Quanto è soddisfacente la tua stampante 3D? I ricercatori migliorano la “fusione emotiva” dell’operatore con le apparecchiature di stampa 3D
I ricercatori della School of Mechanical Engineering dell’Università di tecnologia di Shenyang in Cina pensano che la relazione emotiva tra le stampanti 3D laser powder bed fusion (LPBF) e i loro operatori potrebbe essere migliorata. Per fare ciò, stanno esplorando l’applicazione dell’ingegneria Kansei e del design assiomatico (Kansei-AD) alla progettazione delle macchine PBF. L’obiettivo è, secondo il team, “soddisfare i bisogni psicologici ed emotivi del personale”.
L’ingegneria Kansei (o “ingegneria affettiva”) è un concetto sviluppato da Mitsuo Nagamachi, professore emerito dell’Università di Hiroshima, che lega le emozioni di un consumatore a un prodotto o servizio. In un documento intitolato ” Emotional Fusion and Design Optimization Method Based on Kansei-AD: A Case Study of Laser Additive Manufacturing Equipment (PDF)”, gli autori scrivono che la maggior parte delle macchine LPBF “soddisfa solo i requisiti di interazione a livello cognitivo funzionale” per gli operatori. A sua volta, questo ha portato a problemi come “umanizzazione e scarso comfort”, scrivono gli autori, che ha anche un impatto negativo sull’efficienza complessiva.
Per risolvere questo problema, il team deve prima determinare i bisogni emotivi e psicologici degli operatori di macchine, che si propone di fare utilizzando esperimenti semantici di ingegneria Kansei. Ciò richiede la creazione di un “vocabolario Kansei” basato su aggettivi che descrivono il design delle macchine LPBF e la ricerca di immagini che rappresentino questo vocabolario.
Questo è seguito da un questionario in cui gli operatori del settore valutano le coppie e le immagini di aggettivi. I risultati vengono quindi analizzati utilizzando un software statistico per estrarre fattori comuni e determinare la cognizione complessiva del personale. Una volta che questo è stato eseguito, secondo gli autori, è possibile tradurre i bisogni emotivi in caratteristiche di design “stabilendo la connessione tra lo spazio semantico e il prodotto rappresentativo”.
Gli autori hanno applicato questo approccio alla stampante 3D LPBF di alimentazione coassiale LDM4030 e hanno determinato come potrebbe essere riprogettato per ottimizzare la relazione emotiva tra gli operatori e il sistema. Il team ha raccolto 70 aggettivi che descrivevano l’attrezzatura via Internet, riviste e giornali prima che ricercatori e operatori analizzassero il vocabolario per vagliare il numero fino a 15 aggettivi e 12 immagini rappresentative. Operatori, ricercatori, insegnanti e studenti sono stati quindi intervistati per valutare coppie di aggettivi.
La sicurezza è stata determinata come il fattore più importante, seguita da umanità, professionalità e personalità. Importanti requisiti di progettazione includevano: “intelligenza, visualizzazione del monitoraggio, sicurezza d’uso e comfort dello spazio. Gli “elementi morfologici delle attuali comuni apparecchiature di produzione additiva laser” sono stati quindi giudicati da sei esperti del settore per determinare “la vicinanza di ciascun elemento morfologico alle soluzioni ideali positive e negative”.
Infine, i ricercatori hanno ideato due progetti intesi a soddisfare i bisogni psicologici ed emotivi del personale. È stato stabilito che la macchina dovrebbe avere un guscio quadrato con linee rette e ad arco. La porta di protezione a doppia apertura presenta una finestra di osservazione rettangolare arrotondata e maniglie composte da linee rette e ad arco. La macchina dispone inoltre di piedini mobili.
Dal punto di vista soggettivo di questo autore, è difficile determinare se i progetti finali siano emotivamente o psicologicamente soddisfacenti. Ma suppongo che questo sia ciò che ottieni quando scomponi i bisogni umani soggettivi in alcuni aggettivi, li inserisci in un programma di analisi statistica e poi li converti in caratteristiche di progettazione. Inoltre, non sono un operatore di macchina e, se lo fossi, opterei per una retribuzione maggiore e una bella vista per migliorare il mio benessere emotivo e psicologico.
