每個人都是設計者 - 設計自造者時代

2023/02/11閱讀時間約 8 分鐘

製造者時代的建築設計

當人人都能為自己量身訂做產品,大者恆大的產業宿命將被推翻,機會輪到中小企業與個人手上。自造者時代:啟動人人製造的第三次工業革命》作者 : Chris Anderson
  工業時代的演進和科技的進步,已經影響了近百年來各行業技術的專業領域劃分。每一門學科都有其特定的研究範圍和限制。當代跨領域研究和技術的出現是過去想像不到的發展。隨著科技和技術的不斷進步,摩爾定律(Moore's Law)提醒我們,在1.5年的時間內,商品價格會降低一半,硬體資源則加倍,技術的快速發展迫使我們保持對更新事物的持續更新態度。
  在建築領域,現代主義建築因為新的材料技術的出現,例如 : 多米諾系统(Maison Dom-Ino)、鋼筋混凝土、玻璃帷幕,讓設計上有了垂直發展的想像空間。以建築師(或專業領域規劃者)主導並率先提出大範圍的願景和想像。隨後,後現代主義的興起和電腦科技的出現加速了建築業的產能和產值,建築工作者從手繪的藍曬圖(Blueprint)轉向電腦輔助繪圖(Computer-aided design)。專業技術也結合了科技,同時,自由主義、全球化消費主義(Global Consumerism)和大量消費文化、自由思想加速了建築多元形式的發展。
多米諾系统(Maison Dom-Ino)圖片來源 : "The perfect architectural symbol for an era obsessed with customisation and participation" ( https://www.dezeen.com/2014/03/20/opinon-justin-mcguirk-le-corbusier-symbol-for-era-obsessed-with-customisation/# )
  後現代主義建築不僅迎合消費文化,也同時思考建築的可能性,例如Robert Venturi提出的「less is more」道出了後現代時期建築追求形式上的多元可能性和多元複雜的發展。到了千禧年,數位科技和人文主義成為了建築領域的兩大類型。近數十年的建築思考回答了問題:建築有什麼可能?建築極限在哪裡?誰能夠參與設計?建築技術的門檻在何種程度上?這些問題和回答的不斷發展,使得建築的多元化和複雜性得以進一步發展,以進一步滿足人類對空間的需求和價值觀。因此,建築領域繼續在技術、哲學和文化的不斷發展中進一步發展。
  當代的技術發展提供了跨領域的合作和技術結合的可能性,例如 : 建築領域中數位科技的應用,使得設計師和工程師可以更快速、更有效率地完成項目。智能建築和可持續建築也是在這種環境下得以實現的。科技與技術的發展加速了許多行業的進展,但同時也帶來了新的挑戰,因此,必須以持續更新的態度來面對科技的進步。

數位製造的精神

  數位製造(Digital Fabrication)指可以運用大量的機具來節省一般工作程序上的大量時間和材料的損耗,其精神是通過當代的工具運用來達到更有效率的工作方法。將複雜的工作能夠簡化到更精確、快速的處理,通過2D、3D的幾何圖形,圖像是主要思考的構成架構。從平面到三維的實體構成,以設計圖學、藝術繪畫一樣的運用點、線、面、體來構成畫面和模型。在相同的運用方式下,不同的思維模式、不同的工具,所產生不同的發展方式。如果說一般設計重視設計的步驟和結果;數字製造比較重視開始的方向和結果,因為開始的設計決策會影響後續的操作方向,像是從材料、工法、構造模式、機具而會有所差異,數字製造大多時間都耗費在機具使用,因此需要快速、果斷的決策,以便後續建立好模型和進入機具與手工的工作程序。
  數位製造的過程親身體會其中的程序差異是相當重要的。看似簡單的設計方法流程需要大量理性的決策和執行力,其中簡化的思考比複雜性的思考更具有可操作性。因此,在使用數字製造的過程中,需要具有規劃和執行的能力,有效的運用軟體和機具,以便快速地製作出需求的產品。同時,也要注意實際的操作和製造限制,以保證產品的質量和符合預期。總之,數字製造是一個高效和有效的製造方法,但需要對製造過程和相關技術具有深入的了解,以達到最佳的結果。
<3D printer運作狀態> 圖片來源 : 筆者拍攝

三維列印與COVID-19

圖片來源 : 在COVID-19疫情之下,3D列印可協助供應更多醫療短缺用品 ( https://iknow.stpi.narl.org.tw/Post/Read.aspx?PostID=16474 )
 2020 全球爆發了新冠肺炎 (COVID-19) 疫情,由於全球化影響,疫情快速傳播,國家之間交流更頻密,人流增加,加速疾病傳播。疫情凸顯了醫療資源的重要性,醫院負荷不了病人的情況在許多國家都出現。
  3D 列印技術是一種方便接觸的數位製造技術,基礎型機器的價格現在已經是大多數家庭都能負擔的。如何利用現有技術解決大環境問題,近幾年許多設計師、團體和醫療團體都開始針對新冠肺炎疫情提出設計和醫療資源開發方案,提出了許多創意的解決方案。
  假設如果每個家庭都有一台 3D 列印機,即使大多數人不會 3D 建模,但仍然可以透過開源代碼下載並列印需要的醫療工具,設計師也可以在網路上進行優化和改進。先進國家可以大量生產物件並分享資源給對需要的國家,進而加快疫情防控,並減少對醫療資源的消耗,並且也可以幫助提供病人個人隔離需求的物品,例如醫療口罩、呼吸器等。另外,3D 列印技術也可以用於生產防疫物資,例如消毒液瓶等,以滿足社區需求。只要有設計檔案,就可以在最短的時間內大量生產,減少缺貨現象,並幫助避免醫療資源不足等現象。
圖片來源 : WASP shares open source processes for production of personalized PPE masks and helmets ( https://www.3dprintingmedia.network/personalized-ppe-mask/ )
  總之,或許在未來3D 列印技術有機會在其他疫病期間發揮了重要作用,不僅可以提供必要的醫療工具和物資,還可以協助醫療系統分配資源,提高醫療效率,保證病人得到最佳的醫療服務。
圖片來源 : 《3D Printing Media Network》:〈Italian hospital saves Covid-19 patients lives by 3D printing valves for reanimation devices〉

工業4.0

  工業4.0 (Industry 4.0 )的來臨是數位時代的一大轉變,技術的進步帶給我們更加智慧化的生活方式。Tesla 的自動駕駛技術就是其中的先鋒,預期在不久的未來可以普及於市場。智慧化(ai)的發展同時也帶來了許多議題,例如人類的作用是否因為智慧化而變得不必要?
  在建築方面,工業4.0的影響也逐漸顯現,室內家具現在已經可以透過物聯網進行控制,未來建築更會受到智慧化的影響,從設計、建造、運營都會受到影響,可以期待更加自然、環保、智慧的建築。最後,我們需要積極思考智慧化發展的影響,找出平衡人類生活與技術發展的方法,以確保人類可以在智慧化的世界中生存下去。
圖解工業4.0,未來工廠這樣運作 ( http://itdcservices.blogspot.com/2017/06/40.html )

小結

  自造技術( maker movement )的運用可以給建築設計帶來新的可能性,促使設計者在材料與構造上有更多的想像空間。然而,目前自造仍有待普及,需要給予更多的關注與推廣。數位製造的設計課程中,學生需要準確地決定製造的模型,同時也需要快速投入工作,因為製造過程需要耗費大量時間。
  與一般設計的最大差異在於數位製造更多時間耗費在機具上,而思考更多在開始與結束的階段。不過,根本上數位製造與一般設計的本質是相近的,只是實踐方法不同。實際接觸能比僅僅聽別人講述更能理解其中的程序差異。
<數位製造與手做> 圖片來源 : 筆者拍攝
本文由筆者在淡江大學建築所<資訊文化與建築>學習課程之研究成果。
於20230211編輯。
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建築研究所畢業。擅長將日常觀察到生活經驗轉化為創作的養分,關注方向從地方文化、社會議題與設計理論、流行文化、藝術…等。現今專注於數位科技與環境議題之研究,專題研究方向建構於生活現象觀察和議題分析來展開現象的探討。
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