Svarbi profesinė pastaba: Tai yra archyvinis autoriaus tekstas, pagrįstas publikavimo metu turimais šaltiniais ir pavyzdžiais. Tai nėra aktuali techninė specifikacija, saugos instrukcija, investicijų patarimas ar minėtų įmonių ir produktų esamų galimybių, greičių, sąnaudų ar statuso patvirtinimas. Kiekvienam dabartiniam priedų gamybos pritaikymui reikia patikrinti galiojančius gamintojo dokumentus, medžiagų savybes, darbo saugą, intelektinės nuosavybės teises ir galiojančius reglamentus.
Priedų gamybos ir spausdinimo paslaugos nėra dabartinio viešo Savo Kusić pasiūlymo dalis. Šiandienos gamybą sudaro mediniai langai, mediniai-aliuminio langai ir standartinės durys.
Poreikiai, technologija ir gamyba
Dėl naujos gaminių gamybos naudojant 3D spausdintuvą technologiją taip pat reikėjo iš naujo išnagrinėti šią technologiją, jos poveikį gamybai ir galimas naujas gamybos organizavimo tendencijas bei būdus.
Dauguma tekstų, susijusių su pramonės sritimi (kaip ir daugeliu kitų sričių), iš tikrųjų prasideda išvadomis, kad „šiandien technologijos (medicina, chemija ir kt.) yra taip pažengusios, kad…“
Ši frazė, kaip nutiko praeityje, žinoma, išliks dar daugelį metų ir tikriausiai pergyvens mus, nes kaip yra, tą pačią dieną, kai skaitome šį tekstą, žmonių visuomenė niekada nebuvo labiau išsivysčiusi, bet taip nebus, kaip bus rytoj.
Ir iš tiesų, žmogaus sukurti poreikiai kiekvieną dieną skiriasi ir kiekvienas poreikiai sąlygoja naują, kuris turi būti tobulesnis ir geresnis už ankstesnį. Jei tuos poreikius patalpintumėte į pvz. kompiuterių gamybos pramonės, pamatytume, kad kompiuterio, kuris prieš penkerius ir daugiau metų galėtų atlikti visus mūsų darbus, mums nebeužtenka (nauji poreikiai reikalauja pilnesnės programinės įrangos, o tam dar reikia techninės įrangos ir pan.). Tiksliau, šį reiškinį aprašė Gordonas Moore’as, vienas iš „Intel“ įkūrėjų, sakydamas, kad kompiuterio galia padvigubėja kas 18 iki 20 ms, todėl šis dėsnis buvo pavadintas Moore’o įstatymu. Taigi šiandien mūsų mobiliajame telefone yra daugiau skaičiavimo galios nei visoje NASA organizacijoje, kuri yra 1969. išsiuntė du vyrus į mėnulį arba pvz. vaizdo žaidimai, sunaudojantys daugiau skaičiavimo išteklių trimatėms situacijoms imituoti, nei turėjo vienas ankstesnio dešimtmečio pagrindinis kompiuteris (Kaku, 2011).
Čia reikia nedelsiant atskirti du dalykus. Šiandien kasdienių poreikių tas kompiuteris negalėjo patenkinti, bet kitos istorijos pusės, žiūrint bendrai, to kompiuterio, kaip minėta, pakako, kad žmogus būtų paleistas į mėnulį. Taip mokslo pažanga tapo laisva nuo priklausomybės nuo greičio pvz. procesoriai ir daug dėmesio skiriama kitoms šakoms, kurios galbūt trukdo pažangai. Trumpai tariant, mokslas bendrauja abipusiai su kompiuteriu ir pritaiko jį prie savęs.
Tačiau poreikiai nėra vieninteliai, kurie „stumia“ žmoniją į priekį. Žmogaus kuriami troškimai, nesvarbu, ar jam to reikia, ar ne, atveria visiškai naują erdvę pramonės šakoms lenktyniauti, pasiūlyti jam būtent tai, ko jis nori arba ko jis norėtų, to dar nesuvokdamas. Nereikia pamiršti ir rinkodaros, kuri visą istoriją paremia tuo, kad tai iš tikrųjų yra mūsų poreikiai ir be ko neapsieiname, o ne tik mums nelabai reikalingi norai. Kai įtraukiame ir žmogų kaip socialinę ir kultūrinę būtybę, kuri nori skirtis nuo kitų ir suformuoti savo tapatybę, atspindinčią jo vidinę dvasinę būseną (tai tam tikra prasme yra ir poreikis, ir noras), gauname labai sudėtingą šiandieninio kliento vaizdą, pvz. įmonės, norinčios parduoti savo automobilį, kai ši įmonė turi išleisti nemažus išteklius, ištirti ir formuoti savo pasiūlą, net neįsitraukdama į to automobilio gamybą.
Tada kaip pagaminti tą produktą, kad jo kažkas norėtų? Koks tai tyrimas ir koks geriausias būdas jį atlikti, kad tai atspindėtų tikrąjį kliento norą ir kažką, ką kas nors nusipirks, nestovėdamas sandėlyje ir neprarandant vertės? Vienas geriausių gaminio gaminimo būdų yra tai, kad klientas pasako, ko jis tikisi iš gaminio, tada galime būti tikri, kad jį jam parduosime. Žinoma, kita problemos pusė – kaip visa tai pasiekti naudojant kuo mažiau išteklių, gerbiant kiekvieną klientą individualiai.
Masinis tinkinimas
Pirmieji, atsakę į šį klausimą, yra naujo požiūrio į gamybą šalininkai. Prieš maždaug dvidešimt metų atsiradęs požiūris siūlo mąstymo būdą ir gamybos organizavimo filosofiją, kad būtų laikomasi visų šių reikalavimų, kartu ieškant sprendimų, kaip juos tenkinti abipusės naudos labui. Taigi gaminkite tai, ko nori ir gali mokėti kiekvienas klientas, ir uždirbkite pelno. Šis metodas vadinamas masiniu tinkinimu. Moneta buvo sukurta iš anglų kalbos žodžių mass (mass, massive, multitude) ir customization (koregavimas), kurie vertime reikštų masinis pritaikymas, reiškiant galimybę individualizuoti gaminius masinėje gamyboje (pagal Suzić, 2014).
Gamyba šiandien
Yra daug požiūrių į gamybą, tačiau labiausiai įsibėgėjo ir šiandien plačiausiai taikomas pritaikymas. Kalbant apie pritaikymą, jis visada yra susijęs su laiku, kuriuo gyvename, o prielaidos, susijusios su pritaikymu, daugiausia yra ta, kad jis nurodo geriausią gamybos rūšį ir kaip priartėti prie gaminio projektavimo ir gamybos. Individualizavimas nenurodo, kokia produkcija geriausia ir kaip sukurti produktą. Individualizavimas yra požiūris ir mąstymo būdas, o geriausi gamybos metodai ir geriausia praktika yra tik šio požiūrio ir apskritai sprendimo taikyti tokio tipo mąstymą gamyboje (kūryboje) pasekmė.
Visos sėkmingos įmonės laikėsi šio požiūrio ir sukūrė sėkmingas sistemas, kuriomis joms pavyko organizuoti savo gamybą taip, kad jos geriausiai reaguotų į rinką. Pritaikymas buvo paminėtas siekiant parodyti, kad reikia organizuoti sistemą taip, kad gamyboje būtų sumažintas įvesties dydis, atsižvelgiant į išvesties dydžius, todėl jis atliko labai svarbų metodo vaidmenį.
Tai labai pakeitė produktų kūrimo būdą, tačiau iš esmės gamybos būdas nepasikeitė. Siūlomas tik geresnis organizavimas.
Medžiagos pridėjimas ir atėmimas
Ankstesnė gamyba paremta medžiagų atėmimo principu. Praktiškai tai reiškia, kad paimamas gabalas, kurio matmenys yra didesni nei galutinio gaminio matmenys, ir medžiaga pašalinama iš gabalo, kol gabalas pasiekia galutinius matmenis. Ši gamybos rūšis ir šiandien dominuoja gamybos pramonėje. Žinoma, yra išimčių, pavyzdžiui, gaminiai, gauti liejimo, pūtimo, įspaudimo ir panašiais procesais, tačiau šie metodai nesuteikia pakankamai „vėlesnės“ gaminio formavimo laisvės, o yra apriboti ankstesnio paruošimo (šablonai, medžiagų struktūros ir pan.).
3D spausdinimo siūlomas gamybos būdas yra visiškai priešingas minėtam metodui ir siūlo gamybą pridedant medžiagų. Šis gamybos būdas pagrįstas medžiagų pridėjimo principu, kol gaunamas galutinis matmuo.
3D spausdinimas
Dar prieš keletą metų šis požiūris atrodė kaip mokslinė fantastika, tačiau būtent inžinerija prisidėjo prie tokio tipo gamybos pradžios. Trimatėje spaudoje objektas sukuriamas nuosekliai dengiant medžiagos sluoksnius. Tai leidžia gaminti dalis ir mazgus iš kelių skirtingų medžiagų, turinčių skirtingas mechanines ir fizines savybes (Wikipedia, 2015).
Jei pasigilintume į 3D spausdinimo esmę, jis galėjo egzistuoti nuo „skystųjų medžiagų“ laikų, tačiau inžinerija prisidėjo prie to, kad CNC [1] mašinos ir paprasto ekstruderio (kuris gali stumti kokią nors medžiagą) derinys suteikia galimybę trimis matmenimis sukurti kokią nors medžiagą. 1.
Paveikslėlis 1 - CNC staklės ir plastiko ekstruderio derinys (kartono pjovimas ant cnc,2015) (Kas naujo pasaulyje3D Spausdinimas? ,2015) (3D spausdinimas,2015)
Žinoma, laikui bėgant buvo sukurti įmantresni tokio tipo metodai ir taikomų sluoksnių sujungimo technikos, kai nuolat išgaunama geresnė apdaila, pristatomos naujos medžiagos ir tobulinama pačių spausdintuvų konstrukcija. Reikėtų paminėti ir tuomet pristatytą kompanijos Carbon3D spausdintuvą, kurio konstruktorius įkvėpė filmas „Terminatorius 2“, kuriame formuojamas objektas, išgaunamas iš skystos dervos (pav. 2). Kaip sakė vienas iš šio spausdintuvo kūrėjų Josephas DeSimone’as, 3D spausdintuvai iš tikrųjų yra 2D spausdintuvai, kurie kartoja procesą vėl ir vėl, ir tas procesas užtruko ilgai. Šis spausdintuvas „tiesiog“ ištraukia visą objektą iš skysčio, suformuoto naudojant šviesą, ir pagal tuometinį šaltinį užtikrina nuo 25 iki 100 kartų greitesnį spausdinimą (Carbon3D, 2015).
Vaizdas 2 – anglies 3D spausdintuvo veikimo principas 3D. (anglies3D, 2015)
3D spausdinimas ir gamyba
Jau dabar matyti, kaip tai taikoma3D spausdintuvai paplito visose pramonės srityse, todėl dabar jau yra spausdinamos kėbulo dalys, automobilių korpusai, stalo įrankiai, drabužių spinta ir net namai bei pastatai ir kt. Pavyzdžiui, „Boeing“ šiandien spausdina daugiau nei20 000dalys jūsų orlaiviui (DICKEY,2015).
Šiai technologijai atpigus ir tampant prieinamesnei, šios srities specialistai prognozuoja, kad tokio tipo gamyba iš pramonės pereis prie pirkėjų. Su 3D spausdintuvais žmonės galės kurti savo modelius, modifikuoti esamus ir pritaikyti gaminius pagal savo poreikius. Internete jau galite rasti daugybę nemokamų modelių, kuriuos galite atsisiųsti ir atsispausdinti tiesiogiai.
Tačiau, jei pažiūrėtume į banalų pavyzdį, šiandien daugelis žmonių namuose turi „paprastus“ 2D spausdintuvus, tačiau vis tiek yra kopijuokliai, o net ir tie, kurie turi spausdintuvus, spausdina kopijuokliuose. Panašiai bus ir su 3D spausdintuvais. Tam yra keletas priežasčių, kai kurios iš jų yra:
- ekonominių priežasčių, nes masinė gamyba vis dar pigesnė nei individuali gamyba;
- geresnė apdaila, kuriai dauguma žmonių neturės sąlygų kaip profesionalai;
- medžiagų charakteristikų, konstravimo ir apdorojimo programinės įrangos išmanymas;
- asmens kūrybiniai sugebėjimai;
- fiziniai spausdintuvo apribojimai.
Kalbant apie klientų poreikių tenkinimą,3D-printing suteikia be galo didesnes galimybes pritaikyti gaminį pagal kliento pageidavimus, nei galėjo pasiūlyti tradicinė gamyba, pagrįsta medžiagos pašalinimu. Tačiau iš gamintojo pusės tai leidžia gaminti be perteklinių (atliekų) medžiagų, sumažinti mašinų skaičių, sumažinti sandėliavimo kaštus ir t. Taip pat bus atidaryta galimybė palikti nebaigtą gaminį, kur jis bus pristatytas klientui kaip toks, taip pat klientas galės atsispausdinti gaminį savo spausdintuvu.
Žemiau yra keletas gautų pavyzdžių3D spaudoje
Priedas1 - Kinijos įmonė WinSun, kuri specializuojasi statant namus su3D technologija, „atspausdino“ savo pirmąjį kelių aukštų pastatą
Paveikslėlis 3 – Spausdintas pastatas – http://svetzanimljivosti.com/zgrada-iz-stampaca-prva-visespratnica-po-3d-tehnologiji/
Paveikslėlis 4 - spausdinto pastato interjeras -http://kiko-unico.com.hr/hocemo-li-u-skoroj-buducnosti-printati-stambene-objekte-luksuzne-vile/
Priedas2- „Local Motors“ įmonė pagamino automobilį, ant kurio buvo atspausdinti konstrukciniai elementai ir kėbulo dalys3D spausdintuvą, o tada automobilyje montuojami papildomi komponentai
Paveikslėlis 5 - Automobilis, kurio dalys yra atspausdintos -http://www.b92.net/automobili/razno.php?yyyy=2015&mm=01&nav\_id=946245
Priedas3-3D šautuvas ir pistoletas
Paveikslėlis 6 -3d šautuvas - http://www.dailymail.co.uk/sciencetech/article-2295283/3D-printing-gunsmiths-make-blueprints-available-free-download-granted-firearms-licence.html
Paveikslėlis 7 - http://www.bbc.com/news/science-environment-22421185
Priedas4 - 3D ranka žmonėms su negalia
Paveikslėlis 8 -3D ranka -http://edition.cnn.com/2014/04/14/tech/innovation/carpenter-fingers-robohand-3-d/
Pastaba apie taikymą: istoriniai pavyzdžiai, prognozės, greičio palyginimai ir įmonės ataskaitos nepakeičia tikro techninio ir komercinio palyginimo. Proceso saugumas priklauso nuo mašinos, medžiagos, ventiliacijos, temperatūros, apdorojimo, detalės paskirties ir konkretaus atvejo ekspertinio įvertinimo.
šaltiniai
3D spausdinimas. (2015, 4 14). Gauta iš Vikipedijos, nemokamos enciklopedijos: http://en.wikipedia.org/wiki/3D_printing
Carbon3D. (2015, 04 5). Gauta iš Carbon3D | CLIP technologija – pažangi technologija, orientuota į derinamą fotocheminį procesą besluoksniam 3D spausdinimui:: http://carbon3d.com/
DICKEY, M. R. (2015, 4 15). _Tikimės, kad pasitikite 3D spausdintuvais – „Boeing“ juos naudoja, kad „spausdintų“ savo lėktuvų dalis. Gauta iš Business Insider: http://www.businessinsider.com/
Kaku, D. M. (2011). Ateities fizika.
Kartono pjovimas ant cnc. (2015, 4 14). Gauta iš elitesecurity.org – žiniatinklio forumai: http://www.elitesecurity.org/t415702-0
Suzić, N. (. (n.d.). Novi Sad.
Kas naujo 3D spausdinimo pasaulyje? . (2015, 4 14). Gauta iš Brit + co: http://www.brit.co/3d-june/
Vikipedija. (2015, 04 12). 3D antspaudas. Gauta iš Vikipedijos: http://sr.wikipedia.org/sr-el/3%D0%94_%D1%88%D1%82%D0%B0%D0%BC%D0%BF%D0%B0
[1] CNC (angl. kompiuterinis skaitmeninis valdymas) – tai mašina, kuri savo judėjimui naudoja iš anksto įvestas koordinates, kurios įvedamos priklausomai nuo norimų padėties stebimoje koordinačių sistemoje.