Eksperter advarer: 3D-print gør ingeniørerne dovne

Hvis din 3D-printer er på overarbejde, så er det måske, fordi du har glemt de traditionelle ingeniørdiscipliner. Det mener de blandt andet hos konsulentvirksomheden Valcon i Hørsholm, hvor man har oplevet en stigende tendens til, at konstruktører tillægger 3D-print for stor betydning i produktudviklingsfasen.

»Rapid prototyping og 3D-print er et fantastisk værktøj til at vise et princip og til at lave håndteringstest. Men vi skal bruge det varsomt, når vi ønsker at verificere, at vores design er i orden. Selv om det er spændende at sidde med en fysisk model i hånden, skal vi lægge håndværkerkasketten til side og tage ingeniørkasketten på, for der er brug for grundlæggende beregninger,« siger Martin Ebro, der er konsulent hos Valcon og i gang med en ph.d-afhandling om mekaniske konstruktioner.

Statistisk varians kan snyde dig

Tænk for eksempel på en snapkrog, de fleste kender fra en rygsæk. Hvis den skal holde en konstruktion sammen, findes der en række formler for, hvordan man skal designe den, så montagekraft og holdekraft holder sig inden for de specificerede værdier:

Læs også: 3D-modeller fremstilles i en sandkasse

»Men i stedet for at regne disse ting ud er det nemmere at skitsere noget i vores 3D-CAD-program, printe det ud og efterfølgende 'teste', om det føles rigtigt. Så er vi blevet modelbyggere og ikke længere ingeniører,« forklarer Martin Ebro Christensen.

Det nytter bare ikke noget at bruge sin mavefornemmelse til at afgøre, om et komponent er i orden:

»Hvis nogen spørger, hvor god den er, så skal man være i stand til at sætte tal på. Den bliver ikke mere i orden af, at man laver flere print,« slår Martin Ebro Christensen fast.

Det går nemlig galt, når sådan et komponent er kommet igennem udviklingsfasen og skal produceres i stort styktal. Her vil en snapkrog for eksempel blive påvirket af den statistiske varians, der altid forekommer. Pludselig knækker den under montage, eller holdekraften er for svag, fordi man tidligere i processen, på baggrund af en printet model, har godkendt en løsning, der har ligget for tæt op ad en grænseværdi:

»Og så er det lige pludselig langt dyrere at ændre på designet, end det var dengang, vi egentlig designede snapkrogen,« siger Martin Ebro Christensen.

Pressede udviklere tyr til nemme løsninger

Og Olivier Jay, der er sektionsleder for Rapid Prototyping & Manufacturing hos Teknologisk Institut i Aarhus, bakker op:

»Folk er pressede og kommer let til at springe over, hvor gærdet er lavest, fordi det skal gå hurtigt. Men et 3D-print kan lige så lidt bruges som et udtryk for det endelige produkt, som en tekst på et stykke papir kan det,« siger han. Hvis det endelige produkt skal være fremstillet i et andet materiale end 3D-printet, vil den f.eks. have nogle andre egenskaber:

»Vi oplever også, at man bruger 3D-print til at sikre sig, at emnerne passer sammen, før der bestilles værktøjer til sprøjtestøbning. Men det er yderst risikabelt, da en lille varians i de enkelte 3D-print vil slå direkte igennem på det endelige produkt,« siger Olivier Jay.

Martin Ebro Christensen opfordrer derfor til lidt mere mådehold med 3D-print og mere fokus på at gennemføre de korrekt beregninger af komponenterne, før de sendes i produktion.

sortSortér kommentarer
  • Ældste først
  • Nyeste først
  • Bedste først

Og undskyld mit sprog. Hvem i alverden kunne finde på at godkende et emne på baggrund af et printet testemne? Og beregninger er fine, javel, men hvem kan egentlig beregne en snapkrog? Hint: Plast er ikke lineært.

Synd for stakkels Oliver, der vist svarede på noget andet end det han blev spurgt om.

Prøv forøvrigt at kigge på Valcons hjemmeside og afgør selv relevansen af dette.

  • 0
  • 0

Advarsel: CAD programmer gør ingeniører dovne.

Hvis din matrix printer er på overarbejde, så er det måske fordi du har glemt at bruge blyant, kalkerpapir og passer. fra de traditionelle ingeniørdiscipliner. Det mener de blandt andet gamle nisser, der har oplevet en stigende tendens til at konstruktører tillægger tegninger lavet i såkaldte CAD-programmer på nymodens "computere" for stor betydning i produktudviklingsfasen.

»Men i stedet for at regne disse ting ud, så er det nemmere at skitsere noget i vores 3D-CAD-program, printe det ud og efterfølgende 'teste' om det føles rigtigt. Så er vi blevet modelbyggere og ikke længere ingeniører,« forklarer en af de gamle nisser.

...

  • 0
  • 0

Analogien med overgangen fra blyant og opslag til CAD er fin. Som en der har prøve både blyant, 2D og 3D, så vil jeg sige at konstruktionerne ikke blev mere fejlfrie ved at bruge CAD - blot mere komplicerede og med flere dobbeltkrumme flader. Og når man skifter fra et paradigme til et andet, forsøger man desperat at bruge det nye på samme måde som det gamle...

Og det går selvfølgelig ikke.

Printning er fantastisk til at kommunikere ideer - hvilket ellers kan have sin vanskelighed hvis det kun sker på projektorer og skærme. Der er for eksempel flere faggrupper, der kun kan tænke med fingrene...

  • 0
  • 0

Da jeg læste var der en lærer der ikke ville godkende tegninger hvis de var lavet i acad! Vi kunne jo nok forstå at man ikke kunne lave et skib på en 14" skærm...

Er dette ikke ligesom alt andet (ny) teknologi?

Bruger man det fornuftig er det en hjælp... Misbruger man det, går det galt.

Men god reklame ;-)

  • 0
  • 0

træder bagstræberne i karakter.

det betyder sq da bare at vi kan noget mere.

et 3D print af det, der skal blive til en knage, holder ikke styrkekravene, men den er god til at anskueliggøre og kan bruges i et mock-up

har lige været i kinesiens land og har gang på gang stødt hovedet mod den kinesiske forretningskultur. de vil have et 'sample' før de laver en vandhane eller et dørhåndtag. de kan åbenbart ikke arbejde efter tegninger (eller det er forhalingsteknik). bare jeg dog havde haft en 3D printer med. det havde lukket munden på dem ;-)

  • 0
  • 0

.......ret få mennesker der kan danne sikre rummelige funktionelle emnebilleder ud fra en teknisk tegning.

Der er faktisk konstruktører, der heller ikke magter dette, hverken med blyant eller i et 2D CAD anlæg, men hvor 3D er en hjælp for disse når de kan se emnemangler eller sammestød og huller der ikke skulle være lige der.

Med hensyn til indførsel af lommeregneren i folkeskolen ,kan det kun konstateres, at summen af personer der magter hoved og overslagsberegning, er faldet til et forfærdende lavt niveau,

  • 0
  • 0

de kan åbenbart ikke arbejde efter tegninger (eller det er forhalingsteknik). bare jeg dog havde haft en 3D printer med. det havde lukket munden på dem ;-)

Ren forhandlingsteknik. Jo sværere det er for dem at forstå, jo højere kan du nok forstå at prisen skal være... Du bliver med andre ord trukket rundt ved næsen.

Hvis det er din første gang skal du passe på.

  • 0
  • 0

Som en af 'eksperterne' i artiklen, vil jeg gerne uddybe pointen, da jeg kan se på kommentarerne ovenfor, at der kan være behov for dette.

Jeg er selv stor tilhænger og bruger af rapid prototyping - primært 3D-print (hvor vi selv har 2 printere inhouse) og sprøjtestøbning i bløde værktøjer. Som det også anføres ovenfor har det stor værdi at kunne visualisere sine idéer - særligt over for eksempelvis brugerpaneler, leverandører, ledelsen m.fl.

Men jeg oplever i stigende grad, at disse prototyper - eller modeller - bruges til at verificere løsninger på en måde, som der slet ikke er belæg for. Peter Lykke skriver ovenfor 'Hvem i alverden kunne finde på at godkende et emne på baggrund af et printet testemne?' Det er der desværre mange der gør. Og det bliver straffet i ramp-up fasen, når produktet møder den varians der naturligt forekommer på eksempelvis materialer, geometri, overflader mv. Det resulterer i lange forløb med trial-and-error, værktøjsrettelser og test for at finde og udbedre fejlen - og bliver typisk efterfulgt af en produktion, der kører ustabilt - lav yield, stor batch-til-variation mv.

Jeg argumenterer for at vi som ingeniører bruger de rigtige værktøjer til de rigtige opgaver. Og min erfaring som konsulent er at vi anvender teori og beregninger for lidt ift. hvad vi burde. Men også at vi nogle gange mangler de rigtige metrikker og metoder til at lave disse beregninger - hvilket så også er det der er formålet med mit PhD-projekt.

Mvh Martin Ebro

  • 0
  • 0

Hej Peter Lykke,

Nej absolut ikke første gang jeg har med den kinesiske arbejdskultur at gøre, men man skal sandelig passe på alligevel. Og det er ironisk, når jeg siger, at kinesere ikke kan arbejde efter tegninger. de er ikke dumme! men de er vist fra barnsben lært at løbe skrigende bort, hvis nogen beder dem om at tage et ansvar.

  • 0
  • 0

Ok. Det er ikke første gang at redaktionen her på Ing har givet overskriften lige en tand for meget. Men pas på du ikke dokumenterer selvfølgeligheder med tre decimaler.

Og hvis må spilde lidt af min rigelige beholdning af spydigheder, så er firmaer der godkender noget som helst på baggrund af print nok utilbøjelige til at bruge beregninger der kan godtages af en PhD... Og problemer i produktionsfasen er heller ikke forbeholdt dem der ikke gør deres beregningsarbejde ordentligt.

Når det kommer til plaststøbning, er det vel egentlig ikke en eksakt videnskab hvor man kan beregne sig til resultatet - nogle gange er det mest effektivt at bruge voodoo.

  • 0
  • 0

... løbe skrigende bort, hvis nogen beder dem om at tage et ansvar.

Så opgaven er udelukkende at finde dem der kan tage samme ansvar. Hvis du taler med dem der "løber væk fra ansvar", kommer du ingen vegne.

Det er egentligt meget simpelt: Hvis du ikke kommer nogen vegne, taler du med de forkerte.

  • 0
  • 0

"Eksperter advarer: 3D-print gør ingeniørerne dovne"

Udviklingen gør da ALLE mennesker dovne!

Tænk på hvordan vi feder den på vores kontorstole og får hjerte-kar-sygdomme takket være det automatiserede samfund, der kun forudsætter lidt brain power. Det startede med en jernalderbonde, der syntes hans plov var lidt træls, og satte sig for at forbedre den. Så er det gået slag i slag derfra ;-)

Eller også kan man sige, at det er vores biologisk indbyggede dovenskab der giver os lyst til at skabe nye og mere effektive løsninger på de ting, mennesket helst vil være fri for at skulle bekymre sig om. Ingeniørens formål i sig selv!

Så længe vi ved hvad vi laver, kan vi vel også vurdere om det er fagligt i orden at bruge 3D-printere eller ej. Man bruger jo kun et værktøj, hvis det hjælper til at opfylde målet...

Det lyder mere som en diskussion mage til den med matematik-software. Glemmer vi vores matematikkundskaber, når software kan gøre en del af det hårde arbejde for os? Måske. Ja, måske bliver vi dårligere til visse håndværksmæssige ting vi før var nødt til at udføre, men den tid vi derved sparer, vil skabe overskud og mulighed for, at vi kan udvide forretningen i nye retninger. Sådan som vi altid har gjort. Indførelsen af PC'en gjorde os ikke dummere (kun til at bruge regnestok osv.), men gav os overskud til at gå nye veje.

Som Peter Westh skriver, er det bagstræberisk at give værktøjet skylden for dårligt arbejde. Det kan da kun være den der bruger det's skyld. Fremskridtet slipper vi ikke af med foreløbigt :-)

  • 0
  • 0

Jeg ser den ene efter den anden sammenligning med lommeregnere papir og blyant efter den anden men svar mig lige ærligt alle: er RAPID Prototyping så nyt når det kommer til stykket???

Jeg selv har printet ud i lange baner i nu mere end 15 år og ser det ærlig talt, som et helt naturligt men langt fra nyt værktøj. Der i mod ser jeg en øget tendens og ja indrømmet jeg er selv efter utallige timer med dremlen skiftet værktøj. Der skal regnes og der skal printes simuleres skitses ovs men jeg er noget overrasket over hvor lidt, der printes hos dem jeg virkelig har respekt for når det kommer til mekanisk udvikling (Automotive og flyindustri i Tyskland). Ikke at de ikke gør det men jeg ser en anden og set fra mig mere balanceret vægtning her.

Jeg har gennem en 7 årig periode arbejdet med tyske hardcore specialister inden for højt belastede gear og apparatkonstruktion. Min holdning fra start var at dem skulle jeg nok lære noget om hvordan vi i hurtige loops kan løse alt via kreativt modelarbejdet. Mit svar nu var at jeg de var foran og at jeg var bagud og kunne lære. Fase 1 stærk uvilje mod at flytte mig, fase 2 erkendelse at jeg i eget fag var bagud og nede på kompetence siden DTU havde den ikke rigtig været i brug - den blev ikke rigtig efterspurgt, der hvor jeg var. Fase 3 stræben efter at lære det de kunne. Fase 4. bedre konstruktioner, hvor lortet virker lang mere overbevisende og styrbart end jeg nogen sinde har oplevet før for første gang gav tegninger og dokumentation mening for det virkede og hjalp faktisk.

Til sidst lad os holde en konstruktiv tone i debatten og måske være lidt mere spørgende og lidt mindre dømmende uden rigtig at vide hvad der egentlig er den enkeltes persons baggrund - vi kunne jo alle lære noget.

Jeg kunne godt tænke mig at høre fra de konstruktører, der laver sensorer finmekanik, vindmøller, proces anlæg, pumper, højtbelastede gearkasser ventiler etc, hvordan de benytter sig af 3D print.

Janus

  • 0
  • 0

Forrige tekst er fyldt af fejl og ja indrømmet jeg så dem først da jeg havde trykket send - dovenskab eller det effektive ved en prototype (-:

Uanset hvad tankevækkende! Men for at være helt ærlig orkede jeg ikke at rette det.

  • 0
  • 0

Janus... det vel så, som med 3D print! den dovnes lille sikkerhed for det ikke er helt i skoven :-)

jeg bruger det til at se, mærke, sammenligne eller til noget hvor stryken ikke har nogen betydning. til at bedømme styrke, den ene eller andet slags... der er ikke ikke meget værd. der er kun formler og erfaring der kan hjælpe.

men til f.eks. knap/ interface vurdering, akustiske linser, kable slid test (emner til test opstillinger) eller bare at se hvordan A ser ud vs. B. der er det altså ret cool, med en 3D printer :-)

men til at vurdere en snap lås funktion, er det tæt på ubrugligt!!

  • 0
  • 0

For forståelsens skyld er det måske også vigtigt at redegøre for hvad der menes med 'beregninger'.

Oftest, når der refereres til beregninger, så er der tale om styrke- og toleranceberegninger. Begge dele er vigtige ift. at kunne forudsige hvordan ens produkt kommer til at virke.

Men forud for disse beregninger er der et stort behov for at 'beregne' hvor entydigt og hvor sensitivt en konstruktion er. Ellers giver de efterfølgende beregninger ingen mening.

Hvis en konstruktion er overbestemt, så vil der opstå parasitiske kræfter pga. den varians konstruktionen møder. Forestil jer en aksel med 3 lejer, som - når vi regner nominelt - har en levetid på 20 år. Forestil jer så at vi pga. produktionsvarians har en misalignment af det ene leje på 0.5 mm. Det kan give nogle voldsomme kræfter i lejerne, som reducerer levetiden fra 20 til 2 år.

Eksemplet illustrerer, at det ikke alene er nok at lave 'beregninger', men at der også er behov for at lave de rigtige beregninger. Dette har krævet nogle helt nye metoder, som vi har udviklet, som kort sagt sætter tal på hvor god vores konstruktion er. Og disse beregninger giver svar på spørgsmål, som man vil have meget svært ved at besvare med en prototype, da den netop ikke tager højde for varians.

  • 0
  • 0

:-)

men ja, helt alm. erfaring er et must når man konstruere... de lange tol. kæde beregninger jeg ser fra bla. Indien, er i hvert fald helt værdiløse!

  • 0
  • 0
Bidrag med din viden – log ind og deltag i debatten