Smart software -værktøj kan bane vejen for at ændre, hvordan tingene bliver designet, lavet, og leveres

Hvis du ikke kan lide at vandre gennem store butikker og prøve at finde de møbler, du har brug for, og så kæmper for at samle det, forskere har foreslået en løsning:Smart software, der hjælper dig med at designe dine egne møbler, 3-D print samlingerne og saml hele strukturen derhjemme.

"Dette arbejde har konsekvenser for at ændre, hvordan forsyningskæden fungerer, " sagde Karthik Ramani, Purdue Universitys Donald W. Feddersen professor i maskinteknik. "Et værktøj som dette gør forbrugere til producenter."

Forskerne præsenterede værktøjet, kaldet "Shape Structuralizer, "ved ACM CHI -konferencen i 2019 om menneskelige faktorer i computersystemer i Glasgow, Skotland mandag (6. maj).

Der er ét problem:Industrierne for et sådant værktøj – en måde at hente dele til at 3-D-printe dine designs eller få delene sendt til dig – eksisterer ikke endnu.

"Vi ved endnu ikke, hvilken form de ideer, vi har demonstreret, vil tage, når de er tilgængelige for forbrugerne. Men vi har demonstreret en måde, som et værktøj kan tilpasse sig brugeren frem for omvendt, " sagde Ramani. "Dette ville lokalisere fremstilling og skære kedelige skridt mellem design og fremstilling."

Shape Structuralizer er et skridt i retning af at skabe disse industrier ved at gøre strukturdesign "open source, "på samme måde som Apple tilbyder en platform, hvor alle kan lave apps, eller hvordan Tesla gjorde sine patenter på elbilteknologi frit tilgængelige for offentligheden.

Open source-teknologi har været trend med den såkaldte "maker-bevægelse, "hvor mennesker designer eller opfinder deres egne tjenester og produkter.

Ramanis C Design Lab arbejder på måder at forbinde makerbevægelsen med produktionen. Hans team udvikler algoritmer, der øger anvendeligheden og effektiviteten ved at designe 3-D-printede objekter, såsom et værktøj til at bygge strukturer lavet af pap eller en platform, der er en selvstændig 3-D printer.

Nuværende værktøjer til strukturdesign og analyse, såsom computerstøttet design (CAD) og finite-element analyse (FEA), kræver en masse viden og træning at bruge. De har heller ikke indbygget assistance til nogen uden ingeniør- eller arkitektonisk baggrund. Dette fik Ramanis laboratorium til at skabe Shape Structuralizer.

Med Shape Structuralizer, en bruger scanner eller importerer først en figur i programmet. Derefter guider og validerer værktøjet designet, automatisk estimering af vægten eller kræfterne, som hver del af strukturen kan påtage sig, rangordne alternative designs og beregne størrelsen af ​​konnektorer inden for et stillads af, hvad der bliver en komplet struktur.

Forskerne fandt ud af, at undersøgelsesdeltagere med lidt erfaring inden for design eller fremstilling stadig kunne bygge et strukturelt forsvarligt objekt, såsom en bogreol med 3-D-printede samlinger, på under 35 minutter.

"Det er som Google, der gætter på, hvad du vil søge ud fra, hvad du skriver. Shape Structuralizer gætter, hvad du har til hensigt at designe ud fra den form, du har importeret, og hvordan du arbejder inden for programmet, " sagde Ramani.

Selvom det er beregnet til at gøre 3-D-print og strukturdesign mere tilgængeligt for offentligheden, disse værktøjer forenkler også arbejdsgangen for dem, der ønsker at specialisere sig i design og fremstilling. Shape Structuralizer, for eksempel, kombinerer ekspertisen fra flere felter i et enkelt system, hvilket gør møbeldesign hurtigere og mere effektivt.

"Vi ønsker at give enhver mulighed for at designe strukturer - og sikre, at de er strukturelt sunde, " sagde Ramani.