science >> Wetenschap >  >> Elektronica

Uw stad afdrukken? 3D-printen zorgt voor een revolutie in stedelijke toekomst

Aangezien 3D-printen een revolutie teweegbrengt in de productie, nieuwe mogelijkheden voor steden ontstaan. Krediet:Shutterstock

Het Fabrication City-concept geeft de productie weer in handen van gemeenschappen met behulp van 3D-printers. Het kan verstrekkende gevolgen hebben voor de economische ontwikkeling, duurzaamheid van het milieu, inclusie en andere voordelen. Het gebruik van 3D-printen biedt steden kansen via hun lokale innovators en ondernemers.

Het proces van 3D-printen legt materialen in lagen om driedimensionale objecten te creëren met behulp van digitale apparatuur. Lokale makers krijgen toegang tot fabricagelabs die zijn uitgerust met technologie om te leren en deze incubatieomgeving kan toekomstige ondernemers ontwikkelen.

Het fabricagestadsmodel ontstond rond 2011 ontwikkeld door het MIT's Center for Bits and Atoms en door meer dan 1, 000 Maker Centers die lokale makers toegang geven tot 3D-printen en andere productietools. Ook zijn er buurten en stadsclusters die de makersbeweging faciliteren.

Er zijn mogelijkheden voor individuen en groepen om producten van gebruikte of nieuwe materialen te creëren en op de markt te brengen met behulp van een digitaal apparaat en additieve technologie. Door deze activiteiten te faciliteren, steden kunnen de manier waarop productie en consumptie in hun regio plaatsvinden radicaal veranderen. Mensen en processen met elkaar verbinden om lokale en regionale inclusieve innovatie en economische groei te creëren en tegelijkertijd de milieueffecten te verminderen. Wat kunnen we hergebruiken als we meer inclusieve innovatie toepassen en hoe kunnen we de lokale economie veranderen als we lokale inkoop ondersteunen?

3D-printers kunnen nu printen met verschillende materialen, inclusief metaal, een revolutie teweegbrengen in productieprocessen. Krediet:Shutterstock

De toekomst printen

In ons komende boek, Innovatieve oplossingen voor het creëren van duurzame steden , de sectie fabricage stad legt uit dat in de toekomst, we kunnen niet dezelfde principes volgen als voorheen door materialen te verplaatsen — of ons te concentreren op het nastreven van efficiëntie (minder investeringen van kapitaal, energie, middelen) voor het maximaliseren van de output.

In plaats daarvan, we moeten stedenbouw radicaal herdefiniëren door de manier waarop we produceren te veranderen, consumeren en wonen in steden, zodat ze het afval dat ze produceren lokaal kunnen verteren. Net zoals de digitale economie platforms beschikbaar maakt voor iedereen om wereldwijd te verkopen, nieuwe technologieën zoals additive manufacturing stellen ons in staat om te heroverwegen waar en hoe we dingen maken.

Het gebruik van 3D-printen verandert al veel conventionele industrieën. Bijvoorbeeld, GE kan een derde van de onderdelen van een vliegtuigmotor vervangen met behulp van 3D-printen en door materialen samen te smelten kan het totale aantal onderdelen worden verminderd. Honda creëerde een elektrisch voertuig volledig uit 3D-geprinte segmenten. On-demand bedrukte auto's zijn misschien net om de hoek. Zelfs huizen worden tegenwoordig tegen zeer redelijke kosten 3D-geprint - hoewel een beetje rudimentair, de output kan alleen maar beter worden.

Deze productierevolutie zal aanzienlijke gevolgen hebben, steden en lokale ondernemers de mogelijkheid bieden om massaal maatwerk te leveren en te produceren voor just-in-time levering. Het zal transport en afval verminderen en zo de uitstoot helpen minimaliseren. Het kan ook de totale kosten voor consumenten verlagen en tegelijkertijd de lokale werkgelegenheid vergroten.

Vliegtuigonderdelen kunnen nu worden geprint met een 3D-metaalprinter.

Lokale productie heroverwegen

Stel je steden voor die zijn uitgerust met flexibele fabrieken die lokale toeleveringsketens en lokaal geproduceerde materialen gebruiken. Deze fabricagelocaties gebruiken afvalmaterialen, gedemonteerde componenten en andere bronnen om producten digitaal en op maat voor burgers te vervaardigen. Van prothetische ledematen tot plastic afval dat wordt gebruikt om zitplaatsen in stadsparken te creëren, naar ja, een koelkast, er worden steeds meer producten gemaakt door lokale ondernemers.

Industriële productie is begonnen met deze overgang van degeneratief naar regeneratief ontwerp (dit zijn processen die bronnen van energie en materialen herstellen en vernieuwen), ook wel de circulaire economie genoemd. Verspilling, bijvoorbeeld, wordt gerecirculeerd en gefabriceerd om te voldoen aan nieuwe behoeften, zoals energieproductie.

Het fabricagestadconcept ontmoet sociale, economisch, governance en doelstellingen voor duurzame ontwikkeling. Dit is een enorme stimulans voor steden om nieuwe stedelijke systemen op te zetten die regeneratief en herstellend zijn door hun ontwerp. Het Fab City Global-initiatief, begonnen in 2016, omvat 27 deelnemende gemeenten en overheden, onder hen Detroit, Amsterdam, Bhutan, Shenzhen, Ekurhuleni, Santiago de Chili, Boston en Parijs.

Er is een rijk netwerk van ontwerpers, makers en innovators uit een breed scala van sectoren die bijdragen aan de ontwikkelingen op het gebied van consumptiegoederen, energie, voedselproductie, gezondheidsproducten en meer. Het is niet moeilijk voor te stellen dat omvangrijke producten zoals auto's of koelkasten die duur zijn om te verzenden en in het magazijn te in de toekomst, op aanvraag lokaal worden vervaardigd.

Barcelona is misschien wel de meest gemakkelijk te herkennen fabricageomgeving. Nu al, een aanzienlijke hoeveelheid voedsel, materialen en producten worden niet langer duizenden kilometers verderop gefabriceerd - ze worden bedacht, ontworpen en gegroeid binnen de stadsgrenzen.

Fabricagesteden kunnen zich onderscheiden door middel van design. Ze creëren een uniek ecosysteem dat innovatieve mensen en organisaties aantrekt, waardoor steden kunnen diversifiëren en een ongeëvenaarde levenskwaliteit kunnen bieden. Fabricagesteden zijn een krachtige game changer in de manier waarop we alles wat we consumeren maken en weggooien.

Dit artikel is opnieuw gepubliceerd vanuit The Conversation onder een Creative Commons-licentie. Lees het originele artikel.