鍵問題。
想要進(jìn)行大規(guī)模的定制化生產(chǎn),是找一大堆的設(shè)計師的針對一個個定制化的需求進(jìn)行設(shè)計,然后在制造環(huán)節(jié)再進(jìn)行一個個工藝的適配調(diào)整?我覺得如果是這樣,那怕是很難實(shí)現(xiàn)。
現(xiàn)在,產(chǎn)品數(shù)字化開發(fā)仍然是一個專業(yè)程度很高的事情,更別說想要進(jìn)行全產(chǎn)品生命周期管理,每一個環(huán)節(jié)都不是一件很容易的事情。
設(shè)計賦能
于是我產(chǎn)生了一個很天真的想法,如果每人個人都可以做自己的設(shè)計,那不就沒有問題了?
所以,要實(shí)現(xiàn)設(shè)計賦能,讓每個人都可以表達(dá)自己想法的能力,這樣就可以充分的將這些數(shù)字化設(shè)備給使用起來了。每個人都想表現(xiàn)自己,那么定制的時代便指日可待。
現(xiàn)在也有很多的軟件正在變得越來越易用,也提出了衍生式設(shè)計,也想盡辦法讓CAD到CAM完成更好的同步。同時steam教育現(xiàn)在也在推行,現(xiàn)在的小孩也早早的接觸了到了三維設(shè)計3D打印。這些仍然還是不夠,正在的問題不是軟件的是否簡單,畫一個造型固然簡單,而這個設(shè)計到底能否有實(shí)用性,所以我們一直以來都有著各種各樣的標(biāo)準(zhǔn),面對繁雜的標(biāo)準(zhǔn),怎么能夠讓人簡單的處理呢?
這讓我想到現(xiàn)在當(dāng)紅的人工智能。通過對原作者的風(fēng)格分析,從而進(jìn)行進(jìn)一步的創(chuàng)作。
這是一段程序生成的畫作。不禁讓我展開想象,既然可以通過分析一個作者的以前的作品從而了解風(fēng)格,那么我們能否從現(xiàn)有的浩如煙海的現(xiàn)有設(shè)計文件中分析,從而去使用AI來輔助我們進(jìn)行下一步的設(shè)計呢?