TU Delft Researcher Współpracował z Ultimakerem, aby zbadać oparte na zamierzeniach drukowanie 3D

Joost Kuitert jest magistrem zintegrowanego projektowania produktów w TU Delft w Holandii. Według Kuitert użytkownicy drukarek 3D mają wiele możliwości wyboru podczas drukowania 3D, ale nie zostały one przetłumaczone na łatwe do zrozumienia kontrole pasujące do ich intencji. Na końcową pracę dyplomową zatytułowaną "Wytwarzanie materiałów 3D metodą" Intent-Material Material Extrusion ": przejście z procesu do druku 3D na zasadzie" celowania "," Kuitert współpracował z Ultimaker, aby zaprojektować sposób dla innych użytkowników drukarek 3D, aby dopasować ich zamierzony wynik do ostatecznego Drukowanie 3D w tak zwanym drukowaniu 3D na podstawie zamierzonego celu. W tym badaniu intencja oznacza przedstawienie kombinacji kilku działań, które aktor lub wielu aktorów może potrzebować ukończyć, aby osiągnąć cel.

Kuitert uważa, że ​​"drukarki 3D są częścią następnej generacji urządzeń umożliwiających profesjonalistom pracę "i wybrali Ultimakera, ponieważ jest on liderem na rynku druku 3D i pracuje nad stworzeniem bezproblemowego druku 3D dzięki oprogramowaniu, sprzętowi i materiałom.

Na podstawie badania desk research na temat Ultimakera (wytłaczanie materiału, przepływ pracy drukowania 3D itp.) oraz eksperymenty z użytkownikami, które analizowały rolę odgrywaną przez użytkownika w przepływie pracy, Kuitert opracował osiem różnych możliwości projektowych dla opartych na zamiarach metod druku 3D:

"Pomysły są stosowane do tych możliwości projektowych, aby stworzyć trzy koncepcje, z których koncepcja dalszego najwyższego wyniku jest dalej rozwijana", napisał Kuitert w streszczeniu artykułu. "Proponowany projekt to plugin programowy dla silnika Cura oparty na systemach konfiguracji produktów używanych w handlu detalicznym. Architektura oprogramowania składa się z sześciu modułów, które współpracują w celu analizy geometrii modelu, pobierania wymagań i życzeń w oparciu o przekazane intencje, zalecają wybór profilu i działania użytkownika, zatwierdzają proces przygotowania drukowania i kierują użytkownika do idealnych konfiguracji drukarek i parametrów procesu. Korzystając z formatu plików 3MF, modele są podzielone na kilka komponentów, które można indywidualnie konfigurować za pomocą "profili komponentów". Profile komponentów są opracowywane przez firmę Ultimaker, firmy i indywidualnych użytkowników w celu przedstawienia podzbioru ustawień drukowania, które ułatwiają osiągnięcie zamierzonego wyniku drukowania 3D. Wtyczka do oprogramowania Cura 3.3.1 została opracowana jako prototyp do testowania opartego na zamiarach podejścia do drukowania 3D. "

Kuitert ograniczył testy do kontrolizorientowane na cel ustawienia i manipulacje na poziomie komponentów, i stwierdziła, że ​​wskazówki dla użytkownika, oprócz "doświadczenia edukacyjnego związanego z przygotowaniem do druku", można poprawić, wykorzystując profile komponentów podczas przygotowywania druku. Początkujący są bardziej pewni, że osiągną pożądane cechy części, a podczas gdy doświadczeni użytkownicy mogą mieć wrażenie, że mają mniejszą kontrolę nad obiektywną wtyczką, nadal mogą być pewni, że ich wydruk wyjdzie dokładnie tak, jak zamierzali.

"W obrębie wtyczki użytkownicy mogą lepiej wyrażać swoje intencje poprzez wybór profili komponentów. Profile te dostarczają znaczących informacji zwrotnych użytkownikom, którzy je prowadzą i kształcą - wyjaśnił Kuitert. "Oczywiście, że zrealizowana wtyczka ma swoje ograniczenia: nie wykorzystuje informacji o zamiarach, które mogą być zawarte w dostarczonych plikach modeli, ani nie oferuje wszystkich zaprojektowanych funkcji prowadzących. Nawet jeśli istnieją te ograniczenia, badanie to stanowi krok naprzód w podróży od drukowania opartego na procesie do druku 3D ".

Celem badania jest zapewnienie użytkownikom drukarki 3D środków, dzięki którym lepiej wyrażać swoje intencje podczas przepływu pracy, wraz z systemem, który może zidentyfikować te intencje i dostarczyć użytkownikowi znaczących, ważnych informacji zwrotnych.

"Obecnie niedoświadczeni użytkownicy drukarek 3D otrzymują wiele afordancji, począwszy od zmieniania komponentów maszyny (sprzętu), drukowania za pomocą różnych materiałów (materiałów) i precyzyjnego dostrajania ustawień drukowania (oprogramowania), z których większość jest domyślnie ukryta, aby uniknąć niewłaściwego użycia. Co więcej, przygotowywanie wydruków jest sterowane procesami, ponieważ znajomość procesu wytłaczania materiału jest wymagana w celu manipulowania parametrami procesu w celu uzyskania wydruków o zaawansowanych wymaganiach dotyczących drukowania "- napisał Kuitert. "W przeciwieństwie do tego, drukowanie 3D oparte na zamiarach może poprawić jakość wydruku i wydruki 3D, które lepiej pasują do celów użytkownika."

W pracy omówiono tajniki druku 3D i drukowania 3D workflow, zanim przejdziemy do tego, kto używa drukarek 3D Ultimaker iw jakim kontekście są one używane. Następnie Kuitert zbadał i przeanalizował rynek druku 3D oraz trendy, a dwa rozdziały są w całości poświęcone intencji, zanim dostaniemy się do ośmiu możliwości projektowych w zakresie drukowania 3D w sposób zamierzony.

"Obecnie proces drukowania 3D jest sterowany procesami: gdy użytkownik zdecyduje się na drukowanie 3D, działania, które zostaną podjęte w celu realizacjiczęść polega na manipulowaniu procesem, a nie na manipulowaniu właściwościami wynikowej części ", napisał Kuitert.

Kuitert wyjaśnił także proces tworzenia prototypu wtyczki Cura do druku 3D opartego na zamiarach, który "Przetestuj interakcję użytkownika polegającą na przypisywaniu profili komponentów do części modelu w celu osiągnięcia zamierzonych wyników." Później przeprowadzono dwa testy użytkownika w celu sprawdzenia poprawności modelu prototypowego wtyczki.

"Z testu użytkownika wynika, że można wywnioskować, że przygotowanie do druku za pomocą profili komponentów znacznie poprawia wskazówki dla użytkownika i doświadczenie edukacyjne w zakresie przygotowywania wydruków ", wyjaśnił Kuitert.

" W ramach zaprojektowanej wtyczki użytkownicy mogą lepiej wyrażać swoje intencje poprzez wybór profili komponentów. Te profile przedstawiają istotne opinie użytkownikom, którzy je prowadzą i uczą. Oczywiście zrealizowana wtyczka ma swoje ograniczenia: nie wykorzystuje informacji intencyjnych, które mogą być zawarte w dostarczonych plikach modeli, ani nie oferuje dylematów użytkownikowi. Mimo tych ograniczeń, badanie to stanowi krok naprzód w drodze od procesu do druku 3D w sposób zamierzony. "

Kuitert zakończył z kilkoma zaleceniami badawczymi, które pomogłyby rozwinąć tę koncepcję celu , oparte na zamierzonym drukowaniu 3D.