TRENDYDigital Design
 | |
| For English CLICK HERE | |
 | Cyfrowy design utożsamia się z blobami o wybujałych formach i niemal nieograniczonych budżetach na realizację. Niesprawiedliwie, bo to pojęcie oznacza raczej projekty, które na jakimkolwiek etapie opracowywania lub produkcji były po prostu wspomagane komputerowo. W architekturze i w projektowaniu produktu prawie nie ma już obiektów, które powstały bez komputera. Jeśli są, to raczej niszowe, w których analogowość jest istotnym elementem idei projektu. Cyfrowe narzędzia przeniknęły i uzależniły od siebie branżę projektową. Nie ma w tym nic złego, bo wiele innych dziedzin również zależy od skomplikowanych algorytmów i narzędzi komputerowych, które służą do zarządzania złożonością. Transport produktów między kontynentami, przechodzące z rąk do rąk akcje lub analiza przepływu osób przez gigantyczne lotnisko w godzinach szczytu są możliwe dzięki tym samym narzędziom – algorytmom, które automatycznie wykonują skończoną sekwencję kroków, generując symulacje systemów złożonych. Ten ostatni przykład należy do domeny architektury. Już teraz istnieją firmy, jak Space Syntax Limited, specjalizujące się w analizach ruchu pieszych w zależności od kształtu przestrzeni. Takie analizy pozwalają przewidzieć, jak dana przestrzeń będzie używana i jak ją zmodyfikować, żeby nie tworzyły się w niej zatory. Można dzięki temu uniknąć tragedii, o którą łatwo, jeśli w ogromnym skupisku ludzi, np. na festiwalu muzycznym, wybuchnie panika. Biura architektoniczne również tworzą własne algorytmiczne narzędzia, programy służące do optymalizacji projektowanych rozwiązań. Foster and Partners ma swój wewnętrzny kilkunastoosobowy zespół architektów, którzy specjalizują się w programowaniu. Ta grupa opracowała np. parametryczny model Hermitage Towers w Paryżu. Narzędzie pozwala na zmianę formy wieżowców w ramach określonych ram oraz kontrolę wysokości pięter o określonych funkcjach: hotel, biura i mieszkania. Po wprowadzeniu tych parametrów narzędzie automatycznie generuje i opisuje wszystkie elementy elewacji, rzuty i przekroje. Tworzy również zestawienia powierzchni eksportowane od razu do plików Excel. Efektem jest niemal kompletna dokumentacja budowlana, a czas zaoszczędzony na jej przygotowaniu architekci mogą przeznaczyć na poszukiwanie rozwiązania satysfakcjonującego estetycznie, a jednocześnie maksymalizującego zyski klienta z inwestycji. Foster and Partners optymalizuje projekty nie tylko pod względem ekonomicznym. Często pracownia bierze pod uwagę czynniki środowiskowe. Elementy lustrzane w kopule Reichstagu w Berlinie są ułożone tak, aby odbijały jak najwięcej światła słonecznego w dół, w stronę sali obrad niemieckiego parlamentu. Aranżację tych elementów umożliwiły specjalnie tworzone, cyfrowe narzędzia symulujące kąt padania promieni słonecznych. To przykład architektury, w której elementy formy są bezpośrednim efektem działania zewnętrznych czynników – stąd angielskie określe nie: performative architecture. Również Gatehouse w niemieckim Ditzingen, zaprojektowany przez Barkow Laibinger, mieści się w tej kategorii. Jego 20-metrowy wspornik to stalowa konstrukcja w kształcie plastrów miodu, która jest ściśle powiązana z wykresem sił występujących w zadaszeniu. Elementy konstrukcyjne mają większy przekrój i zagęszczają się tam, gdzie siły są większe, a tam, gdzie są minimalne, nie ma niepotrzebnych nadwyżek materiałowych. Podobne podejście, ale w zupełnie innej skali, jest podwaliną działań firmy Complex Matters. Ten oparty na naukowcach z University College London start-up zajmuje się optymalizacją mikrostruktury wydruków 3d, tak aby uzyskany materiał miał zadane właściwości fizyczne. Na przykład był ściśliwy w jednym kierunku, ale bardzo trudny do ściśnięcia w drugim. Complex Matters podjęło współpracę z wiodącymi koncernami odzieżowymi, np. przy projektowaniu podeszew butów do biegania, żeby miały optymalną charakterystykę reakcji na uderzenie w określony rodzaj podłoża. Firma jest też obecna w branży meblarskiej. Assa Aschuach z użyciem narzędzi opracowanych przez Complex Matters zaprojektował stołek (AI Stool) oraz krzesło (Osteon Chair) produkowane z użyciem technologii druku 3d. Podobnie jak w Ditzingen w obiektach Ashuacha materiał znajduje się tylko tam, gdzie jest niezbędny według wykresu sił występujących w zadanych formach. Stanowi to sporą oszczędność w kontekście druku 3d, ponieważ jego koszt jest pochodną liczby centymetrów sześciennych zużytego materiału. Bone Furniture, zaprojektowane przez Joris Laarman Lab, to kolejny znaczący przykład performatywnego designu. Inspiracja naturą, tak jak w przypadku Complex Matters czy Barkow Leibinger, nie kończy się tu na formalnych zapożyczeniach. Opracowane algorytmy nie symulują tu form, ale raczej logikę, według której te formy powstają. W Bone Furniture jest to sposób wzrastania kości oraz pni drzew, gdzie materiał jest dynamicznie dodawany lub odejmowany w odpowiedzi na zmieniający się wykres naprężeń. Algorytm symulujący ten proces został opracowany przez Opla na potrzeby optymalizacji elementów karoserii, a Laarmanowi udało się nakłonić koncern, żeby zezwolił na użycie programu do stworzenia serii mebli – krzeseł, foteli, szezlongów, stołów i półek. AI Stool, Osteon Chair i Bone Furniture przenoszą nas do branży produktów, ale design performatywny nie jest tu najistotniejszym czy najszerzej reprezentowanym przejawem cyfrowego wspomagania projektowania. Ważniejsza może być personalizacja, angielskie mass customization. Pojęcie stworzone przez Alvina Tofflera, ale spopularyzowane w 1993 roku przez Josepha Pine’a, oznacza po prostu dostarczanie klientom dokładnie tego, czego potrzebują po cenach produkcji masowej. W cyfrowym kontekście personalizacja polega na tym, że projektant tworzy spektrum możliwych form, ale to klient – za pomocą komputerowych narzędzi, nazywanych konfiguratorami – wybiera spośród nich te, które najlepiej spełniają jego oczekiwania. Konfiguratory coraz częściej dostępne są przez Internet, dzięki czemu klienci tworzą własne obiekty bez asysty projektantów. Zdecydowana większość przykładów mass customization to tzw. modularna personalizacja, która pozwala klientom komponować swój obiekt z dość ograniczonej liczby elementów. Najbardziej znane przykłady to konfigurator komputerów Dell pozwalający na szczegółową specyfikację sprzętu czy Nike ID, dzięki któremu klienci mogą dobierać kolory fragmentów obuwia. Większe możliwości oferuje pełna personalizacja (full mass customization) – obiekty są produkowane z użyciem cyfrowego wspomagania wytwarzania, dzięki czemu klienci mają bezpośredni wpływ na formę, a spektrum opcji jest znacznie większe. Świeżym przykładem z tej kategorii jest UCODO, start-up z Wielkiej Brytanii, który oferuje wyłącznie obiekty drukowane 3d. Do każdego z nich przypisany jest osobny konfigurator pozwalający na interakcję z formą. Na razie w ofercie jest 6 obiektów, ale firma zaczęła działalność niedawno, więc należy się spodziewać poszerzenia oferty. Jeśli produkty odpowiadają indywidualnym potrzebom ich przyszłych użytkowników i każdy egzemplarz różni się od siebie, czemu nie produkować ich blisko miejsca, gdzie mieszka klient, żeby mogły przebyć jak najkrótszą drogę? Lokalna, rozdystrybuowana produkcja jest naturalną konsekwencją masowej personalizacji i postulatów zrównoważonego rozwoju. Pozwala zminimalizować ślad węglowy obiektów, niwelując międzykontynentalny transport. Jednocześnie ma pozytywny wpływ na lokalną społeczność, generując zyski dla nowego rodzaju specjalistów – cyfrowych rzemieślników. Produkcja w chmurze (cloud manufacturing) jest jednym z głównych założeń Personal Factory. Ta włoska, rodzinna firma, która od lat specjalizuje się w produkcji cementu, wprowadziła niedawno innowacyjny model sprzedaży – w ofercie ma kompozyty niezbędne do produkcji cementu oraz maszynę o wymiarach 4×4 metry służącą do mieszania tych kompozytów z piaskiem. Klienci Personal Factory produkują cement sami i znacznie oszczędzają na transporcie, bo lokalnie kupują piasek, który stanowi aż 98% składu. W designie produkcję w chmurze umożliwiają portale internetowe, takie jak Ponoko czy Shapeways. Można tam pobierać modele 3d przeznaczone do produkcji z użyciem jednej z trzech najbardziej popularnych technologii cyfrowych – druku 3d, cięcia laserowego lub frezowania numerycznego. Obiekty można następnie zamówić, a zamówienie zostanie automatycznie skierowane do centrum fabrykacji współpracującego z portalem, które znajduje się najbliżej zamawiającego. Można też założyć własny sklep internetowy, korzystając ze szkieletu oferowanego przez obydwa portale. Dla początkujących projektantów rozpoczęcie sprzedaży nigdy nie było jeszcze tak proste. Lokalna produkcja stanie się jeszcze bardziej popularna wraz z obniżającą się ceną technologii cyfrowego wspomagania wytwarzania. Jak każdy sprzęt komputerowy, drukarki 3d i inne narzędzia tanieją z roku na rok. Przyczynia się do tego również ruch fabrykacji open-source, którego istotnym przejawem jest drukarka Rep Rap. Tę niewielką „stwarzarkę” można złożyć samemu, korzystając z dokumentacji dostępnej pod licencją Creative Commons. Części kosztują około 500 dolarów, ale gdy mamy już jednego Rep Rapa, możemy sami wydrukować na nim 60% elementów składających się na kolejną drukarkę. Czy oznacza to, że druk 3d stanie się tak popularny i tani jak druk laserowy dzisiaj? Liczy na to między innymi Droog Design. Ta wyznaczająca trendy marka informuje na swojej stronie o nowym projekcie, który nazywają Downloadable Design, a na który składają się nowe, personalizowane produkty, portal oraz gęsta sieć producentów. Cyfrowe technologie w designie to nowe narzędzia dla projektantów pozwalające generować złożone projekty i zarządzać nimi w efektywny sposób. Ich konsekwencją jest powstawanie projektantów nowych specjalizacji, jak computational designer, czyli projektant, który specjalizuje się w tworzeniu specjalnie konstruowanych narzędzi dla designu. Technologie te niosą też ze sobą nowe modele biznesowe, redefiniując formy kontaktu z klientami, produkcji i dystrybucji obiektów. Czas zacząć start-upowe eksperymenty z tymi nowymi modelami działania także w Polsce. TEKST: Michał Piasecki – konsultant tworzący niestandardowe oprogramowanie, skrypty i modele parametryczne dla architektów, projektantów produktu i grafików. Współpracuje m.in. z Joris Laarman Lab, NEX Architecture, Super Super, WWAA oraz 137kilo. Przed rozpoczęciem własnej działalności studiował na Wydziale Architektury Politechniki Warszawskiej, Iaac w Barcelonie oraz Bartlett w Londynie FOTO: Reichstag Niemiecki parlament w Berlinie, projekt: Foster + Partners, foto: Rudi Meisel |
Digital Design Digital design is associated with bulbous blobs and almost unlimited budgets for carrying it out. Unfairly, because the term actually denotes projects which at any stage of their development or production were computer aided. In architecture and product design there is almost nothing that is created without using computers. If there are any, they’re niche products, whose analogue nature is an important element of their design. Digital devices have infiltrated the design sector and made it dependent on them. There’s nothing wrong with that either, as there are many more fields that are equally dependent on complicated algorithms and computerised equipment, which enable them to manage complexity. The transport of products between continents, the movement of shares from hand to hand or flow analyses of passengers in a gigantic airport at peak hours are all possible due to the same tools – algorithms, which automatically carry out a series of steps, generating a simulation of a complex system. The final example was comes from the field of architecture. There are already companies, like Space Syntax Limited, that specialize in the analysis of pedestrian movements based on the shape of the environment. Such analyses make it possible to predict how a given space will be used and modify it so as not to create bottlenecks. As a result, we can avoid the tragedies which can all too easily arise when large numbers gather at, say, a music festival and panic breaks out. Architectural practices also create their own algorithms and programs for optimizing design solutions. Foster and Partners have their own in-house team of architects that specialise in programming. This group worked, for example, on a parametric model of the Hermitage Towers in Paris. The tool enables the shape of towers to be altered within defined parameters as well as controlling the height of individual floors with specific functions: hotel, office space or residential. After entering these parameters, the tool automatically generates and defines all the elements of the elevations, projections and cross-sections. It also creates a surface summary which is immediately exported to Excel files. The result of this is the almost full documentation for a building, and the time saved in preparing it can be spent by the architects looking for more aesthetically satisfying solutions, as well as maximising the client’s profits from the investment. Foster and Partners optimizes projects in terms of more than just economics. The team also frequently takes into account environmental factors. The mirrored elements in the dome of the Reichstag in Berlin are arranged so that they reflect the maximum amount of sunlight downwards into the debating chamber of the German parliament. The arrangement of these elements was made possible by a specially created digital tool simulating the angle at which light fell on the building. It’s an example of architecture in which formal elements are a direct result of the impact of external factors – hence its English name: performative architecture. Similarly, the Gatehouse in Ditzingen, Germany, designed by Barkow Laibinger, fits into this category. Its 20 m long cantilevered roof is a steel construction shaped like a honeycomb which is directly related to the spread of forces present in the roof. The construction elements are thicker and denser, there where the forces are greater, and where the forces are minimal, there is little excess material. A similar approach, but on an entirely different scale underlines the work of the Complex Matters company. This start-up by scientists from University College London looks at optimising the microstructure of 3-D printing, giving the resulting material the required physical characteristics. For example, it can have some give in one direction, but be very stiff in another. Complex Matters has been involved in collaborating with leading clothing manufacturers in making, for example, the soles of running shoes so that they have the optimal features in response to striking a given floor surface. The company is also present in the furniture branch. Assa Aschuach, using tools created by Complex Matters, designed a stool (the AI Stool) and a chair (the Osteon Chair) produced using 3-D printing technology. Similarly to Ditzingen, in Aschuach’s objects the material is only there where it is needed according to the array of forces present in the given forms. It provides great saving in terms of 3-D printing, because its cost is directly related to the square cubature of the materials used. Bone Furniture, designed by the Joris Laarman Lab, is another important example of performative design. The inspiration from nature, as in the examples of Complex Matters or Barkow Leibinger, doesn’t end in formal borrowing. The algorithms created here don’t simulate the form, but rather the logic by which the forms are created. In Bone Furniture it’s the way in which bones or branches develop, where material is dynamically added or removed in response to the changing pattern of tensions. An algorithm simulating this process was worked out by Opel in order to optimise elements of the coachwork, and Laarman managed to persuade the company to allow the program to be used to create a series of furniture – chairs, armchairs, chaise longues stool and shelves. The AI Stool, Osteon Chair and Bone Furniture lead us to the product sector, but performative design isn’t the most important or most widely represented example of digitally-aided design. Mass customisation is more important here. The concept created by Alvin Toffler, but popularised in 1993 by Joseph Pine, refers to providing the customer with precisely what they need at mass produced prices. In the digital context, personalisation is based on the designer creating a range of possible forms, but that the customer – with the aid of computerised tools called configurators – chooses from among them the ones that best meet their requirements. Configurators are becoming ever more widely available via the Internet, thanks to which customers can create their own objects without the aid of designers. The vast majority of the examples of mass customization are so-called modular personalisation, which enables customers to compose their own objects from a relatively limited number of elements. The best-known examples are the Dell computer configurator, enabling the detailed specification of the equipment, or Nike ID, thanks to which customers can choose the colours of footwear elements. Greater possibilities are offered by full mass customization – where objects are produced with the used of digitally-aided manufacturing, thanks to which customers have a direct influence on the form, and the range of options is considerably greater. A new example of this category is UCODO, a start-up from Great Britain which offers nothing but 3-D printed objects. Each object has a separate configurator associated with it enabling users to interact with the form. For now, their product range contains six objects, but the firm only began operating recently, so a broadening of the company’s product range is to be expected. If the products meet the individual needs of their end users and every one is different, then why not make the objects close to where the customer lives, so they have to cover the shortest possible distance? Localised, distributed production is a natural consequence of mass personalisation and the ideas behind sustainability. It makes it possible to minimalise the carbon footprint of objects, eliminating intercontinental transport. At the same time it has a positive influence on local communities, generating profits for a new kind of specialist – the digital craftsperson. Production in the cloud is one of the main assumptions behind Personal Factory. This Italian, family business, which has specialised in cement production for many years, recently introduced an innovative sales model – it’s range includes the composites necessary to produce cement as well as a 4×4 metres machine for mixing these composites with sand. Customers of Personal Factory produce their own cement and make considerable savings on transport, because they can buy the sand locally, which constitutes as much as 98% of the contents. In the field of design, production in the cloud is made possible by websites such as Ponoko or Shapeways. You can download 3-D models there for manufacturing using any of the three most popular digital technologies – 3-D printing, laser cutting or CNC routing. The objects can then be ordered and the details automatically sent to the manufacturing centre collaborating with the website which is closest to the customer. It’s also possible to set up your own Internet store using the template provided by the two websites. For beginner designers, setting up sales has never been so easy. Localised production is becoming more and more popular together with the decreasing prices of digitallyaided production technology. Like any computerised equipment, 3-D printers and other tools are getting cheaper year by year. This is helped by the open-source manufacturing movement, in which an important phenomenon is the RepRap printer. This small-scale machine can be put together using documentation available under the Creative Commons license. The parts cost around USD 500, but once we have one RepRap, we can use it to print 60% of the elements that go to make up another printer. Does this mean that 3-D printing will become as popular and cheap as laser printing is today? Among others, Droog Design is counting on it. This trend-setting brand has announced on its website a new project they call Downloadable Design, which is composed of new, personalised products, websites and a dense network of manufacturers. Digital technology in design is a new tool for designers enabling complex designs to be generated and managed efficiently. A consequence of this is the creation of new design specialisations, like a computational designer, that is a designer who specialises in creating new design tools. This technology is bringing with it new business models, redefining the forms of contact between customers, manufacturers and distributors. It’s time for start-up experiments using these new modes of operation in Poland, too. TEXT: Michał Piasecki – consultant creating non-standard softwares, scripts and parametric models for architects, designers and graphic designers. He cooperates with Joris Laarman Lab, NEX Architecture, Super Super, WWAA and 137kilo. Before starting his own career he studied Architecture at Technical University in Warsaw, Iaac in Barcelona and Bartlett in London PHOTO: Reichstag German Parliament in Berlin, design: Foster + Partners, photo: Rudi Meisel | |
WYDAWCA MAGAZYNU
POLECAMY
© 2012 Urząd Marszałkowski Województwa Wielkopolskiego, wszelkie prawa zastrzeżone