Reactions

Why people turn down the opportunity with 3D printing?

During the past year I have discussed with several industries and disciplines about the possibility to apply 3D printing technology in their activities in some form or another. I have been curious about the new opportunities and visions people create when they are faced with new technology, and also about the fears and sceptisism.

google 3dp

Metal 3D printed part

The discussions have taken place with people from manufacturing, construction, education, arts, making of musical instruments, bike builders, museums, designers, researchers, handcrafts, subcontracting, OEM, and many more.

In most cases the discussions and first reactions take similar paths: ”Our business is so conservative and traditional that I don’t see 3D printing coming into our activities in any way. The technology is far too expensive for us. And I believe, 3D printing is not mature enough or reliable for our business.” And they are right. This is of course the case when you come from a tradition and have established well-working and optimized practises.

Does this sound familiar? The experiences and encounters are more or less similar among all 3D printing evangelists and practitioners when they discuss with nonbelievers.

Simultaneously exploring the same industries and disciplines yields numerous examples and use cases how people already apply 3D printing in that specific application, industry, or discipline, and generate revenues with the new technology. The same observation emerges by looking at the industry forerunners and industry reports. 3D printing is applied in new areas and applications every day.

 

”No additive process (3D printing) can duplicate strength of the base material that could have been cast, moulded or machined from bar, let alone compete with the complex structures of composites” (Bike expert, 2013)

”First metal 3D printed bicycle frame”, ”Custom 3D printed titanium mountain bikes”, ”Robot Bike Company teams with AM experts on custom 3D printed bike frame”, ”Custom 3D Printed Carbon Fiber Bike Frame” (News titles on 3D printing and bikes, 2016)

What can we learn?

  • Forerunners do change the industry. Whatever business you think of, there is already somebody applying or exploring 3D printing. The number of these forerunners is overwhelming. And they seem to turn exploration and demonstrations into new businesses very quickly.
  • We are dealing with the phenomena of fast and slow thinking (Kahnemann). This is something deeply human which we can’t avoid. Fast thinking is automatic reaction that focuses on maintaining status quo and safety. It is often irrational and based on the incomplete, even conflicting, information that we have in the active memory. To my mind, forerunners are masters in slow thinking – combining and creating new information with deeper thought, and passing the phase of fast thinking without damage.
  • There are knowledge gaps. It is obvious that most of us don’t know enough about 3D printing and current status. And why should we? The technology is developing fast and it is really worksome to get proper information beyond the hype texts, successful demonstrations (forgetting the failed ones) and videos.
  • Consistency. It is interesting that the protective attitude against applying 3D printing is so similar across people and professions. Why guitar builders think that 3D printing will never come to their business? Why metal manufacturing company uses exactly the same words to turn down the opportunity?

 

3dvarius and classical

Classic violin and 3D-printed electric violin 3DVarius play together

The industrial renaissance and digitalisation, where 3D printing is one essential element, is a great task for all educators, knowledge generators and advocates. We all will be challenged by the new opportunities, the inefficiency of old practices and by the new business models and economy that have started to emerge.

We must think slow.

Pekka Ketola, June 12, 2016

3DSTEP & ideascout. www.3dstep.fi

 

Mitä 3D-tulostettu Jeesus tekisi? Uskontojen ja 3D-tulostuksen risteyskohtia

Kirjoitus on julkaistu Vartija-lehdessä 1.10.2015. http://www.vartija-lehti.fi/mita-3d-tulostettu-jeesus-tekisi/

Uskonnollisten esineiden, taideteosten ja temppeleiden tekijät, kuten pyramidien suunnittelijat, kirkkojen rakentajat ja innovaattorit, kuten Leonardo da Vinci, ovat kautta historian ottaneet käyttöönsä uusimmat tekniikat ja usein olleet tiennäyttäjinä tieteille ja taiteille. Uusinta tekniikkaa edustaa tällä vuosikymmenellä 3D-tulostus.

Onko uskonnoilla ja 3D-tulostuksella yhtymäkohtia? Yllättävää kyllä, yhtymäkohtia on lukuisia. Tässä kirjoituksessa tarkastellaan muutamia esimerkkejä. Tavoitteena on tarjota lukijalle tietoa 3D-tulostuksen nykysovelluksista ja myös pohtia, mitä tulevaisuus saattaa tarjota uskontojen näkökulmasta.

Raamatun vaikutukset ovat nähtävillä kaikkialla maailmassa. Mikään yksittäinen kirja ei ole vaikuttanut ihmisten toimintaan yhtä laajasti. Useiden arvioiden mukaan, myös 3D-tulostus tulee vaikuttamaan poikkeuksellisen laajasti ihmisten tapaan toimia, jopa laajemmin kuin Internet. 3D-tulostuksen sovelluksia on jo nyt nähtävissä lähes kaikilla elämänalueilla, myös uskonnoissa ja uskontojen tutkimuksessa.

Uskonnolliset esineet

3D-tulostettu risti Kippha

Kaikkialla maailmassa ihmiset konkretisoivat vakaumustaan, uskoaan tai toivoaan pienillä mukanakulkevilla esineillä. Niillä myös tunnistaudutaan samanhenkisten kesken. Ei olekaan mikään ihme, että pienikokoiset uskonnolliset esineet, riipukset, korut, amuletit ja symbolit ovat tyypillisiä 3D-tulostuksen sovelluksia.

Taiteiljat, yhteisöt ja yksityishenkilöt luovat aktiivisesti uskonnollisia esineitä, jotka on tarkoitettu valmistettavaksi 3D-tulostuksen keinoin. Vapaasti käytettäviä 3D-malleja löytyy runsaasti ja niitä on tarjolla verkkopalveluissa, kuten www.shapeways.com ja www.thingiverse.com.

Tulevaisuudessa uskonnollisten symbolien luominen 3D-tulostamalla lisääntyy ja arkipäiväistyy.  Esineitä voidaan helposti ja edullisesti tuottaa vaikkapa rippikouluryhmälle tai kesätapahtumaan, tai tehdä uniikkeja henkilökohtaisia esineitä elämäntilanteen mukaan.

Digitaaliset 3D-mallit saavuttavat nopeasti jokaisen maailmankolkan, tarjoten tavan esimerkiksi pakolaisille luoda ja toteuttaa yhteisiä tunnuksia, kehittää yhteisöä ja kertoa tarinoitaan 3D-tulostettujen esineiden kautta.

Historialliset esineet

Arvokkaat uskonnolliset esineet ovat alttiita varkauksille. Vuosittain varastetaan satoja esineitä julkisista tiloista, museoista ja yksityisistä kokoelmista. 3D-tulostus tarjoaa tähän yhden ratkaisun. Esimerkiksi japanilaiseen Seitajin temppeliin 3D-tulostettiin 90 cm korkea Amitabha -patsaan replika ja alkuperäinen siirrettiin kassaholviin. Alkuperäinen patsas on tehty Kamakura aikakaudella (1192-1333) ja se on temppelille ja kaupungille mittaamattoman arvokas. Japanissa vastaavalla tavalla suojattuja patsaita on tulostettu tähän mennessä n. 160 kpl. Lähde.

Buddha

Alttarit ja palvonta

Useista kodeista löytyy kotialttari. Se saattaa olla luterilaisen vaatimaton ikoni kirjahyllyssä tai kenties hindulaisten kultaa ja loistoa tihkuva uhripaikka. Intialainen Cremagine -yritys 3D-tulosti hindujen Mandir -pienoistemppelin. Tulostuksen jälkeen pinta kullattiin ja siihen kiinnitettiin mm. jalokiviä. Jälkeenpäin on mahdotonta nähdä, millä tekniikalla temppeli on valmistettu.

Mandir temppeli

Arkeologia ja replikat

Arkeologiset löydöt, kuten hautaholvit tai esineet, usein suojataan yleisöltä jotta ne säilyisivät alkuperäisessä kunnossaan. Harvinaisen monet esillä olevat esineet ovatkin tosiasiassa jäljennöksiä. Mutta entä jos esine on niin suuri, että sen muuttaminen jäljennökseksi on vaikeaa? Tähän vastauksen tarjoaa eräs 3D-tulostuksen esivaiheista, 3D-mallinnus.

Kuningas Tutankhamonin hauta on yksi menneisyyden suurista aarteista. Vilkas turismi ja sen tuomat haitat, kuten tärinä ja kosteuden muutokset, todennäköisesti tuhoaisivat vähitellen alkuperäisen haudan seinämaalauksineen. Espanjalainen Factum Arte ryhtyi toimeen ja loi hautaholvista tarkan replikan. Hauta 3D-mallinnettiin käyttäen sekä laserskannereita, että tarkkuusvalokuvausta. Kuvien perusteella haudasta rakennettiin millimetrintarkka jäljennös, joka on nyt esillä lähellä alkuperäistä löytöpaikkaa Kuninkaiden laaksossa.

Rakennukset ja entisöinti

Suuri osa maailman käytössä olevista kirkoista ja temppeleistä on peräisin menneiltä vuosikymmeniltä ja vuosisadoilta. Rakennukset rapistuvat ja niitä on jatkuvasti entisöitävä. Erityisiä ongelmia ja suuria kustannuksia tuottavat mm. arkkitehtooniset yksityiskohdat ja runsaat koristelut. 3D-tulostuksella voidaan edullisesti valmistaa sekä pienoismalleja, että oikean kokoisia yksityiskohtia ja jopa kokonaisia rakennuksia (rakennusten 3D-tulostus) oikeista materiaaleista, kuten hiekasta.

Ääriesimerkki on Sagrada Familia Barcelonassa, jonka rakennus alkoi 1882 ja työ on edelleen kesken. Tavoitteena on saada työ valmiiksi 2026. Aikataulun varmistamiseksi rakentajat ovat ottaneet käyttöönsä 3D-tulostuksen. Monimutkaiset rakenteet suunnittellaan 3D-mallinnusohjelmassa ja niiden pienoismallit 3D-tulostetaan. Pienoismallien avulla voidaan suunnitella erilaisia rakennusvaihtoehtoja, rakennustapoja ja varmistaa rakennusprosessin sujuvuutta.

Sagrada Familia

Mitä 3D-tulostus voi sitten tarjota kuvanveistäjille? Esimerkiksi puolalainen Fucco Design valmistaa uskonnollisia veistoksia tulostamalla niitä puukomposiitista. Veistoksia voidaan käyttää esimerkiksi uusien kirkkojen sisustuksessa.

Sveitsiläiset arkkitehdit ottivat suuremman tavoitteen. He valmistivat 16 neliömetrin katedraalin, lukuisine yksityiskohtineen. Digital Grotesque johdattaa pyhien tilojen suunnittelijat uusiin tekniikoihin, sekä luonnollisten ja matemaattisten muotojen yhdistelyyn.

3D-tulostus seurakuntatyössä?

Miten 3D-tulostus voisi tukea ruohonjuuritason seurakuntatyötä? Luonnollisimman väylän tähän tarjonnee kerhotoiminta. Seurakuntien ATK-kerhot ovat tulleet ja menneet. Monet seurakunnat potevat nuorten kaikkoamista seurakunnan yhteydestä. Olisiko 3D-tulostuksen kerhoissa sopiva tapa tavoittaa nuoria?  Tässä voisi olla kokeilun paikka, etenkin kun toimintaan tarvittavat laitteet ovat edullisia ja helppokäyttöisiä. Esimerkkiä näyttävät mm. suomalaiset kirjastot ja työväenopistot, joihin on viime aikoina tullut 3D-tulostuksen toimintaa.

3D-tulostus, etiikka ja moraali

3D-tulostus vaikuttaa siis kelpo tekniikalta, joka kehittää yhteisöjä, auttaa historian tutkimisessa ja säilyttämisessä, sekä helpottaa taiteilijoiden ja rakentajien työtä. Mutta millaisia haasteita menetelmä tuo etiikan näkökulmasta?

3D-tulostuksen ehkä kiistainalaisin sovellus on biotulostus. Siis menetelmä, jossa 3D-tulostamalla korjataan luuvaurioita ja tuotetaan elimiä, kuten maksa tai sydän (toimiva maksa on jo 3D-tulostettu). Kuinka kristinuskon tai islamin näkökulmasta pitäisi suhtautua toimintaan, jossa ihminen luo elämää teknologian avulla tai parantaa ihmisen luontaisia ominaisuuksia? Missä menee hyväksyttävän toiminnan raja? Onko moraalisesti oikein, että rahalla voi rakentaa paremman ihmisen?

Yllämainitut kysymykset tarjoavat ajankohtaisen ja monitieteisen aiheen uskontotieteilijöille, filosofeille ja insinööreille. Milloinkahan nähdään ensimmäinen tutkimusseminaari tästä aiheesta?

Tulevaisuus ja 3D-tulostettu Jeesus

3D-tulostuksen tarina on vasta alussa. Mm. science fiction näyttää meille useita näkymiä siitä, miten tarina voisi jatkua. Merkittävimmät muutokset ovat kuitenkin todennäköisesti 3D-tulostuksen sosiaaliset vaikutukset. Esimerkiksi köyhyysrajan alapuolella eläville ihmisille tarjoutuu tapa valmistaa puuttuvia esineitä tai yhteisö voi tulostaa slummialueelle tai pakolaisleiriin kirkon.

Uskonnolla on aina materiaalinen ulottuvuus. Uskonto näkyy symboleina, esineinä ja rakennuksina. 3D-tulostus ja digitaalinen maailma luo tilanteen, jossa kuka tahansa voi suunnitella, tuottaa ja jakaa uskonnon merkkejä helposti. Esimerkiksi uusi uskonlahko leviää salamannopeasti ympäri maailman. Kyseessä on myös kulttuurinen muutos, johon on otettava kantaa. Onko se meille uhka vai mahdollisuus? Kuinka hyödynnämme edessä olevan muutoksen?

Pekka Ketola, FT, yrittäjä

3D-tulostuksen mestarit ja kisällit

3D-tulostus on useimmille vielä asia, josta on kokemusta lähinnä uutisten ja lööppien kautta. Suhteellisen harvoilla on aiheesta omakohtaista kokemusta. Samanlainen tilanne oli kaksikymmentä vuotta sitten, jolloin Internet ja WWW alkoivat tulla ihmisten tietoisuuteen.

Kuten Internetin omaksuminen aikanaan, myös 3D-tulostus on uusi taito, jonka hallitsemisesta on konkreettista hyötyä työssä ja harrastuksissa. Perusteet on helppo oppia, mutta vasta mestari soveltaa osaamistaan luovasti ja pystyy ratkomaan kimuranttejakin ongelmatilanteita ja hyödyntää menetelmää luovasti. 3D-tulostus on joustava työkalu, jota voi soveltaa lukemattomiin asioihin. Kun toiset valmistavat 3D-tulostuksella muovisia joulukoristeita yksinkertaisilla muovipursottimilla, toiset tuottavat koneiden metalliosia kehittyneemmillä lasersintrauslaitteilla. Siksi se leviää nopeasti. Peruslaitteet ovat kaikkien saatavilla kotitietokoneiden hinnalla ja niitä hankitaan oppilaitoksiin, harrastuskäyttöön, yrityksiin ja yksityishenkilöiden käyttöön. Suurin osa oppimisesta tapahtuu toistaiseksi kantapään ja kokeilujen kautta. Muutamia organisoituja koulutusratkaisuja on tarjolla. 3D-tulostuksen, mallinnuksen ja muihin siihen liittyvien taitojen osaajia syntyy vauhdikkaasti. Yhteinen tapa kertoa osaamisesta puuttuu. Tässä blogikirjoituksessa avataan 3D-tulostukseen liittyvän osaamisen kehittämistä erityisesti osaamismerkkien avulla.

Osaamismerkit Osaamismerkki (Open badge) on kansainvälisesti sovittu tapa kertoa osaamisesta ja taidoista. Se on järjestelmäriippumaton ja henkilölähtöinen konsepti, jonka on kehittänyt Mozilla.org. Osaamismerkki on palkitseva tapa tuoda esille osaamista, joka ei kuulu formaalin opetuksen piiriin, esim.:

  • järjestöjen ja oppilaitosten koulutuksissa
  • hiljaisen tiedon ja aiemmin hankitun osaamisen näkyväksi tekemisessä
  • organisaatioiden sisäisissä koulutuksissa ja henkilöstön kehittämisessä
​Lähde: lccdigilit.our.dmu.ac.uk​

​Lähde: lccdigilit.our.dmu.ac.uk​

Osaamismerkkejä voi myöntää organisaatio tai henkilö. Merkin saaja on aina henkilö, joka voi vastaanottaa tai jättää vastaanottamatta hänelle myönnetyn merkin. Saaja säilyttää osaamismerkkinsä Mozillan pilvipalvelun henkilökohtaisessa kansiossa. Lähde: http://www.discendum.com/openbadge Tekes on rahoittanut Open Badge Factory -projektia, jonka puitteissa on luotu pilvipalvelu, jonka avulla käyttäjät voivat luoda, myöntää, jakaa ja hallita Mozilla-säätiön Open Badge -konseptiin perustuvia osaamismerkkejä. Merkkejä on tällä hetkellä hyödynnetty esim. IlonaIT:n koulutukseen osallistumisen osoittamiseksi ja OsaOppi III – Osaamispisteet pelissä! OsaOppi III on OPH:n rahoittama pelillinen ammatillisen koulutuksen opetustoimen henkilöstön osaamisen kehittämisohjelma. Hankkeessa on luotu OPE.fi-taitotasojen osoittamiseksi osaamismerkit vaadittavista taidoista (http://www.oppiminenonline.com/osaoppi-iii-hanke/).

Osaamismerkit 3D-tulostuksessa 3D-tulostus on erinomainen sovellusalue osaamismerkeille, mm. koska:

  • 3D-tulostus on universaali menetelmä, joka kehittyy nopeasti.
  • 3D-tulostusta voi soveltaa lähes kaikilla mahdollisilla sovellusalueilla
  • Oppiminen perustuu usein henkilön omaan innostukseen ja intohimoon
  • Yhteiset tavat kertoa aiheen osaamisesta puuttuvat kansallisesti ja kansainvälisesti.

Pirkanmaalla toimivan 3D-tulostuksen Akatemian innovaatiopäivässä Helmikuussa 2015 pohdittiin, mitkä ovat luontevia aiheita osaamismerkeille ja mihin kysymyksiin ne voisivat vastata? Näitä voisivat olla:

  • Tulostuksen perusteet
    • Kuinka saan esineen tulostettua yksinkertaisella laitteella?
    • Mistä saan tietoa? Mitä suomenkielisiä oppaita on tarjolla? Mitkä ovat tärkeimmät tietolähteet?
    • Millaisia verkostoja ja toimijoita on Suomessa ja maailmalla?
  • Ohjelmistot ja tiedostomuodot
    • Mitä ohjelmistoja on tarjolla ja mihin tarkoitukseen?
    • Onko olemassa suomenkielisiä ohjelmistoja?
    • Millaisia tiedostomuotoja liittyy 3D-tulostukseen?
  • 3D-mallinnus ja skannaus:
    • Kuinka muotoja voi mallintaa skannaamalla?
    • Kuinka muotoja voi mallintaa ohjelmistoilla? Mitä ohjelmistoja on tarjolla?
    • Mistä saa valmiita malleja?
  • Liiketoiminnan aloitus
    • Millaisia sovellusesimerkkejä on tarjolla?
    • Mitkä ovat tärkeimmät asiakastarpeet? Ketkä ovat mahdollisia asiakkaita?
    • Kuinka kustannukset muodostuvat?
    • Kuinka tuotteistan palveluni?
  • Miljoonabisnes
    • Millaisia ansaintalogiikoita on olemassa? Kuinka luodaan liiketoimintainnovaatioita? Kuinka toiminta skaalataan isoksi?
    • Olemassaolevien verkkopalveluiden tehokas hyödyntäminen
    • Kuinka hyödynnetään tuoteräätälöinnin mahdollisuuksia?
  • Mestaritaso
    • Kuinka suojadun? IPR, mallisuojat ja muut
    • Kuinka hankin ja ylläpidän laitteita?
    • Kuinka hyödynnän eri materiaaleja?

Kansalaistaidot muuttuvat Yhteiskunnassa tarvittavat kansalaistaidot muuttuvat nopeaan tahtiin. Joskus oli oleellista pystyä kynimään kana saadakseen ruokaa. Tänään on hallittava Internetin käyttö. Mitkä ovat oleellisia kansalaistaitoja vaikkapa 10 vuoden kuluttua? On mahdollista, että globaalit kestävän kehityksen vaatimukset pakottavat vähentämään turhan tavaran valmistusta (=suuret varastot) ja tavaroiden siirtelyä rahtikuljetuksina (esim. Kiinasta Suomeen). Tällaisessa tilanteessa lähivalmistus ja on-demand -valmistus nousevat arkipäivän käytännöiksi. Tietotekniikan ympärille on kehittynyt suunnaton määrä uusia ammatteja, laitteita ja taitajia. Lähes jokaisen työikäisen oletetaan osaavan perusteet: kykenevän käyttämään tietokonetta ja tulostinta, sekä ratkomaan päivittäisiä ongelmatilanteita. Voisiko 3D-tulostus olla tulevaisuuden kansalaistaito, jonka soveltaminen muuttuu yhtä arkipäiväiseksi kuin Internetissä surffaaminen? Voiko olla niin, että tavaroita valmistetaan ainoastaan tarpeeseen ja tämän pohjalta syntyvät kestävän kulutuksen uudet tavat ja käytännöt? Mikäli näin tapahtuu, 3D-tulostuksen osaamismerkit tarjoavat mainion väylän lähteä systemaattisesti mutta luovasti rakentamaan uuden kansalaistaidon perusteita. Toisen asteen ammatilliset oppilaitokset ovat reagoineet 3d-tulostusosaamisen tarpeen kasvamiseen. 17 koulutuksenjärjestäjän yhteishankkeessa on haettu Opetushallituksen kehittämisrahaa opetuksen kehittämiseen. Pirkanmaalta hankkeeseen osallistuu Sastamalan koulutuskuntayhtymä. Opetushallitus rahoittaa EDU3D.fi (http://edu3d.fi) -hanketta, jossa mukana olevat koulutuksen järjestäjät kehittävät 3D-tulostusteknologian opetuskäyttöä osaksi opetussuunnitelmiaan ja tavoitteena on, että 3D-tulostuksen käyttöä edistetään systemaattisesti eri koulutusaloilla.

Osa Suomen innovaatiostrategiaa? Millainen on 3D-tulostuksen merkitys Suomen tulevaisuudelle? Eduskunnan tulevaisuusvaliokunnan raportti Suomen sata uutta mahdollisuutta kuvaa lukuisia 3D-tulostukseen liittyviä teemoja, joista voidaan rakentaa Suomalaisia menestystarinoita. Raportin laatijat toteavat:  “vaikutus Suomen ja maailman toimintatapoihin voi jo vuoteen 2030 mennessä olla suurempi kuin internetin ja älypuhelinten vaikutus nykymaailmaan.” Kyse on suurista asioista.

Ehdotus 1: Suomen innovaatiostrategia 3D-tulostus on teema, joka synnyttää uutta osaamista, työtä, keksintöjä ja innovaatioita. Suomi tarvitsee ipr- ja innovaatiostrategian, jossa huomioidaan mm. 3D-tulostus. Innovaatiostrategiassa on  mielekästä huomioida laaja kuva oppimisen ensiaskelista vientiteollisuuden keihäänkärkiin. 3D-tulostus on konkreettinen esimerkki, jonka avulla suomalaisten sukanvarsirahat saadaan tuottamaan työtä ja luomaan uudenlaista kansallista ja kansainvälistä liiketoimintaa.

Ehdotus 2: Osaamismerkit ketterästi käyttöön 3D-tulostuksen osaamismerkit tarjoavat ketterän tavan synnyttää yhteinen kieli uuden osaamisen systemaattiselle ja tarvelähtöiselle kehittämiselle. Ehdotamme, että osaamismerkit otetaan välittömästi käyttöön ja sovitaan niihin liittyvät tärkeimmät pelisäännöt kaikilla opetusasteilla ja erityyppisissä organisaatioissa. Osaamismerkkien yhteistä perustaa voidaan rakentaa mm. tässä kirjoituksessa ehdotettujen merkkien pohjalta.

Pekka Ketola Ideascout Oy:stä on 3D-tulostuksen sanansaattaja Tampereen seudulla,Nina Naskalin sydäntä lähellä ovat keksinnöt ja rahoitus, ja Jarno Haapaniemi on uusista teknologioista ja opetuksen kehittämisestä kiinnostunut opettaja Sastamalan koulutuskuntayhtymässä

Kirjoitus on alunperin julkaistu Tampereen seudun vetovoima -blogissa 14.4.2015. http://tampereenseudunvetovoima.fi/blogi/3d-tulostuksen-mestarit-ja-kisallit