ヒューズを使用したジェンダーに配慮した個別化された製品の製造1

近年、経済のさまざまな分野で、ジェンダー特有の規範を克服するための努力が繰り返されています。しかし、男性性と女性性に対する社会の認識には依然として大きな違いがあります。これが依然として強く目立つ分野の1つは、人間工学に基づいた製品であり、多くの場合、性別のステレオタイプに基づいて設計されています。これは、3D印刷などの最新技術が、個人に合わせた製品の設計に特に役立つ場合がある場所です。

工業デザインの学生であるティム・シュッツェは、大学在学中にこれに気づきました。したがって、彼の学士論文の一部として、彼はジェンダーに配慮したデザインを通じて平等と多様性を促進することに焦点を当てました。その結果、ヒューズ1に選択的レーザー焼結（SLS）を使用して部分的に印刷された、性別に配慮した自転車サドル3Dが作成されました。

彼の独身の論文では、工業デザインの学生であるティムシュッツェは、性別に配慮した個別のデザインの制作を専門としていました。その結果、部分的に選択的レーザー焼結で作られた性別に配慮した自転車サドルが生まれました。

「私は完全にサポートするものを作りたかったのです」とティムは彼のトピックの選択について言います。彼は、デザイン理論の研究のために、ジェンダーに配慮したデザインの平等性と多様性を取り入れることを決定しました。これは、彼の研究以外にも積極的に関わっているトピックです。デザイン—しかし同時に、大きな可能性」。サイクリングへの情熱と相まって、彼の学位論文のトピックが決定されました。

「自転車のサドルは、性別固有の仮定の非常に兆候です。つまり、男性と女性の解剖学的構造は正確に2つのカテゴリに分類できます。これは誤った偏見です。必死に変える必要があります。」

-工業デザインの学生、TimSchütze

TimSchützeによると、特に自転車のサドルは、性別固有の仮定の非常に兆候があります

性別に配慮したデザインの必要性

人間工学に基づいた製品の構想と設計は、多くの場合、それらが設計された基準に基づいています。たとえば、男性を特定する個人向けの製品は、主に動的で重く、パフォーマンスを重視して設計されています。一方、女性が特定された個人のバリエーションは、多くの場合、後者のトーンダウンバージョンです。

問題は、「規範」に従って製品を概念化および設計することから始まると、TimSchützeは言います。規範について話す人々は一貫した要素を前提としています、そしてそれはまさに体型がそうではないことです、と彼はさらに説明します。 「10万人のデータを組み合わせて、女性と男性を区別しても、もちろん特定の傾向をマッピングすることはできます。しかし、それでも個人については何も言えません。常に大きく逸脱する人々が存在します。それらの傾向であり、それらには適していません。」

白書

ヒューズ1SLS設計ガイド

選択的レーザー焼結（SLS）の成功は、SLS3D印刷プロセス用に最適化された部品から始まります。このガイドでは、ヒューズ1の部品を設計する際に留意すべき重要な寸法と設計上の考慮事項について説明します。

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アイデアからプロセスへ

「製品は必要ない、プロセスが必要」という原則の下で、彼の仕事の実施が始まりました。 「プロジェクトの最終結果が完成したサドルではなく、プロセスであることが常に私にとって非常に重要でした」と、ティム・シュッツェは彼のビジョンを説明します。パーソナライズされたデータの読み取り、アルゴリズムに基づくデザインの作成、3D印刷の使用など、最新のテクノロジーを使用することで、これが可能になりました。

プロセスを開始し、その概念的基盤を検証するための最初のステップは、ボランティアから人間工学的データと好みを収集することでした。 30人ほどの参加者がプリントデザインをプリントアウトし、指示に従ってその上に座り、指定された角度で写真を撮りました。

運動からの構造の画像認識プロセスは、座っている骨の間の距離と個々の人のツボの範囲に関する情報を提供し、サドルの基礎として機能する3次元の印象を作成するために使用されます。

画像認識手法Structurefor Motionを使用して、2次元画像を3次元ポイントクラウドに変換しました。これは、印象の3次元画像を生成する測定ポイントのコレクションです。これらは、座っている骨の間の距離や個人のツボの寸法などの基準に関する情報を提供し、後で作成されるモデルの基礎として役立ちました。

"データの収集は、概念実証としても機能しました。この比較的小さなサンプルでも、特定できる傾向がないことに気づきました。カスタマイズの必要性があります。」

-工業デザインの学生、TimSchütze

作成する自転車のサドルは、2つの3D印刷されたクッション、ナイロン12から印刷されたベース、およびレールで構成されています。

学士論文の目的で、TimSchützeは最初に3つの異なるモデルを作成しました。これらのモデルはすべて、3Dプリントされたクッションとベース、およびレールで構成されています。

パーソナライズ技術としての3D印刷

3D印刷が彼のプロセスの一部になることは、彼のプロジェクトの開始直後からティム・シュッツェにとって明らかでした。

「私の意見では、3D印刷は将来のテクノロジーとして不可欠であり、他の製造方法に比べて非常にアクセスしやすくなっています。」

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-工業デザインの学生、TimSchütze

3D印刷の仕事を始めた当初、工業デザインの学生は最初にFDMプリンターを使用していました。 FDMを使用した費用効果が高く高速な生産と、必要なオーバーレイの弾力性により、今日まで、Shore72AハードTPUで印刷され続けています。しかし、FDMはサドルのベースの製造プロセスとしてすぐに限界に達しました。 「印刷の品質と信頼性、サポート構造と取り扱い、および材料特性は、単にアプリケーションに適合しません」と彼は説明します。

サドルのクッションは、必要な弾力性と費用効果が高く高速な製造のため、FDMで製造されました。

基地を製造するための新しいソリューションを探して、TimSchützeはベルリンにあるFormlabsのチームにサポートを求めました。 「このような前向きな反応が得られてとても嬉しかったです」と彼は言います。

ウェブセミナー

ヒューズの紹介1：仕組みを学ぶ

製品のデモンストレーションをご覧になり、Fuse1およびSLS3D印刷の多様性について専門家がご案内します。

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必要な復元力と品質のために、FormlabsとTimSchützeのエンジニアリングチームは、SLSを使用してベースを3Dプリントすることを共同で決定しました。ベルリンのオフィスを見学した後、彼は自分のFuse1から新しく印刷されたモデルを取り除くことができました。 「最初の結果はすでに驚くべきものでした」とSchützeは回想します。

ベースは、サドルに必要な高い引張強度、延性、安定性を特徴とするヒューズ1とナイロン12を使用して印刷されました。

使用した材料は、最終用途の部品の製造に理想的な高い引張強度と安定性を特徴とするナイロン12パウダーでした。これは、ティム・シュッツェがすぐに確信できたものです。「SLSプリントのサドルに乗りました。数週間自分自身が壊れるかもしれないことを受け入れましたが、すべてが素晴らしく機能しました。それは本当に感銘を受けました。」

5か月の集中的な作業、多数のデータセットとプロトタイプの後、プロセスは5月上旬までに完了しました。結果：Fuse 1に印刷され、すぐに使用できる3つの個別モデル。

学士論文の最後に、TimSchützeは、性別に配慮した、個別化された、すぐに使用できる3つの自転車サドルとオープンソースプロセスを持っていました。