ADITIVNÍ VÝROBA


Zapomeňte na prototypování: 3D digitální výroba pro turbulentní časy

3D tisk byl v Česku dlouho vnímán jako nástroj pro prototypování a jednoduchou produkci přípravků do výroby. Pokud se hovořilo o sériové výrobě, obvykle se prezentovala stěna s regály vyplněnými stolními tiskárnami posazenými vedle sebe. To má s digitální výrobou, která vyžaduje rychlost, kvalitu a opakovatelnou přesnost, pramálo společného. Hlavním parametrem, který významně odlišuje 3D digitální výrobu od klasického prototypového 3D tisku je jeho vysoká produktivita a efektivita výroby dílů.

autor: Ondřej Štefek, jednatel společnosti 3Dees Industries

3D digitální výrobu netvoří jen instalace několika průmyslových 3D tiskáren, které chrlí stovky a tisíce komponentů za den. Bez provázanosti na komplexní informační systémy pro aditivní technologie by objemová výroba těžko mohla fungovat. Řeší nejen vzdálenou správu zařízení a spotřebu materiálu pro 3D tiskárny, ale především komunikaci s interními nebo externími klienty, automatickou kontrolu 3D modelů pro 3D tisk a přípravu jednotlivých tiskových úloh, z nichž každá může obsahovat jeden nebo desítky odlišných projektů. V neposlední řadě pak sledují a zaznamenávají kvalitu výstupů, kontrolní měření, finální postprocessing a doručení vytištěných dílů koncovému uživateli.

Propojení hardwaru a informačních technologií

3D digitální výroba s pomocí aditivních technologií je ekosystémem obsahujícím průmyslové 3D tiskárny, 3D skenery, postprocesní zařízení, CAD software, informační systém a také kvalifikovanou pracovní sílu, která implementuje a vylepšuje nastavené procesy a posouvá firmu dále. 

3D skenery tvoří jednu z klíčových částí hardwaru. Vedle jednoduchých stolních zařízení do ruky pro snímání povrchu představují průmyslová metrologická řešení kontrolující výstupní přesnost vyrobených dílů a vystavující protokoly o měření. Postprocesní zařízení jsou polo nebo plně automatizované technologie, které upravují finální podobu vytištěných dílů a mohou mít výrazný pozitivní vliv na jejich mechanické vlastnosti, hladkost nebo barevnost povrchu. Software prezentuje komplexní sadu nástrojů pro 3D modelování dílů, topologickou optimalizaci, simulace procesů a také automatickou kontrolu dílů před odesláním do 3D tiskárny.

Zatímco obsluha hardwaru nevyžaduje vysokou míru odbornosti, zakomponování inovativních produkčních metod a využití všech možností 3D tisku již klade výrazné nároky na kvalifikaci. Vysoké školy nabízejí studijní obory, které propojují využívání aditivních technologií se zavedenými výrobními postupy. Jejich absolventi nicméně nezřídka kdy bojují v místních firmách s nedůvěrou k novotám. Čeští manažeři mají občas pocit, že 3D tisk je technologie spíše na hraní nebo prototypování a digitalizace výroby je pro ně těžko představitelný pojem.

HP JF 5200 3D Printing Solution - fleet -foto: HP 

Rychle a pružně na globálním trhu

Fakt, že v rámci 3D digitální výroby jste schopni z jednoho online rozhraní sledovat celý proces od příjmu zakázek až po finální distribuci vyrobených dílů, výrazně šetří náklady na produkci a logistiku a umožňuje pružně reagovat na výkyvy nebo naopak skokový nárůst poptávek po plastových dílech. České firmy tak nemusí být závislé na nestabilní situaci u zámořských dodavatelů a v době dynamicky se vyvíjející poptávky dokáží rychle upravit svůj výrobní program.

Vysoce produktivní 3D tiskárny jsou již dva roky instalované ve Škoda Auto a podílejí se na rychlém vývoji nových vozů. Obrovský rozvoj digitální výroby celosvětově zažívá segment ortetických a protetických pomůcek. Jedním z pionýrů digitalizace procesů je ostravská firma Invent Medical. Plzeňská firma ILC Company právě dokončuje instalaci propojení průmyslové 3D tiskárny s poloautomatickým barvícím řešením pro výrobu fitness pomůcky. Český institut informatiky, robotiky a kybernetiky se propojováním průmyslové aditivní výroby s ostatními technologiemi úspěšně dlouhodobě zabývá.

3D digitální výroba neznamená konec tradičních výrobních technologií. 3D tisk je dokáže efektivně doplňovat. Vstřikolisová výroba nemá konkurenci z hlediska objemu výroby a jednotkových nákladů. Výroba formy je nicméně finančně, a především časově náročná a dnešní doba vyžaduje rychlé změny, sofistikovaný design a snížení personálních nákladů při finální montáži dílů. 3D tisk často zajistí rychlý náběh do výroby, na nějž vstřikolisy posléze navážou. 3D digitální výroba dokáže propojit různé výrobní technologie a výrazně zefektivnit celou produkci. Důležité však je, aby také propojila myšlení pracovníků firmy na různých úrovních od vývojářů, přes technology, až po obchodníky a logistiky. Jedině tak má šanci se v konzervativním českém prostředí více prosadit. 

HP JF 5200 3D Printing Solution - fleet - foto: HP