چاپ سه بعدی در جهان‌های کمتر توسعه یافته

تصویر: نیجریه باید گام هایی را بردارد تا چاپ سه بعدی را وارد آموزش علوم و مهندسی در نیجریه کند. shutterstock
 
چاپ سه بعدی فناوری ای است که پیش بینی می کند جهان را تغییر دهد. تاکنون چندین تا از 500 شرکت ثروتمند جهان مانند زیمنس، جنرال الکتریک و بوئینگ در آن سرمایه گذاری کرده اند.
 
چاپ سه بعدی از چاپ عادی کاغذ در جایی که یک قسمت طراحی شده به کمک رایانه برای تولید مستقیم به چاپگر ارسال می شود ، تقلید می کند. از نظر فنی، این شامل داده های دیجیتالی یک مدل سه بعدی با کمک رایانه است که به چاپگر ارسال می شود و سپس شیء را لایه به لایه تولید می کند. این فرایند تقریباً هر شیء مجازی را به قطعات واقعی تبدیل می کند.
 
در کشورهای پیشرفته تر، چاپ بزرگ سه بعدی از طریق چندین غول تولیدی در جریان کار طراحی قرار گرفته است. با این حال، در کشورهای کمتر توسعه یافته مانند نیجریه، اطلاعات کمی در مورد جنبه های گسترده این فناوری حتی در مؤسسات دانشگاهی شناخته شده است.
 
در مطالعه مان، ما تحقیق در مورد چگونگی تبحر افراد در بخش های صنعتی و آموزشی نیجریه در مورد این فناوری را راه انداختیم. ما همچنین می خواستیم ارزیابی کنیم که آیا باید این صنعت به آموزش علوم و مهندسی در کشور معرفی شود. ما از این رویکرد استفاده کردیم زیرا انتظار می رود رشد چاپ سه بعدی در نیجریه بر تولید و همچنین بخش آموزش تأثیر بگذارد.
 تیم های پروژه محور می توانند برای اهداف تحقیقاتی یا رقابت دانشجویی راه اندازی شوند.ما از تحقیقات خود نتیجه گرفتیم که این فناوری در محیط صنعتی نیجریه وجود ندارد. ما همچنین دریافتیم که این، فرصتی را برای شیوه های جدید تدریس در برنامه های علوم و مهندسی فراهم می کند زیرا این مزیت نادر را دارد که برای هر کسی که درک اساسی از طراحی به کمک رایانه دارد قابل استفاده است. این می تواند از دانش آموزان دبیرستان متوسطه تا دانشجویان دانشگاه و متخصصان را شامل شود.
 

چشم انداز

ما بیش از 60 شرکت کننده از دانشگاه ها و صنایع مختلف در نیجریه را مورد تحقیق قرار دادیم. ما پاسخ دهندگان را در مورد آگاهی آنها از این فناوری و قابلیت های آن آزمایش کردیم.
 
ما دریافتیم که بیش از 90٪ از شرکت کنندگان در مورد چاپ سه بعدی شنیده اند. اما فقط 38٪ از آنها از درک اولیه در مورد این فناوری برخوردار بودند. و فقط 12٪ توانایی خود را در استفاده از مدل سازی رسوب ذوب شده، که منطقاً محبوب ترین فناوری پلیمر چاپ سه بعدی است، نشان دادند.
 
این واقعیت که تعداد کمی از مردم می دانند چگونه از این فناوری استفاده کنند جای تعجب ندارد. تعامل با چاپ سه بعدی در بخش تولیدی نیجریه کم است.
 
در سال 2017 ، Nigeria Foundries Limited ، یکی از پیشروترین کارخانه های تولید آهن در آفریقا، بزرگترین چاپگر سه بعدی در آفریقای غربی را از Titan Robotics خریداری کرد. از این چاپگر برای سرعت بخشیدن به ایجاد طیف وسیعی از الگوهای مورد نیاز برای قالب سازی و ریخته گری محصولات مشتریان استفاده می شود.
 
اما این یک نمونه نادر در کشور است.
 
جدا از آگاهی و کمبود مهارت، اتخاذ چاپ سه بعدی با مشکل بزرگ دیگری در نیجریه رو به رو شده است - اتکا به واردات. اعتماد روز افزون نیجریه به کالاهای وارداتی مانع توسعه محتوای محلی و به نوبه خود مانع تولید محلی شده است. فقط چند شرکت تولیدی با سابقه قادر به رقابت با واردکنندگان هستند.
 
چاپ سه بعدی خود را به عنوان یک روش مناسب برای تولید محلی ارائه می دهد زیرا می توان آن را سفارشی کرد و خروجی تولید نسبتاً کمی دارد.
پرینت سه بعدی ممکن است همچنان در حاشیه صنعت باشد تا زمانی که تلاش های عمدی برای حمایت از ساخت محلی - و محدود کردن واردات = انجام شود. در بخش آموزشی، متوجه شدیم که تلاش برای استفاده از چاپ سه بعدی کمتر از حد متوسط ​​است. چند دانشگاه به داشتن چاپگرهای سه بعدی افتخار می کنند. اما این چاپگرها اغلب در مراکز تحقیقاتی بیکار مانده و از دسترس دانشجویانی که باید از استفاده از آنها بهره مند شوند، دور هستند.
 
برخی از فروشندگان خارج از کشور، مانند دانشگاه لاگوس، گفتند که کمک های مالی چاپ سه بعدی را دریافت کرده اند. و آنها برای راه اندازی هکاتون برای دانش آموزان پیش رفته اند.
 
این تلاش ها قابل توجه است. اما برای اطمینان از مهارت دانشجویان در این فناوری موارد بیشتری لازم است. این امر باعث تقویت انجام تحقیقاتی قوی تر و گسترش دانش عمومی در زمینه فناوری های چاپ سه بعدی در مؤسسات و صنایع دانشگاهی می شود.
 

نتایج

پذیرش پایین چاپ سه بعدی در نیجریه موجد چندین نتیجه است.
 
یکی ایجاد فاصله بین مهارت های دانشجویان صنعت و دانشگاه است. با سرعت بخشیدن به پیشرفت های فنی، این شکاف به تدریج بیشتر می شود. کارفرمایان، که آمادگی برای تحقیق و اجرای این فناوری های نوظهور دارند، یافتن نیروهای متبحر و با دانش را دشوار می یابند.
 
از طرف دیگر، دانشجویان ماهر در چاپ سه بعدی نیز به دلیل پذیرش سطح پایین فناوری در بین شرکت های تولیدی، با عدم اشتغال زایی مواجه هستند.
 

راه های افزایش جذابیت چاپ سه بعدی

پرینت سه بعدی ممکن است همچنان در حاشیه صنعت باشد تا زمانی که تلاش های عمدی برای حمایت از ساخت محلی - و محدود کردن واردات = انجام شود.
 
سایر گزینه های عالی که دولت باید بررسی کند شامل وام به تولیدکنندگان دیجیتال و فعالیت های آگاهی بخشی است.
 
اما احتمالاً بیشترین پیشرفت در زمینه چاپ سه بعدی می تواند در بخش آموزشی و برنامه درسی باشد. این، امکان این را برای دانش آموزان دبیرستان و دانشگاه فراهم می کند که با این فناوری درگیر شوند، و دانش و مهارت های شناختی خود را بهبود بخشند.
 
به دانشجویان در یک محیط دانشگاهی می توان فرصت هایی را برای اجرای پروژه ها و حل مشکلات بر اساس سناریوهای عملی داد. تیم های پروژه محور می توانند برای اهداف تحقیقاتی یا رقابت دانشجویی راه اندازی شوند.
 
چاپ سه بعدی همچنین می تواند به صورت دوره های عملی در آزمایشگاه معرفی شود.
 
دولت همچنین باید امکاناتی را در اختیار مدارس قرار دهد تا پذیرش چاپ سه بعدی را تشویق کنند. به عنوان مثال می توان به آزمایشگاه های دسترسی آزاد مجهز به چاپگرهای سه بعدی و بودجه مسابقات سراسری اشاره کرد که ایده های تولید را تشویق می کنند.
 
این نوع مدل های رقابت با موفقیت در ایالات متحده اجرا شده است.
 چاپ سه بعدی خود را به عنوان یک روش مناسب برای تولید محلی ارائه می دهد زیرا می توان آن را سفارشی کرد و خروجی تولید نسبتاً کمی دارد.چاپ سه بعدی در صنعت عملاً در بخش صنعتی نیجریه وجود ندارد. همچنین عملاً به عنوان یک موضوع در بخش آموزش وجود ندارد. یکی از راه های استفاده از توانایی های بالقوه آن در بخش تولید، آموزش دانشجویان است. این می تواند به دانش پژوهان در ارتقاء مهارت ها و دانش در تولید پیشرفته کمک کند، و بنابراین به آنها در صنعت، قابلیت رقابت می بخشد.
 
همچنین می تواند ستون فقرات تولیدات محلی باشد و افراد را تشویق به راه اندازی شرکت های راه انداز با راه حل های "داخلی" کند.
 
الکس اینوما، دانشجوی مهندسی مکانیک، نویسنده این تحقیق است.
 
منبع: اوسوزوا ایبادود، University of Waterloo، آکی ایبادود، Effurun