نمونه سازی

نمونه سازی و یا اصطلاح صنعتی آن یعنی « مدل سازی » یکی از تخصصی ترین فنون و از ارکان اصلی تولیدات صنعتی است و لازم به ذکر است که از این مهارت در زمینه هایی مانند معماری و بعضی از علوم هم استفاده می شود و به طور کلی دامنه استفاده از نمونه سازی یا مدل سازی می تواند مواردی به شرح ذیل باشد :

الف : مدل سازی برای صنعت ریخته گری ، قالب سازی و قطعه سازی .
ب : مدل سازی برای محصول ( تولید و یا تزئین و تبلیغ ) .
ج : مدل سازی برای معماری و ساختمان سازی .
د : مدل سازی برای تحقیقات علمی و پژوهشی .
ه : مدل سازی برای علم زمین شناسی و ماکت های توپوگرافی .
و : مدل سازی برای موزه ها و علم باستانشناسی و تاریخ نگاری .
ز : مدل سازی در محیط برنامه های تری دی کامپیوتری  برای تهیه تصاویر تبلیغاتی ، آموزشی و … .
و …..

الف : صنعت ریخته گری ، قالب سازی و قطعه سازی :

به صورت معمول در این زمینه از مدلهای فومی ، چوبی و یا آلومینیومی استفاده می شود . برای مثال برای ساختن قطعات فلزی بزرگ و یا پیچیده و یک تکه ، ابتدا مُدلی از جنس استایروفوم ( یونولیت ) و یا فوم می سازند ( با ابعادی که کمی بزرگتر از قطعه اصلی است و برای ماشین کاری و پرداخت لحاظ شده تا بعد از ماشین کاری و پرداخت قطعه در اندازه اصلی خود باشد ) و بعد از آن با استفده از تکنیکهای قالب شنی قطعه فلزی با آلیاژ مورد نظر را ساخته و با انجام مراحل ماشینکاری و پرداخت نهایی ، قطعه موردنظر ساخته می شود .

ب : تولید محصول :

هدف از ساخت این نمونه ها ارزیابی محصول طراحی شده در مراحل مختلف تولید است جنس این مدلها می تواند از گستره وسیعی از مواد نظیر چوب و فوم و مقوا و رزین و کامپوزیت ، آلومینیوم و … باشد روش ساخت این مدل ها گاه به صورت دستی و گاه با ابزارهای دقیق صنعتی مانند سی ان سی ها و یا تری دی پرینترهای صنعتی ساخته می شوند غالبا این نمونه سازی ها خود در سه سطح از آنالیز صورت می گیرند ؛ که این سطوح عبارتند از :

سطح اول – مدل ( Model ) یا ماکت ( Maquette ) : ماکت واژه ای است فرانسوی که از آن معنی مدل استفهام می شود و مدل عبارت است از حجمی که با سرعت و بی درنگ اولین واقع نمایی ها از ایده طراح را به صورت واقعی و سه بعدی نشان می دهد . مدل ها می توانند کوچک تر از از اندازه اصلی ایده باشند و یا بزرگ تر و یا هم اندازه با ایده اصلی اما ماکت عبارت است از یک مدل معمولی که با مقیاس های کوچک تر از ابعاد یک مجسمه ، محصول ، سازه معماری و …. ساخته می شوند .

هدف از ساختن مدل و ماکت تجسم بصری بخشیدن به ایده های اولیه یک طراح برای آزمودن و تصحیح فرم کلی آن است بدون اینکه متحمل هزینه و صرف زمان زیادی شویم ( البته در بعضی از موارد ماکت ها می توانند کاربرد نمایش واقعیت های عظیم رویدادهای تاریخی و نمایش سازه های معروف جهان را به عهده داشته باشند و حتی از ماکت ها می توان برای اهداف راهبردی دیگری هم در زمینه های دیگر علمی ، هنری ، چریکی و نظامی و … استفاده کرد ) و در اصل ارزش ساخت مدل و ماکت به لحاظ عملی در کمترین ارزشگذاری ها به اندازه یک تحقیق محسوب شده و با کمی دقت در ساختن دقیق یک مدل یا ماکت می توان مراحل پیشرفت و اجرای یک ایده یعنی مراحل اصلی راهبردی ساخت را نیز مشخص کرد ( اصلی ترین نکته ای که باید راجع به این سطح از نمونه سازی بدانیم این است که ، ساخت مدل و یا ماکت صرفا جهت ارزیابی فرم کلی و حجم ایده طراح است )

سطح دوم – ماک آپ ( Mockup ) : ماک آپ عبارت است از یک مدل آزمایشی با این تفاوت که ماک آپ مدلی است کامل با مقیاس یک به یک و با ابعاد اصلی ایده و طرح ، در ماک آپ پوسته و ظاهر ایده به صورت کامل به نمایش گذاشته می شود تا بتوانند به بررسی شکل ظاهری و میزان تآثیرگذاری ظاهری ایده و طرح و یا کارکرد هنری ویژگی های به کار رفته در طرح پرداخته و علاوه بر آن به بررسی کلیات ساختار عناصر ایده طراح نیز بپردازند . در ماک آپ ها عملکرد کلی محصول به هیچ وجه به اجرا گذاشته نمی شود ( مثلا ماک آپ خودرو قابلیت حرکت ندارد و ماک آپ هواپیما نمی تواند پرواز کند و … ) ولی ممکن است بعضی از مکانیزم های ساده برای تحلیل صحیح ساختار ظاهری ایده اجرا شوند ( مثل باز و بسته شدن در ها در ماک آپ خودرو و یا هواپیما برای تحلیل ظاهر و ساختار ایده از درون فضای خودرو و هواپیما و … ) .
هدف از ساختن ماک آپ اثبات نکات مثبت ظاهری و ساختاری طراحی و یا مطالعه و آزمودن ساختار عناصر ظاهری به کار رفته در ایده است . البته در بعضی موارد از ماک آپ ها برای آموزش افرادی که از آن محصول ، دستگاه ، فضا و یا سلاح و … استفاده می کنند نیز استفاده می شود . و در مواردی دیگر ، برای نشان دادن ظاهر ایده در نمایشگاه ها و … ( اصلی ترین نکته ای که باید راجع به این سطح از نمونه سازی بدانیم این است که ، ساخت ماک آپ صرفا جهت ارزیابی شکل ظاهری ایده و ساختار کلی عناصر ان است . )

سطح سوم – پروتو تایپ ( Prototype ) : واژه پروتوتایپ به معنای پیش نمونه و یا طرح و الگوی اولیه است . قاعدتا برای تولید یک ایده و  یا محصول و ساختار جدید ، ممکن است تردیدها و تشکیک های زیادی وجود داشته باشد ، حتی ممکن است مسائل غیر قابل پیش بینی و غیر مترقبه ای وجود داشته باشند که از ذهن و چشم طراحان و سازندگان آن ایده دور مانده باشد .
پروتوتایپ عبارت است از یک نمونه ساخته شده از ایده با ساختار ظاهری کامل ایده و دارای ویژگیها و عملکردهای کامل آن در مقیاسی یک به یک و با اندازه های اصلی آن ایده که تمام ویژه گیهای نرم افزاری و سخت افزاری ایده و یا محصول را دارد . و یا به زبانی دیگر ، پروتو تایپ اولین نمونه دارای ویژگی های کلی یک محصول است که با روش تولید انبوه ساخته نمی شود . ( اصلی ترین نکته ای که باید راجع به این سطح از نمونه سازی بدانیم این است که ، ساخت پروتوتایپ برای آخرین ارزیابی های محصول کامل به همراه تمام مکانیزم ها و عملکردها و سیستم های الکتریکی ، سخت افزارها ، نرم افزارها … است و در این سطح از نمونه سازی ویژگیهای ظاهری و عملکردی ایده و محصول توأمان مورد ارزیابی قرار می گیرند )

راپید پروتوتایپ ( Rapid Prototype ) : ساختن کامل یک ایده و یا محصول با فرآیند های معمولی و موجود در صنعت می تواند بسیار پُر هزینه و زمانبَر باشد و از طرفی ساختن یک نمونه تقریبا کامل از ایده همراه با صرف زمان و هزینه زیاد و صرفاً برای ارزیابی نهایی طرح ، امری اصولی و منطقی به نظر نمی رسد . بر این اساس ، تکنولوژی مدرن در دهه های اخیر تکنیک های متنوعی را تحت عناوین Rapid Prototyping و یا Rapid Application Development  در اختیار صاحبان صنایع و سازندگان محصولات قرار داده تا تا با استفاده از این تکنیک ها به صورت ارزان و سریع ، کل یک ایده و یا قسمت های مختلف آن را که دارای مشکلات بیشتری هستند و نیاز به ارزیابی دارند را قبل از تولید انبوه ایده و یا محصول ساخته و آزمایش نمایند .

بعضی از تکنیک ها و روش هایی که در Rapid Prototyping و یا نمونه سازی سریع وجود دارند عبارتند از :

الف : روش چاپ سه بعدی ( 3DP )
( 3D printing )
ب : روش تولید ذرات بالستیک ( BPM )
( Ballistic particle manufacturing )
ج : روش فرایند ساخت با نور مستقیم ( DLF )
( Directed light fabrication )
د : روش ساخت مستقیم پوسته با ریخته گری ( DSPC )
( Direct-shell production casting )
ه : روش مدل سازی با رسوبات مذاب ( FDM )
( Fused deposition modeling )
و : روش ساخت شیء به صورت چند لایه ( LOM )
( Laminated object manufacturing )
ز : روش چاپ رزین چند لایه ( LRP )
( Laminated resin printing )
ح : روش ساخت رسوب شکل ( SDM ) و ساخت رسوب شکل قالب ( Mold SDM )
( Shape deposition manufacturing )
ط : روش پخت پایه جامد ( SGC )
( Solid ground curing )
ی : روش فرایند پخت پالایش انتخابی لیزر ( SLS )
( Selective laser sintering )
ک : روش فرایند ذوب پالایش انتخابی لیزر ( SLM )
( Selective laser melting )
ل : روش استریو لیتوگرافی ( SLA )
( Stereo lithography )
م : روش همجوشی چندین پرتاب ( MJF )
( Multi Jet Fusion )

ج : معماری و ساختمان سازی :

امروزه در فعالیت های بزرگ و کوچک معماری و یا شهرسازی ساختن ماکت و مدل یکی از الزامات پیش از ساخت است و این ماکت های بعضا بسیارظریف با موادی چون مقوای ماکت سازی ، فوم ، چوب بالسا ، طلق و … به صورت برش دستی و یا با برش لیزر ساخته می شوند و یا در صورت پیچیدگی فرمیک از طریق تکنیک های راپید پروتوتایپینگ و توسط پرینترهای سه بعدی ساخته می شوند .

د : تحقیقات علمی و پژوهشی .
ه : علم زمین شناسی و نقشه های توپولوژی .
و : موزه ها و علم باستانشناسی و تاریخ نگاری .
ز : مدلسازی در محیط برنامه های تری دی کامپیوتری .
و …..

با عنایات پروردگار مهربان گروه نمونه سازی ( مدل سازی و … ) مجموعه آرایان دیزاین از قوی ترین و مجرب ترین بخش های این مجموعه بوده و توانایی ساخت انواع ماکت و مدل و ماک آپ و پروتوتایپ را با انواع مواد مختلف و در زمینه های صنعتی و معماری و علمی به صورت کاملا حرفه ای و متفاوت را دارا می باشد و نمونه کارهایی که در سابقه درخشان این مجموعه بوده مؤید این ادعای ما می باشد .