"Hafnarfjartharkaupstathur, Islandija, yra 30 000 sielų miestas, pastatytas ant lavos lauko, esantis į pietus nuo salos valstybės sostinės Reikjaviko. Jei lankytojai atvyksta šiuo keliu, tai yra kelionės po vietinių "paslėptų žmonių" - nykštukų - namus. Tai skandinavų pasakų elfai, įkvėpę J.R.R. Tolkieną.
Neaškios paskirties 10 000 kvadratinių pėdų pastate yra visą parą veikianti gamykla, gaminanti žuvies perdirbimo mašinų dalis tokiu būdu, kuris net prieš keletą metų buvo neįmanomas. Ellithi Hreinsson, „Curio“, kuriai priklauso pastatas, įkūrėjas, sako, kad jo kuriamas ir gaminamas mašinas būtų sunku arba kai kuriais atvejais neįmanoma pagaminti be 3-D spausdinimo.
„Islandijoje mes esame mažas akmuo vandenyne ir negalime taip lengvai bėgti ieškoti pagalbos“, – sako P. Hreinsson. "Jūs turite sugebėti tai padaryti namuose."
Jo mašinose, kurias jis parduoda klientams visame pasaulyje, yra daugiau, nei 100 dalių, kurias jis spausdina septyniais 3D spausdintuvais, kuriuos pagamino bendrovė „Desktop Metal“. Tokiu būdu spausdinant nerūdijančio plieno dalis, praleidžiami visi įprastinei gamybai reikalingi žingsniai – nuo prototipų kūrimo iki liejimo ar liejimo įpurškimu – paskutinis iš jų dažniausiai vyksta Azijoje, ir gali prailginti savaites ar mėnesius nuo gaminio projektavimo iki pristatymo.
Dabar, kai ažiotažas apie 3-D spausdinimą nurimo – nebeliko 2010-ųjų kalbų apie Star Trek stiliaus replikatorių kiekvienuose namuose – su šia technologija nutinka juokingas dalykas. Tai tampa plačiai naudojamu ir tam tikrais atžvilgiais tyliai revoliucingu būdu, kuriuo žmonės gamina ir apdoroja daiktus, kuriais mes pasitikime kasdien – nuo automobilių iki pramoninių mašinų iki maisto. Be to, tai, kaip ši technologija naudojama, gali turėti įtakos būsimų pasaulinių tiekimo grandinių formai.
Greitas priminimas: 3-D spausdinimas, taip pat žinomas, kaip „ gamyba priedu“, paprastai veikia, pridedant nedidelius medžiagos sluoksnius (dažniausiai metalo arba plastiko miltelius) po vieną, kad būtų suformuotas daiktas, ir sulydant juos su rišikliais, lazeriais ar kitais metodais. Taigi dalys yra „auginamos“, o ne kalamos, liejamos ar apdirbamos, kaip tradicinėje gamyboje.
Vos prieš dešimtmetį tokia gamyba, išskyrus retas išimtis, buvo tinkama tik prototipams kurti. Kas kita, dabar yra tai, kad naujesnė technologija leidžia šioms sistemoms spausdinti pakankamai stiprius objektus, kad juos būtų galima naudoti gatavuose gaminiuose – ir palyginti greitai.
Pavyzdžiui, neseniai „General Motors“ pagamino 60 000 oro sąlygoms atsparių sandariklių, naudodama 3D spausdinimą iš plastiko, o ne pagamino juos senamadišku būdu, kad užtikrintų, jog 2022 m. „Chevy Tahoe“ galėtų pristatyti laiku. Būsimame Cadillac Celestiq, „ypač prabangiame“ automobilyje, bus daugiau, nei 100 3-D spausdintų dalių. BMW visame savo asortimente plačiai naudoja 3D spausdintas dalis. Mercury Marine gamina savo naujausią V12, 600 arklio galių pakabinamąjį variklį su 3-D spausdinimo formomis.
O Jangstaune, Ohajo valstijoje, 63 metų šeimos įmonė, kuri ilgą laiką gamina metalinių dalių, pvz., variklių blokų, liejimo formas automobilių gamintojams, dabar turi padalinį, kuris kuria tas formas naudojant gamybą priedu, o ne įprastą apdirbimą.
„Humtown Additive“ 3D spausdina ne su metalu ar plastiku, o su smėliu. Gautos formos naudojamos liejimo procese, kuris mažai pasikeitė nuo jo išradimo senovės Egipte. Žinoma, faraonai neturėjo kompiuterių, CAD programinės įrangos ar galimybės spausdinti sudėtingas figūras, naudojant tai, kas iš esmės yra rašalinis spausdintuvas, kad būtų purškiami tam tikri klijai į smulkaus, puraus smėlio bloką, po vieną ploną sluoksnį.
Kai jis pradėjo domėtis 2010-ųjų pradžioje, gamybos pramonė nebuvo imli šiam naujam liejinių gamybos būdui, sako Brandonas Lamoncha, Humtown priedų gamybos direktorius, kurį pradėjo jo senelis. Šiandien Humtown Additive turi klientų, kurie per metus naudoja net 50 000 3-D spausdinimo formų, priduria jis. Šios smėlio ir rišiklio formos naudojamos viskam – nuo įprastų sunkvežimių variklių blokų iki elektrinių transporto priemonių variklių korpusų. Visos jos gaminamos, naudojant 3D smėlio spausdintuvus, pagamintus „ExOne“, „Desktop Metal“ dukterinės įmonės. Kaip ir J. Hreinssonas, P. Lamoncha visą parą naudoja savo spausdintuvus, kad neatsiliktų nuo paklausos.
Tradicinis smėlio liejimas, kurį taip pat atlieka Humtown, yra daug darbo reikalaujantis, kelių etapų procesas, kuriam reikalingos formos, pagamintos iš kelių dalių, mechanikų ar kitu gamybos procesu, ir yra daug vietos žmogaus klaidoms. Priešingai, liejant 3-D spausdintą smėlio liejimą praleidžiami visi šie žingsniai ir nebereikia papildomo darbo, nes iš 3-D modelio galima iš karto pereiti prie galutinės spausdintos formos.
Pasaulyje visa pramoninio 3D spausdinimo rinka 2022 m. išaugo iki 13,3 mlrd. dolerių nuo 5,7 mlrd. dolerių 2016 m., sako Chrisas Connery, rinkos žvalgybos įmonės „Context“ analitikas. Į šį skaičių įeina programinė įranga ir paslaugos, medžiagos ir techninė įranga, pvz., pramoniniai 3D spausdintuvai, kurių kaina prasideda nuo maždaug 100 000 dolerių ir gali kainuoti milijonus.
Didžiausios gamybos priedu pramonės įmonės dažniausiai gamina sistemas, spausdinančias ant plastiko, pvz., „Stratasys“ ir „3-D Systems“, kurios yra įsikūrusios JAV ir Vokietijoje, EOS. Metalo spausdinimo srityje „Desktop Metal“ užima liūto dalį rinkos, tačiau daugelis kitų įmonių ir startuolių, tokių, kaip „Markforged“, žengia į priekį. HP, General Electric ir Nikon taip pat neseniai įsigijo ir parduoda sistemas arba naudoja šią technologiją viduje.
Nepaisant visos 3D spausdinimo pažangos, vis dar dažnai yra ekonomiškiau gaminti daiktus senuoju būdu, sako Tripp Burd, Markforged, gaminančios metalinius spausdintuvus, kurie konkuruoja su kai kuriais Desktop Metal gaminamais modeliais, inžinierius.
„Tai nėra technologija, kurią reikia aklai pritaikyti viskam, kas yra sandėlyje, o naudojama protingai, tai labai galingas įrankis“, – sako P. Burdas.
Įmonės taip pat gali naudoti 3D spausdinimą, kad pašalintų dalį atsarginių dalių, kurių daugelis gali stovėti sandėlių lentynose ilgus metus. Pavyzdžiui, „Caterpillar“, didžiausia pasaulyje statybų ir kasybos įrangos gamintoja, ir „Saudi Aramco“, didžiausia pasaulyje naftos gamintoja pagal tūrį, skaitmenina savo senų dalių bibliotekas, kad prireikus galėtų jas spausdinti 3D formatu dalis mašinoms, kurių tarnavimo laikas gali trukti dešimtmečius.
3D spausdinimo dalys šalies viduje, užuot jas gaminusios už šalies, kurioje jos bus naudojamos, taip pat gali padėti įmonėms išvengti tiekimo grandinės kliūčių, gamyklų uždarymo ir tarifų. Pavyzdžiui, pandemijos metu „Caterpillar“ pradėjo naudoti kai kurias 3-D spausdintas dalis, pagamintas JAV su staliniais metaliniais spausdintuvais, vietoj įprastų versijų, kurias tapo sunku importuoti iš Indijos. Projekto vadovai suprato, kad, esant reikalingam kiekiui ir atsižvelgiant į galimų vėlavimų išlaidas, buvo ekonomiška tik 3D spausdinti visas reikalingas dalis, o ne gaminti jas įprastais būdais, sako „Desktop Metal“ vadovas Ricas Fulopas.
Per pastaruosius kelerius metus 3D spausdinimo dalių kainos smarkiai sumažėjo. Tai nenuostabu, nes kai kurios susijusios technologijos prieš dešimtmetį net nebuvo parduodamos, sako p. Lamoncha, kurio kelionė su 3D spausdinimu prasidėjo 2012 m., kai Obamos administracija finansavo Nacionalinį gamybos priedais inovacijų institutą Jangstaune. Prognozuojama, kad šios išlaidos ir toliau mažės.
Kol kas P. Hreinssonas, Islandijos žuvų perdirbimo mašinų gamintojas, naudoja mažiausią iš „Desktop Metal“ siūlomų 3-D metalinių spausdintuvų. Kai vis daugiau žmonių išmoksta naudotis tokiomis mašinomis, o įprastai konservatyvi gamybos pramonė jas priima, jis gali matyti, kaip jos transformuoja tai, kur vyksta gamyba, o tai lemia tiek gamybos, tiek pramonės šakų, kurias ji įgalina, „nuo žuvies perdirbimo iki kitų objektų kūrimo“ pernešimą link naudojimo vietos.
Anksčiau žuvis buvo siunčiama į Kiniją apdoroti rankomis, priduria jis. Dabar ją galima apdoroti netoli sugautos vietos, naudojant mašinas, kurias jis gamina iš dalių, kurios kažkada buvo pagamintos Azijoje, jei jas iš viso buvo galima pagaminti.
„Tai, ką dabar daro 3-D spausdinimas, yra revoliucija“, – sako p. Hreinssonas. „Tai jau ne svajonė, ji yra, ir ji tik augs.“ [1]
1. EXCHANGE --- Keywords: 3-D Printing and The Future of Global Manufacturing --- The technology is now useful for making more than plastic prototypes, with major implications
Mims, Christopher. Wall Street Journal, Eastern edition; New York, N.Y. [New York, N.Y]. 14 Jan 2023: B.4.
Komentarų nėra:
Rašyti komentarą