Menjembatani Kesenjangan Keterampilan AM:Bagaimana Sektor Pendidikan Mengubah Manufaktur Aditif
Sektor pendidikan memainkan peran yang semakin besar dalam pengembangan teknologi dan proses manufaktur aditif baru. Ketika universitas semakin membangun laboratorium pencetakan 3d untuk memajukan penelitian dan upaya produksi mereka, baik mahasiswa maupun akademisi sama-sama mengeksplorasi kemungkinan baru yang diberikan oleh manufaktur aditif. Jadi dengan cara apa sektor pendidikan dapat mengubah AM?
Sebagai bagian dari seri kami yang mengeksplorasi dampak manufaktur aditif di berbagai industri, hari ini kami melihat aplikasi pencetakan 3D saat ini dalam pendidikan, dan bagaimana sektor ini mengubah AM.
Pendidikan:Menjembatani kesenjangan keterampilan AM
Manufaktur aditif saat ini mengalami kekurangan keterampilan, dan ini telah menjadi salah satu hambatan untuk adopsi AM yang lebih luas. Meskipun lebih banyak universitas dilengkapi dengan laboratorium pencetakan 3D dan menawarkan lebih banyak gelar di bidang manufaktur aditif, masih ada kekurangan program pendidikan multidisiplin yang ditujukan untuk menghasilkan generasi profesional AM berikutnya, khususnya di bidang desain.
Di sinilah universitas dan lembaga penelitian dapat memainkan peran penting dalam mengisi kesenjangan keterampilan, dengan mengembangkan program yang dikembangkan untuk mendidik siswa tentang cara menangani tuntutan khusus manufaktur aditif. Desain untuk manufaktur aditif, misalnya, memerlukan pendekatan yang sama sekali baru untuk desain produk, karena keunikan teknologi aditif. Oleh karena itu, pengetahuan tentang berbagai teknologi aditif, berbagai bahan, dan pertimbangan proses sangat penting dalam mengembangkan generasi desainer dan insinyur AM berikutnya.
Salah satu universitas yang berusaha mengatasi kesenjangan ini adalah Universitas Loughborough, yang telah meluncurkan program Magister barunya, yang bertujuan mendidik siswa tentang pertimbangan desain untuk manufaktur aditif. Saat universitas lain membuat dan mengimplementasikan program khusus AM mereka sendiri, siswa akan dapat memperoleh pemahaman yang lebih baik tentang bagaimana mendekati desain untuk manufaktur aditif, termasuk bagaimana alat canggih seperti optimasi topologi dapat digunakan untuk meningkatkan tahap desain.
Lahan subur untuk penelitian
Saat ini, institusi pendidikan tinggi berada di garis depan dalam penelitian inovatif tentang teknik dan bahan manufaktur aditif baru. Sebagian besar penelitian yang dilakukan secara signifikan memberikan kontribusi untuk memajukan pengembangan aplikasi di berbagai industri, mendorong produsen untuk mengeksplorasi manfaat AM.
Sistem AM yang lebih cepat
Salah satu topik utama yang menarik adalah bagaimana meningkatkan kecepatan dan efisiensi AM 
sistem. Akhir tahun lalu, para insinyur MIT membuat terobosan dengan mengembangkan printer 3D FDM desktop 10 kali lebih cepat daripada rekan-rekannya, dengan implikasi untuk produksi suku cadang FDM. Demikian pula, University of Sheffield baru-baru ini mengembangkan apa yang disebut sebagai sintering logam berkecepatan tinggi — metode baru pencetakan 3D logam yang bertujuan untuk meningkatkan kecepatan produksi untuk teknologi peleburan laser.
Desain untuk Manufaktur Aditif
Loughborough University adalah salah satu institusi yang membuka jalan bagi DfAM, dengan berbagai kegiatan penelitian. Misalnya, universitas sedang melakukan penelitian berkelanjutan tentang desain dan kustomisasi suku cadang otomotif menggunakan manufaktur aditif. Selain itu, universitas memiliki salah satu pusat terkemuka untuk Manufaktur Aditif di Inggris – Additive Manufacturing Research Group, dengan laboratorium pencetakan 3D canggih yang digunakan secara luas untuk penelitian lintas disiplin.
Bahan
Bahan untuk pembuatan aditif adalah area lain di mana penelitian ekstensif dilakukan 
saat ini sedang berlangsung di sejumlah lembaga penelitian dan universitas. Misalnya, Institut Bahan Berkinerja Tinggi (HPMI) Universitas Negeri Florida dan Fakultas Teknik Universitas Negeri Florida telah bergabung dalam inisiatif untuk mengeksplorasi kemungkinan bahan cetak 3D canggih untuk eksplorasi ruang angkasa. Penelitian tentang kemungkinan pencetakan 3D hibrida dan multi-material baru saja menggores permukaan, dengan implikasi signifikan bagi pengembangan material baru dan inovatif untuk AM.
Merangkul pencetakan 3D di pendidikan tinggi
Manufaktur aditif dalam sektor pendidikan menawarkan peluang besar untuk memperkaya pengalaman belajar bagi siswa dengan menyediakan pendekatan pembelajaran langsung.
Kedokteran
Pencetakan 3D banyak digunakan di sekolah kedokteran untuk membuat model 3D nyata sebagai visual 
alat bantu belajar. Misalnya, Universitas Macquarie Australia dan Universitas Sydney Barat telah mempelopori dengan cetakan tulang manusia 3D untuk studi anatomi. Karena objek 3D menawarkan nilai ilustrasi yang lebih baik daripada model digital saja, replika tulang 3D tidak hanya merupakan cara yang bagus untuk melibatkan siswa ke dalam proses pembelajaran, tetapi juga jauh lebih murah untuk diproduksi daripada replika yang dibuat dengan metode tradisional. Departemen urologi di University of Minnesota Medical School adalah sekolah kedokteran lain yang menggunakan pencetakan 3D, dalam hal ini menghasilkan model anatomi bagi siswa untuk mempraktikkan prosedur bedah dan membuat pengganti alat khusus yang lebih murah.
Robotika
Pencetakan 3D juga merupakan alat yang populer dalam mengajar robotika. Misalnya, para peneliti dari University of California telah mengembangkan perangkat robotika pendidikan berbiaya rendah dengan desain cetak 3D, yang memberikan kebebasan kepada siswa untuk menyesuaikan dan platform inovatif untuk menjelajahi robotika dan elektronik.
Arsitektur
Memasukkan pencetakan 3D dalam desain arsitektur adalah kasus penggunaan lain, membantu memperluas pengalaman belajar siswa dan menumbuhkan kreativitas. Sekolah Arsitektur dan Desain Oslo (AHO), misalnya, menggunakan manufaktur aditif dalam sejumlah aplikasi kreatif, mendorong siswa untuk bereksperimen dengan desain arsitektur yang kompleks melalui pencetakan 3D. Universitas juga melakukan penelitian tentang bagaimana desain produk dapat memperoleh manfaat dari teknologi aditif.
Contoh lainnya adalah CARTA Innovation Lab di College of Architecture + The Arts di Florida International University. Di sana, mahasiswa arsitektur dapat menggunakan printer 3D untuk membayangkan kembali bangunan dan menjelajahi kemungkinan desain baru.
Mengotomatiskan proses
Seiring dengan meluasnya penggunaan manufaktur aditif di universitas dan lembaga penelitian, mahasiswa dan staf peneliti kini dapat meminta produksi desain mereka. Namun, peningkatan permintaan berarti bahwa manajemen manual permintaan pencetakan 3D bisa menjadi tidak efisien dan melelahkan.
Dengan meningkatnya permintaan, muncul kebutuhan akan laboratorium pencetakan 3D di universitas dan lembaga penelitian untuk mengotomatiskan alur kerja AM mereka. Perangkat lunak manajemen alur kerja yang disesuaikan dengan kebutuhan sektor pendidikan menawarkan berbagai manfaat, seperti pemrosesan permintaan dan penghitungan biaya otomatis, pelacakan waktu nyata, dan persiapan file otomatis. Misalnya, AHO telah mengimplementasikan perangkat lunak otomatisasi RP Platform di departemen AM-nya, menggunakannya untuk mencapai efisiensi yang lebih besar dalam tahap pra-produksi, serta mengelola permintaan produksi dan pelacakan.
Pendidikan – Area Vital untuk Manufaktur Aditif
Kolaborasi antara institusi pendidikan tinggi dan OEM dapat membawa manfaat besar untuk manufaktur aditif, mulai dari mempersempit kesenjangan keterampilan hingga menempa tren baru di AM. Memang, agar manufaktur aditif benar-benar berkembang, OEM dan produsen, bersama universitas, akan memainkan peran kunci dalam melatih generasi profesional AM berikutnya.
Dengan penelitian yang sedang berlangsung ke dalam sistem AM, proses material dan bidang manufaktur aditif lainnya, jelas bahwa universitas dan lembaga penelitian akan terus memainkan peran kunci dalam berhasil menjembatani kesenjangan antara teori dan implementasi praktis.
Ini yang ketiga di Seri industri dan AM — mengapa tidak melihat artikel terakhir kami tentang bagaimana AM itu mempengaruhi industri medis ?
