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Selbstreplizierende Werkstätten

Posted by peer 
Selbstreplizierende Werkstätten
July 17, 2010 05:28AM
Auf der Seite [objects.reprap.org] steht dieser interessante Text:
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http://objects.reprap.org/wiki/CNC_Mill
It is still an open question whether the total cost (or total doubling time) of a self-replicating system is minimized with (a) a single machine that can build any of its parts, such as a high-speed high-precision CNC mill, or (b) a system of a few machines that collectively can build any of their parts, each one optimized to do one limited thing (list of techniques) at higher speed or precision or lower cost (or all three) than a full CNC mill.

It is also still an open question whether the total doubling time of a self-manufacturing CNC-capable RepRap is minimized by (a) adding material to the design to make the machine stiffer, so that it can make a given part at a given precision faster, or (b) taking away material from the design, so that all the parts of the design can be printed out faster.

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Übersetzung
"Es ist immer noch eine offene Frage, ob die Gesamtkosten (oder Gesamt-Verdoppelungszeit) eines selbstreplizierenden Systems mit (a) einer einzigen Maschine, die jedes ihrer Teile herstellen kann, wie etwa eine Hochgeschwindigkeits-Hochpräzisions-CNC-Fräse, minimiert wird, oder (b) einem System aus ein paar Maschinen, die gemeinsam alle ihre Teile herstellen können, wobei jede optimiert ist, eine begrenzte Aufgabe (Liste von Techniken) mit höherer Geschwindigkeit oder Präzision oder geringeren Kosten (oder alle drei) zu erfüllen, als eine vollständige CNC-Fräse.

Es ist also immer noch eine offene Frage, ob die Gesamt-Verdoppelungszeit eines sich selbst herstellenden CNC-fähigen RepRaps minimiert wird, indem (a) Material zum Design hinzugefügt wird, das die Maschine steifer macht, damit sie ein bestimmtes Teil bei einer gegebenen Präzision schneller herstellen kann, oder (b) Material vom Design entfernt wird, sodass alle Teile des Designs schneller gedruckt werden können."

Worauf ich hinaus will, ist weniger der Aspekt im zweiten Absatz, als die Idee eines Systems selbstreplizierender Maschinen.
Zur Zeit entstehen ja an vielen Orten Hackerspaces. Das sind gemeinschaftliche Werkstätten, die von den Mitgliedern der Gemeinschaft aufgebaut und gemanaged werden.

Der Grundgedanke der RepRap-Idee ist ja die Demokratisierung der Werkzeuge zum Herstellen von Dingen, also das Durchbrechen der Zwangshierarchien. Diese Hackerspaces kommen dem Grundgedanken ja schon nahe. Daher interessiert mich die Frage, ob die Selbstreplizierung ganzer (gemeinschaftlicher) Werkstätten nicht viel schneller ablaufen würde als die Selbstreplizierung einzelner Maschinen.

Abgesehen von den zitierten Sätzen habe ich diese Frage noch nirgends diskutiert gesehen. Die dahinter stehende Idee läuft darauf hinaus, dass eine Gruppe von Leuten mit einer ganzen Werkstatt (ob räumlich lokalisiert in einer Werkstatt oder gepoolte Ressourcen, die bei jedem im Keller stehen, ist letztlich egal, solange ein koordiniertes Vorgehen erfolgt) die Herstellung weiterer solcher Werkstätten mit den Mitteln ebendieser Werkstatt beginnt und dafür gemäß dem Open Source Prinzip sämtliche Pläne, Beschreibungen, Software usw. zur Verfügung stellt und dem Aufbau der Kind-Werkstätten, die sich wiederum selbst replizieren können, veranlasst.

Da diese Werkstätten ja nicht Selbstzweck sein sollen (teure Liebhaberei...), sondern für die Allgemeinheit nützlich sein sollen, wäre das Ziel natürlich ein Werkstatttyp mit möglichst universellen Werkzeugen zur Bearbeitung verschiedenster Materialien (Holz, Metall, Kunststoff, Elektronik, Gewebe, Lebensmittel usw.), der der Allgemeinheit (Nachbarschaft, Dorf, Stadtteil, Gäste) auch tatsächlich zur Verfügung steht (Modalitäten?).

Die Hackerspaces sind durch das Zusammenlegen materieller Ressourcen und Kenntnissen offenbar gut aufgestellt, so etwas loszutreten. Die Planung kann ja gerne im virtuellen Hackerspace (Internet-Foren) beginnen, und ein delokalisierter Hackerspace ist sicher möglich, wenn Leute mit spezialisierteren Mitteln und Möglichkeiten diese einander zur Verfügung stellen.

Edited 1 time(s). Last edit at 07/17/2010 05:40AM by peer.
Re: Selbstreplizierende Werkstätten
July 17, 2010 05:58AM
Im Übrigen denke ich, dass es sehr nützlich ist, einen Teile-Pool zu entwickeln, der für die Allgemeinheit interessant ist, um Unterstützung (Rohstoffe, engagierte Mitarbeit) zu finden.

Dies ruft also nach Gebrauchsgegenständen des täglichen Lebens oder nach Dingen, die die Leute gerne hätten. Also nicht nur tolle Geek-Teile wie das weltweit erste "Trinkglas" aus Extruderwurst, das aber undicht oder verbogen ist und eine sichtbar raue Oberfläche hat, sondern z.B. Möbel, Lampen, Kleidung, Elektronikartikel mit einem gefälligen Aussehen. Dies bedeutet also auch, dass Design und Oberflächen attraktiv genug sein müssen.

Ich denke mal, in dieser Hinsicht sind die bisher im Internet sichtbaren RepRap-Produkte noch nicht so toll... Das schreit also geradezu nach ergänzenden Techniken. Ich persönlich halte eine selbstreplizierende Holzwerkstatt für viel attraktiver als eine selbstreplizierende Plastikteilmaschine. Das erste ist für Möbel, das zweite halt für Kram. Und wie wäre es mit einer CNC-Lackier- und -Dekoriermaschine? Für den erhöhten WAF (den bekannten "wife acceptance factor"). Und warum nicht eine gepoolte Töpferwerkstatt? Mit CNC-Glasierauftrag. Und braucht jeder Hobbytöpfer seinen eigenen Ofen? Schöne Sachen kann man damit fertigen.

Ich mag immer gerne pragmatische Ansätze. Wenn ich mich bei mir so umschaue, fällt mir manches auf, das ich gerne besser und schöner hätte.
Die Werkstatt ist voll von Krims in irgendwelche unsortierten Tüten -- wo sind die Thingiverse-Entwürfe für modulare "Setzkästen" verschiedener Größe mit zahlreichen Fächern für Teile und halbfertige Elektronik? Ich entwerfe spirituelle Postkarten. Hätte also nun gern, weil hier an verschiedenen Stellen Stapel dieser Postkarten rumliegen, ein Möbel, um fertige Produkte darin präsentierbar zu lagern, also mit den passenden Fächern. An einer anderen Stelle stapeln sich CDs in verschiedenen unschönen Pappkisten. Da hätte ich gern ein passendes Möbel aus Holz nach meinem Entwurf, und das ist auch schon geplant. Natürlich kann ich das alles auch manuell aus Holz mit den normalen Werkzeugen fertigen und werde das möglicherweise auch tun. Aber erst, wenn man eine schöne Universalmaschine und universelle Entwürfe für sowas hat, lacht doch das Hacker-Herz! Usw.
Sicher fällt jedem was ein, wenn er sich umschaut, wo er gerne eine professionelle Werkstatt mit allen Mitteln nutzen würde, statt alles langsamer und umständlicher manuell zu machen.

Edited 1 time(s). Last edit at 07/17/2010 06:01AM by peer.
Re: Selbstreplizierende Werkstätten
July 17, 2010 08:24AM
Mein Verständnis ist, dass es bei RepRap um die Evolution geht. Dass sich eine Maschine in kleinen Schritten selbst weiter entwickeln kann, weil sie sich selbst reproduzieren kann. Eine eierlegende Wollmilchsau kann das nie werden und darin unterscheidet sich der Ansatz von RepRap zu den selbst replizierenden Werkstätten.

Das mit der eierlegenden Wollmilchsau geht schon deshalb nicht, weil sich viele Rohmaterialien, z.B. Holz, nicht herstellen lassen. Überhaupt wird man immer an einem Punkt ankommen, an dem man Rohmaterialien braucht. Ein sich selbst replizierender Hochofen für die Stahlgewinnung lässt sich nicht bauen, da müsste man mehr oder weniger die gesamte Stahlindustrie nachempfinden. Das gleicht sich mit der biologischen Evolution, denn auch dort kann ein Lebewesen immer nur aufgrund der Existenz anderer Lebewesen (Futter) existieren.

Was mit an RepRap derzeit sehr fehlt sind die Mechanismen, diese Evolution in Gang zu bringen. Alles ist fein dokumentiert, doch was würde ich tun, wenn ich z.B. einen Weg gefunden hätte, den X-Schlitten mit 8 statt 12 Kugellagern zu bauen? Klar, kann man ins Wiki oder auf Thingiverse hochladen, doch dort verkümmert das dann auch. So weit ich sehen kann, hat sich die Mendel seit ihrer Festlegung nicht nennenswert weiter entwickelt. Statt dessen wird die Herstellung industrialisiert, was dann genau das Gegenteil einer Evolution ist.


Generation 7 Electronics Teacup Firmware RepRap DIY
     
Re: Selbstreplizierende Werkstätten
July 17, 2010 08:55AM
Quote

Was mit an RepRap derzeit sehr fehlt sind die Mechanismen, diese Evolution in Gang zu bringen. [...] wird die Herstellung industrialisiert, was dann genau das Gegenteil einer Evolution ist.

Die Industrialisierung der Herstellung ist ein Weg, die Evolution in Gang zu bringen, und zwar insofern, als es schneller die Gemeinschaft vergrößert und die Nutzer damit lernen können (lernen = Evolution), wie man solche Maschinen nutzt, baut und verbessert.

Quote

was würde ich tun, wenn ich z.B. einen Weg gefunden hätte, den X-Schlitten mit 8 statt 12 Kugellagern zu bauen? Klar, kann man ins Wiki oder auf Thingiverse hochladen, doch dort verkümmert das dann auch.

Die richtigen Leute ansprechen und versuchen, sie zu überzeugen. Kann man einfach so erwarten, dass die eigenen Ideen plötzlich von allen nachgebaut werden? Es eine Frage der Kommunikation und Überzeugung innerhalb einer Gruppe von Menschen. Wie macht man das am besten?

Ein anderer Grund für fehlende Evolution könnte sein, dass das Konzept ausgereizt ist. Keine Ahnung, ob das so ist. Dies hängt ja auch von der Kreativität der Leute ab, die naturgemäß nicht vorhersagbar ist.

Außerdem gibt es persönliche Dynamiken. Wer vom RepRap als "Einstiegsdroge" den Qualitätssprung auf eine größere CNC-Anlage gemacht hat, wird für seine Anwendungen dann wohl eher die verwenden. Natürlich kann man damit auch besser die RepRaps oder RepStraps herstellen als mit den Geräten selbst. Ist es aber dann ein Problem, die Möglichkeit zu nutzen, um anderen denselben Einstieg zu ermöglichen? Das zeigt vielleicht, dass die Selbstreplikationsdynamik ein schwächeres Konzept ist als die persönliche Aufstiegsdynamik im Werkzeugmaschinen- und Fertigungssektor.
Re: Selbstreplizierende Werkstätten
July 17, 2010 09:00AM
Außerdem zeigt die Tendenz zur Industrialisierung der RepRap-Fertigung ja gerade, dass höherqualitative Werkstätten EHER eine Tendenz zur Selbstreplikation haben als einzelne Geräte. smiling smiley
Weil nämlich die aktivsten Selbstbauer schnell mit einer Aufwertung ihrer Ausrüstung beginnen -- und das eben teilweise auch mit der Hilfe externer Fertiger, die eben schon eine höherwertige Ausstattung besitzen. Und von denen man lernen kann.
Re: Selbstreplizierende Werkstätten
July 17, 2010 09:14AM
Man müsste einen lokalen Werkstatt-Verein gründen, damit einen Raum mieten und dort die Maschinen aufstellen, ähnlich wie ein Fussball-Verein eine Wiese mit Umkleide stellt.
Ich brauche 3-4x im Jahr eine grosse Tischbohrmaschine, da lohnt es sich nicht eine zu kaufen und eine Bandsäge kann ich mir weder leisten noch in der Miet-Wohnung aufstellen.
Die Evolution findet nicht statt, man verfällt in die alten Denkmuster zurück und sucht sich jemanden der das Herstellen kann. Das Gestänge kann man noch problemlos selber machen, beim Extruder wird es doch arg schwierig den selber zu feilen. (Und ohne Maschine dauert Stahlbearbeitung eine halbe Ewigkeit)

Auch werden Probleme nur schleppend gelöst, so wird an dem 5mm Zahnriemen festgehalten, man baut gefährliche Schneidwerkzeuge (zum ausdrucken ohne Druckerangry smiley) anstelle das Gerät auf die 10mm Riemen umzubauen, auch wenn es mehr Kugellager braucht.
Hat jemand mal einen Hersteller angefragt, ob er 5mm Riemen ins Sortiment aufnehmen könne ? (Mindestanzahl für eine Auftragsfertigung ? = Sammelbestellung von uns allen ?)

Faszinierend: Die Benutzer entwickeln neue Möglichkeiten, der eine macht den immer feiner, ein anderer zieht Lötzinnbahnen, ein dritter modifiziert den Extruder für mehr Materialien.
Andere bauen den aus Holz, oder aus Metall oder wie ich mit Epoxid smiling smiley.
Re: Selbstreplizierende Werkstätten
July 17, 2010 10:24AM
Quote

Außerdem zeigt die Tendenz zur Industrialisierung der RepRap-Fertigung ja gerade, dass höherqualitative Werkstätten EHER eine Tendenz zur Selbstreplikation haben als einzelne Geräte.

Die Tendenz zur Industrialisierung ist meiner Auffassung nach genau das, was vermieden werden soll.

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Die Industrialisierung der Herstellung ist ein Weg, die Evolution in Gang zu bringen, und zwar insofern, als es schneller die Gemeinschaft vergrößert und die Nutzer damit lernen können (lernen = Evolution), wie man solche Maschinen nutzt, baut und verbessert.

Genau das lernen die Leute ja nicht. Wer einen fertigen MakerBot kauft, und die Tendenz dort hin ist stark, der hat immer noch keinerlei Ahnung, wie man etwas konstruiert. Passt ja schon alles.

Eine schnell wachsende Gemeinschaft nutzt nichts, wenn sie sich in die falsche Richtung vergrössert. Am Ende hat man lauter Leute, die vom Maschinenbau nicht mehr Ahnung haben als IKEA-Käufer vom Möbelbau. Verbesserungen bleiben aus, denn die Leute sind an industrielle Fertigung gewöhnt, die sich mit der RepRap-Maschine nicht bewerkstelligen lässt.

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Die richtigen Leute ansprechen und versuchen, sie zu überzeugen. Kann man einfach so erwarten, dass die eigenen Ideen plötzlich von allen nachgebaut werden?

Ah, das ist doch kein Personenwahlkampf hier. Wer sollten dann auch "die richtigen Leute" sein? Am besten überzeugt man immer noch, indem man Verbesserungen an der richtigen Stelle zur Verfügung stellt. Dann kann jede(r) begutachten, ausprobieren und sich eine Meinung bilden. Bei der Software Open Source hat man dafür Zweige (Subversion branch) und einen Bug-Tracker. Beides fehlt bei RepRap bzw. dümpelt ungenutzt in der Gegend herum.

Gut gemacht ist das meiner Meinung nach bei den RepStraps. Da steht nicht: "DAS ist die Maschine", sondern da ist eine Auswahl gegeben. Gleiches könnte man für die einzelnen Elektronik- und Mechanik-Komponenten machen.

Quote

[...] wie ich mit Epoxid

Epoxy? Cool. Auch einen Extruder zum extrudieren von Epoxy?


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Re: Selbstreplizierende Werkstätten
July 17, 2010 10:42AM
Du kannst die Leute nicht zur Kreativität zwingen. Auch nicht alle Nutzer dazu, sämtliche Konstruktionsprinzipien erlernen. Letzteres kostet Zeit, und es kann nicht jeder Nutzer von irgendwas alles darüber wissen. Die Menschen sind nun mal verschieden. Nimm's so hin, c'est la vie. Du machst Dich mit unrealistischen Erwartungen oder Ansprüchen nur selbst unglücklich oder wirst zum Miesepeter-Moralapostel.

Und die Probleme der Industrialisierung liegen nicht in der Industrialisierung als solcher, sondern darin, wer dann über wen und was bestimmten darf, wer Zugang erhält, wie der erzielte Nutzen aufgeteilt wird usw.: [fab.cba.mit.edu]
Re: Selbstreplizierende Werkstätten
July 17, 2010 12:11PM
Quote

Du machst Dich mit unrealistischen Erwartungen oder Ansprüchen nur selbst unglücklich oder wirst zum Miesepeter-Moralapostel.

Das mit dem Apostel bin ich in gewissen Genzen gewohnt. Man erreicht zwar nicht immer etwas damit und auch nicht unbedingt das, was man vorschlägt, doch oft geht es dann vorwärts.

Das FiveD on Arduino ist ein gutes Beispiel. Erst habe ich Vorschläge gemacht, dann den Triffid privat und das Forum gefragt wohin ich mit den Verbesserungen soll und erst als ich das Zeug ins Wiki gesteckt habe, die Sachen also für alle sichtbar wurden, haben sich Andere interessiert und bekam ich commit-access. Jetzt ist RepRap ein Quentchen besser. :-)

Wichtig ist vermutlich, dass die Sachen sichtbar werden. Leicht anzuschauen, einfach auszuprobieren.


Generation 7 Electronics Teacup Firmware RepRap DIY
     
Re: Selbstreplizierende Werkstätten
July 17, 2010 01:05PM
SwissMäc Wrote:
------------------------------------------------------->
> Auch werden Probleme nur schleppend gelöst, so
> wird an dem 5mm Zahnriemen festgehalten, man baut
> gefährliche Schneidwerkzeuge (zum ausdrucken ohne
> Druckerangry smiley) anstelle das Gerät auf die 10mm Riemen
> umzubauen, auch wenn es mehr Kugellager braucht.
> Hat jemand mal einen Hersteller angefragt, ob er
> 5mm Riemen ins Sortiment aufnehmen könne ?
> (Mindestanzahl für eine Auftragsfertigung ? =
> Sammelbestellung von uns allen ?)

Schau mal hier:
GRRF

Alles fertig... Kein Belt-Spliter mehr nötig :-)

Gruß
Flo


GRR - German RepRap
Re: Selbstreplizierende Werkstätten
July 18, 2010 09:37AM
@BE-Flo: Alles fertig - nur nicht lieferbar weil Ausverkauft. sad smiley
Es sind noch 8 Riemen an Lager, aber ohne Zahnräder geht es nicht.
(Sind das fertige Riemen, oder hat GRRF die gespalten ?)

Wo wir schon dabei sind, wann gibt es den "Mendel Hardware Kit" und "Mendel-Extruder" wieder ?


@Traumflug: Ein Epoxid-Extruder darf nur nie stillstehen, sonst wird das hart. Für einen 24h Betrieb machbar, aber nicht für gelegentlichen Einsatz Zuhause.
Re: Selbstreplizierende Werkstätten
July 18, 2010 10:14AM
SwissMäc Wrote:
-------------------------------------------------------
> @BE-Flo: Alles fertig - nur nicht lieferbar weil
> Ausverkauft. sad smiley
> Es sind noch 8 Riemen an Lager, aber ohne
> Zahnräder geht es nicht.
> (Sind das fertige Riemen, oder hat GRRF die
> gespalten ?)
>
> Wo wir schon dabei sind, wann gibt es den "Mendel
> Hardware Kit" und "Mendel-Extruder" wieder ?
>

Ausverkauft???
Die Zahnräder sind Gedruckteteile die wie leider noch nicht stellen können.
Die Riemen bekommen wir so fertig. Wir verpacken Sie nur noch.

Das Mendel Hardware Kit ist voraussichtlich nächste Woche wieder lagernd.
Der Mendel-Extruder wird nicht mehr angeboten da wir auf den Wade-Extruder umstellen der bei weitem besser ist.

Gruß
Flo


GRR - German RepRap
Re: Selbstreplizierende Werkstätten
July 19, 2010 03:25AM
BE-Flo Wrote:
-------------------------------------------------------

> Die Riemen bekommen wir so fertig. Wir verpacken
> Sie nur noch.

Was im Klartext heisst dass das der Käufer die Riemen selber splitten muss. Weiss ich weil ich den Satz von euch gekauft hab.
Warum legt ihr dem Kit denn nicht den ausgedruckten belt splitter bei? Mir wär das locker 2€ Aufpreis wert gewesen, das hätte mir ne Stunde Bastelei erspart.
Oder tut das euer McWire noch nicht?
Re: Selbstreplizierende Werkstätten
July 19, 2010 05:10AM
Tiberius Wrote:
-------------------------------------------------------
>
> Was im Klartext heisst dass das der Käufer die
> Riemen selber splitten muss. Weiss ich weil ich
> den Satz von euch gekauft hab.
> Warum legt ihr dem Kit denn nicht den
> ausgedruckten belt splitter bei? Mir wär das
> locker 2€ Aufpreis wert gewesen, das hätte mir
> ne Stunde Bastelei erspart.
> Oder tut das euer McWire noch nicht?

Nein das heißt es nicht!
Seit ca. einer Woche haben wir einen neuen Lieferanten. Der liefert uns die 5mm Riemen. Das heißt es ist kein Belt-Spliter mehr nötig. Du kannst die Riemen sofort einbauen ohne basteln.

Bei unserem alten Lieferanten mussten die Riemen leider noch geändert werden. Da wir aber einige Anregungen erhalten haben hier was zu unternehmen wurde von unserer Seite ein neuer Lieferant gesucht.

Es tut mir leid, dass du noch die alten Riemen erhalten hast.

Viele Grüße
Flo


GRR - German RepRap
Re: Selbstreplizierende Werkstätten
July 19, 2010 08:56AM
Naja ich kann mich nicht wirklich beschwehren, der Rest vom Z-Riehmen war für die WolfStrap Konstruktion sehr nützlich.
Aber wenn jemand direkt nen Mendel bauen will ist das natürlich super dass ihr das jetzt passend habt. thumbs up
Re: Selbstreplizierende Werkstätten
July 20, 2010 12:35PM
Die Idee der selbstreplizierenden Werkstätten haben auch schon andere gehabt.

contraptor: CNC-Bausatz für die CNC-Entwicklung, Herstellung aus Standardteilen
cubespawn: würfelformige Universal-Produktionseinheiten, Herstellung aus Standardteilen

Das [email protected] Konzept und die Dezentralisierung breiten sich aus.

Demnächst hat jeder seine CNC. Und es stimmt ja: Hat man erstmal eine 1-Achsen-CNC, kann man die schon nutzen, um ein besseres Gerät zu bauen, usw. Gerade bei dem contraptor-Bausatz mit den vielen Löchern in den Profilschienen wird das deutlich sichtbar.

Interessante Sachen, wie ich finde. Kein Wunder in so einer High-Tech-Welt mit Internet und weltweiter Logistik.
Das fördert halt einen schnellen Fortschritt der materiellen Möglichkeiten.
Re: Selbstreplizierende Werkstätten
July 27, 2010 10:43AM
Wenn jemand mehr darüber wissen will, ich habe gerade diesen Thread im englischen Forum gefunden, dort ist derselbe Gedanke schon ein ganzes Stück weiter ausformuliert:
[forums.reprap.org]
Eine ganze Bewegung arbeitet daran.
Re: Selbstreplizierende Werkstätten
July 27, 2010 10:45AM
Und das ist dort auch nur ein Thema einer ganzen Arbeitsgruppe, der RepLab Working Group: [forums.reprap.org]
Sorry, you do not have permission to post/reply in this forum.