Ako ste se u posljednje vrijeme motali po proizvodnim ili proizvodnim prostorima, vjerovatno ste primijetili dva velika trenda koja se teško sudaraju: robotski sistemi postaju fleksibilniji i 3D štampanje (aditivna proizvodnja, za ljude koji vole fensi izraze) prevazilazi malene prototipove. Prije nekoliko godina ljudi su mislili da je 3D štampa samo za pravljenje sitnica za stol ili jednokratnih dijelova, ali sada se pojavljuje posvuda od svemira do građevinarstva – a robotski sistemi su tajni sos koji je doveo do toga. Kao dobavljač sistema robota, iz prve ruke uverio sam se kako uparivanje robota sa 3D štampanjem nije samo trik; to je rješavanje problema koje stari 3D štampači i statička automatizacija ne mogu dodirnuti. Hajde da razložimo stvarne aplikacije koje mijenjaju igru koje već postoje, plus zašto ova kombinacija mijenja način na koji pravimo stvari.
Ako ste u posljednje vrijeme bili u svijetu proizvodnje ili strojne obrade, vjerojatno ste primijetili da se sudaraju dva glavna trenda: robotski sistemi postaju sve fleksibilniji, a 3D štampanje (aditivna proizvodnja, za one koji vole fensi izraze) pomaklo je daleko dalje od faze malog prototipa. Prije nekoliko godina ljudi su mislili da se 3D štampa nekada koristila za pravljenje radnji za radnu površinu ili dijelova za jednokratnu upotrebu, ali sada procvjeta u svemu, od svemira do građevinarstva – a robotski sistemi su tajni sos koji sve to čini mogućim. Kao dobavljač robotskih sistema, iz prve ruke uverio sam se da je kombinacija robotike i 3D štampanja više od pukog trika; to je rješavanje problema koje stari 3D štampači i statička automatizacija ne mogu dodirnuti. Hajde da analiziramo zaista ometajuće aplikacije koje već postoje i zašto ova kombinacija menja način na koji pravimo stvari.
Prvo, hajde da pričamo o delovima velikog formata 3D štampe koji su preveliki čak i za najogromnije statične 3D štampače. Kao, stvarno veliki: komponente vjetroturbina, dijelovi kontejnera za transport, građevinski moduli za kućište, čak i prototipovi šasije automobila u punoj veličini. Tradicionalni 3D štampači su ograničeni svojom fiksnom zapreminom izrade; ako vam treba dio duži od 10 stopa, ili ga morate isjeći na male, slabe dijelove za koje je potrebno vječno da se zalijepe, ili ga potpuno zaboravite. Roboti to popravljaju jer mogu pomicati svoj kraj za štampanje (ekstruder, laser ili odlagač materijala) u 6 osi kretanja – više od 3 ose standardnog kartezijanskog 3D štampača. To znači da možete odštampati dio veličine koje želite, bez fiksne kutije koja vas ne zadržava.
Prvo, hajde da pričamo o 3D štampanju velikog formata – razmislite o delovima koji ne bi stali čak ni u najglomazne statične 3D štampače. Na primjer, one zaista velike: komponente vjetroturbina, dijelovi kontejnera za transport, moduli za izgradnju kuća, pa čak i prototipovi šasije automobila u punoj veličini. Tradicionalni 3D štampači su ograničeni na fiksni volumen izrade; ako vam treba onaj duži od 10 Za dijelove dugačke stope, ili ga morate izrezati na male, lomljive komade i potrošiti puno vremena na njihovo lijepljenje, ili potpuno odustati. Roboti rješavaju ovaj problem jer mogu pomjeriti kraj otiska (ekstruder, laser ili deponator materijala) u 6 osa kretanja – daleko više od 3 ose standardnog kartezijanskog 3D štampača. To znači da možete ispisati dijelove bilo koje veličine i više niste ograničeni fiksnom kutijom.
Nedavno smo radili sa klijentom koji je napravio prilagođene betonske stambene module koristeći ovu postavku. Umjesto masivnog, skupog statičkog 3D štampača koji zauzima polovinu njihove fabrike, montirali su robotsku ruku na stazu koja se proteže cijelom dužinom njihovog proizvodnog prostora. Robot se neometano kreće duž staze, postavljajući beton sloj po sloj, prilagođavajući svoju putanju u realnom vremenu kako bi odgovarao zakrivljenim zidovima modula. Nema više dijelova za rezanje, nema više slabih spojeva. To je mnogo brže od štampanja malih delova i njihovog sklapanja, a delovi su jači jer se materijal polaže na jednu kontinuiranu putanju. Ovo nije samo demo - oni već instaliraju ove module u pristupačne stambene projekte, a druge građevinske kompanije slijede njihov primjer.
Nedavno smo radili sa klijentom koji je koristio ovu opremu za kreiranje betonskih kućnih modula po meri. Umjesto da koristi veliku, skupu, statičnu 3D mašinu koja je zauzimala polovinu tvorničkog poda, pisač umjesto toga montira robotsku ruku na stazu koja se proteže cijelom dužinom proizvodnog poda. Robot se neometano kreće duž staze, postavljajući beton sloj po sloj, prilagođavajući svoju putanju u realnom vremenu kako bi odgovarao zakrivljenim zidovima modula. Nema više dijelova za sečenje, nema više slabih šavova. To je mnogo brže od štampanja malih segmenata i njihovog sastavljanja, a dijelovi su jači jer je materijal položen u neprekidnoj putanji. Ovo nije samo demonstracija - oni već instaliraju ove module u pristupačne stambene projekte, a druge građevinske kompanije slijede njihov primjer.
Sljedeća je svestranost materijala, ogromna bolna tačka za obične 3D štampače. Većina desktop ili malih industrijskih 3D štampača je zaglavljena sa jednim ili dva materijala istovremeno, poput PLA ili ABS plastike. Ali kada uparite robota s 3D printanjem, možete zamijeniti alate u hodu da biste radili sa svim vrstama materijala, čak i miješajući ih usred tiska. Govorimo o metalu, keramici, betonu, hrani, bioplastici. Neki od naših klijenata iz svemira koriste ovo za štampanje delova sa metalnim umetcima ugrađenim u plastični okvir - savršeno za komponente koje moraju biti lagane, ali jake tamo gde je važno. Drugi miješaju recikliranu plastiku s betonom za građevinske materijale, smanjujući otpad u velikoj mjeri.
Sljedeća je materijalna raznolikost, što je velika bolna tačka kod običnih 3D štampača. Većina desktop ili malih industrijskih 3D štampača može koristiti samo jedan ili dva materijala istovremeno - kao što su PLA ili ABS plastika. Ali kombinujte robote sa 3D štampačima. Kada se štampa kombinuje, možete menjati alate u bilo kom trenutku, koristiti različite materijale, pa čak i mešati materijale tokom procesa štampanja. Govorimo o metalu, keramici, betonu, hrani, bioplastici. Neki od naših kupaca iz aeronautike koriste ovo za štampanje plastičnih delova okvira sa metalnim umetcima koji su ugrađeni u njih - savršeno za komponente koje moraju biti lagane, ali zahtevaju visoku čvrstoću u ključnim oblastima. Drugi miješaju recikliranu plastiku s betonom za građevinske materijale, drastično smanjujući otpad.
Sačekajte, i ne zaboravimo na popravke i održavanje. Roboti nisu samo za pravljenje novih dijelova – oni mogu popraviti i postojeće. Zamislite lopaticu vjetroturbine koja puca na 500 stopa u zrak. Ne možete donijeti cijelu oštricu u fabriku radi zavarivanja, zar ne? Ali ako imate prenosni robotski sistem sa 3D štampačem, možete ga dovesti do turbine, skenirati oštećeno mesto na lopatici i odštampati prilagođenu zakrpu za popravku baš tamo, na licu mesta. To nije hipotetika - vidjeli smo to na djelu kod energetskih kompanija. Skraćuje vrijeme popravke sa dana na sate i štedi im milione vremena zastoja. Zapitate se zašto bi iko čekao da pošalje pokvareni dio širom zemlje kada ga možete popraviti gdje je, koristeći 3D štampanje uz pomoć robota.
Čekaj, ne zaboravimo na popravke i održavanje. Ne samo da roboti mogu napraviti nove dijelove, već mogu i popraviti postojeće. Zamislite da lopatica vetroturbine napravi pukotinu na 500 stopa u vazduhu. Ne možete da pošaljete celu oštricu nazad u fabriku na zavarivanje, zar ne? Ali ako ste imali set 3D, prijenosni robotski sistem na strani za štampanje može ga dovesti do turbine, skenirati oštećeno područje na lopatici, a zatim odštampati prilagođeni zakrpu za popravku na licu mjesta. Ovo nije hipotetičko – već smo to vidjeli u praksi kod energetskih kompanija. Skratio je vrijeme popravke sa dana na sate i uštedio im milione u zastoju. Zbog čega se ljudi pitaju: Zašto slati oštećene dijelove na popravak diljem zemlje kada možete koristiti 3D štampanje uz pomoć robota da ih popravite na licu mjesta?
Zatim postoji prilagođeni proizvodni prostor, kao za male serije ili jednokratne dijelove s kojima obična automatizacija ne može podnijeti. Ako ste proizvođač medicinskih uređaja, možda će vam trebati prilagođeni implantat kuka koji odgovara anatomiji određenog pacijenta, ili mali zanatski proizvođač namještaja koji želi prilagođene zakrivljene dijelove za stolicu. Proizvodnja stare škole (kao što je CNC obrada ili brizganje) je preskupa za male serije – morate napraviti hiljade dijelova da pokrijete troškove alata. Robotska 3D štampa to mijenja jer je vođena softverom. Možete jednostavno otpremiti 3D model, podesiti ga na tačnu veličinu ili oblik koji vam je potreban i pritisnuti print-bez posebnih alata, bez dugog vremena postavljanja. Lokalna radnja bicikala s kojom radimo koristi ovo za izradu okvira za bicikle po mjeri za vozače neuobičajenih veličina tijela. Umjesto da naručuju okvire od velikog proizvođača koji naplaćuje premium, oni koriste naše robotske sisteme za štampanje laganih, izdržljivih okvira za nekoliko sati.
Zatim tu je oblast proizvodnje po narudžbi, kao što su dijelovi male količine ili jednokratni dijelovi, s kojima se konvencionalna automatizacija ne može nositi. Ako ste proizvođač medicinskih uređaja, možda će vam trebati prilagođeni implantat kuka koji odgovara anatomiji određenog pacijenta, ili ste mali proizvođač namještaja koji želi napraviti zakrivljeni dio za stolicu po mjeri. Metode proizvodnje stare škole (kao što je CNC obrada ili brizganje) su preskupe za male serije - morali biste napraviti hiljade dijelova da biste rasporedili troškove alata. Robots 3D Printing to mijenja jer je softverski vođen. Jednostavno otpremite 3D model, prilagodite ga tačnoj veličini ili obliku koji vam je potreban i pritisnete print – bez posebnih alata ili dugog vremena postavljanja. Jedna lokalna radnja bicikala s kojom sarađujemo iskoristila je ovu prednost tako što je napravila okvire za bicikle po narudžbi za bicikliste sa posebnim tipovima karoserije. Umjesto da naručuju okvire od velikih proizvođača koji naplaćuju visoke premije, oni koriste naš robotski sistem za štampanje laganih, izdržljivih okvira za nekoliko sati.
Pređimo sada na dio koji je svima na umu u posljednje vrijeme: koliko je ove stvari lako koristiti? Mnogi ljudi misle da su roboti samo za timove robotičara, ali to više nije istina. Izgradili smo sisteme koji dozvoljavaju bilo kome da upravlja njima, bez potrebe za kodiranjem. Na primjer, naš robotski sistem za zavarivanje bez koda omogućava vam da naučite robota putu 3D printanja samo pomjeranjem njegove ruke kroz željeni oblik uz pomoć ručne kontrole jednostavnije od pisanja G-koda za statičke 3D štampače. To je promijenilo igru za mala poduzeća koja nemaju namjenski tim za automatizaciju. Oni mogu koristiti ove robotske sisteme za 3D štampanje bez potrebe da angažuju nekoga da ih programira nedeljama.
Sada, hajde da razgovaramo o stvari koja je svima na umu ovih dana: koliko je ovo lako koristiti? Mnogi ljudi misle da su roboti samo za tim robotičara, ali to više nije tako. Gradimo sisteme tako da svako može da upravlja njima, bez potrebe za programiranjem. Na primjer, naš robotski sistem za zavarivanje bez kodiranja omogućava vam da naučite robota putu 3D štampanja jednostavnim pomicanjem ruke pomoću ručnog kontrolera i puštanjem da prati željeni oblik – to je mnogo lakše nego programirati G za statički 3D štampač. Kod je mnogo jednostavniji. Za mala preduzeća koja nemaju namenske timove za automatizaciju, ovo je promena igre. Oni mogu koristiti ove robotske sisteme za 3D štampanje, a da ne moraju da troše nedelje angažujući nekoga da ih programira.
Čekaj, a šta je sa mobilnošću? Neki od ovih robotskih postavki za 3D štampanje čak i ne moraju biti u fiksnoj fabrici. Napravili smo prijenosne opcije, poput našeg prijenosnog robotskog sistema za zavarivanje i prijenosnog robotskog sistema za zavarivanje, koji se mogu utovariti na kamion i odvesti na gradilišta, zone katastrofe ili čak udaljene rudnike. Rudarska kompanija u Kanadi koristila je prijenosnog robota za štampanje prilagođenih zamjenskih dijelova za tešku opremu od metala, upravo tamo u rudniku. Ne moraju čekati da se dijelovi isporuče iz grada, što skraćuje zastoje i održava njihov rad nesmetano. Divlja je pomisao da možete doći do rudnika uz pomoć malog robota, skenirati pokvareni dio, odštampati novi i vratiti se na posao za jedan dan.
Čekaj, šta je sa mobilnošću? Neki roboti 3D Oprema za štampanje ne treba čak ni da se popravlja u fabrici. Uveli smo prijenosne opcije, kao što su naš prijenosni robotski sistem za zavarivanje i prijenosni robotski sistem za zavarivanje, koji se mogu utovariti na kamione i transportovati na gradilišta, područja katastrofe, pa čak i udaljena rudarska mjesta. Rudarska kompanija u Kanadi koristi prijenosne robote za korištenje zlata na licu mjesta u rudarskim mjestima. Štampanje prilagođenih zamjenskih dijelova za tešku opremu. Ne moraju čekati da se dijelovi isporuče iz grada, što smanjuje vrijeme zastoja i održava operacije bez problema. Nevjerovatno je pomisliti da biste se mogli odvesti do rudnika s malim robotskim uređajem, skenirati oštećeni dio, odštampati novi i vratiti se na posao istog dana.
Želim da budem stvarna ovde - nije ovo samo sunce i duge. Još uvijek postoje prepreke. Početna cijena robotskog sistema plus alata za 3D štampanje može biti veća od standardnog desktop 3D štampača, posebno za mala preduzeća. Tu je i kriva učenja, čak i sa sistemima bez kodiranja – i dalje morate razumjeti kako se različiti materijali ponašaju kada se ekstrudiraju, na primjer kako se beton stvrdnjava ili kako se metal hladi da bi se izbjeglo savijanje. Ali tehnologija je svake godine sve bolja, troškovi se smanjuju, a sve više resursa za obuku se pojavljuje kako bi pomogli timovima da brzo uče.
Ovdje ću biti iskren – nije sve samo sunce i duge. Još uvijek postoje prepreke. Početni trošak robotskog sistema plus alata za 3D štampanje može biti veći od standardnog desktop 3D štampača, posebno za mala preduzeća. Tu je i problem krivulje učenja, čak i sa sistemom bez kodiranja – i dalje morate razumjeti kako se različiti materijali ponašaju kada se ekstrudiraju, na primjer kako se beton skrućuje ili kako se metal hladi da bi se izbjeglo savijanje. Ali tehnologija se svake godine poboljšava, troškovi se smanjuju, a sve više i više resursa za obuku se pojavljuje kako bi se timovima pomoglo da brzo dostignu brzinu.
Kao dobavljač sistema robota, vidjeli smo kako se svaki dio ovog prostora razvija, a jedina stvar koja se ističe je koliko su ovi sistemi prilagodljivi. Ne radi se samo o zamjeni stare tehnologije, već o otvaranju novih mogućnosti koje prije nisu postojale. Prije nekoliko godina niko nije mislio da možete odštampati kompletan modul kućišta na licu mjesta, ili popraviti lopaticu vjetroturbine bez penjanja 500 stopa, ili napraviti okvir bicikla po mjeri u maloj radnji. Sada se sve to dešava, a roboti su okosnica toga.
Kao dobavljač robotskih sistema, vidjeli smo kako se svaki aspekt ove oblasti razvija, a ono što se ističe je koliko su ovi sistemi prilagodljivi. To nije samo zamjena stare tehnologije - to je otvaranje novih mogućnosti koje prije nisu postojale. Prije nekoliko godina, niko nije mislio da možete odštampati cijeli stambeni modul na licu mjesta, ili popraviti lopaticu vjetroturbine bez penjanja 500 stopa, ili napraviti prilagođeni okvir bicikla u maloj radnji. Sada se sve to dešava, a roboti su okosnica svega.
Ako ste neko ko je bio znatiželjan o tome kako bi ovo moglo funkcionirati za vaš posao – bilo da se bavite građevinarstvom, zrakoplovstvom, medicinskim uređajima ili čak maloserijskom proizvodnjom – potaknuo bih vas da se obratite. Uvijek nam je drago da prođemo kroz kako naši robotski sistemi, poput naših prijenosnih sistema za zavarivanje Cobot ili bilo koje naše druge postavke, mogu biti prilagođeni vašim specifičnim potrebama. Ne radimo jednoznačna rješenja; sarađujemo s vama na stvaranju nečega što rješava vaše probleme.
Ako ste bili znatiželjni o tome kako bi ovo moglo funkcionirati u vašem poslu - bilo da se bavite građevinarstvom, zrakoplovstvom, medicinskim uređajima ili proizvodnjom male količine - preporučujem vam da nas kontaktirate. Uvijek smo sretni da vas provedemo kroz kako se jedan od naših robotskih sistema, poput našeg prijenosnog kobot sistema za zavarivanje ili bilo koje druge konfiguracije, može prilagoditi vašim specifičnim potrebama. Ne radimo jednoznačna rješenja; radimo s vama na stvaranju rješenja koje rješava vaš tačan problem.
Ne dozvolite da vas zavara oko 3D štampanja ili robota – ova kombinacija je tu da ostane i mijenja način na koji pravimo gotovo sve. Ne radi se samo o bržoj proizvodnji; radi se o tome da proizvodnju učinimo fleksibilnijom, pristupačnijom i održivijom. I kao dobavljač sistema robota, ponosni smo što smo dio toga. Ako želite da razgovarate više, javite nam se - tu smo da vam pomognemo.
Ne dozvolite da vas zavara 3D štampanje ili robotika – ova kombinacija je tu da ostane i mijenja način na koji pravimo gotovo sve. Ne radi se samo o bržoj proizvodnji; radi se o tome da proizvodnju učinimo fleksibilnijom, pristupačnijom i održivijom. Kao dobavljač robotskih sistema, ponosni smo što smo dio ovoga. Ako želite dalje razgovarati, kontaktirajte nas - tu smo da vam pomognemo.
Reference Reference
- ASTM International. (2022). Aditivna proizvodnja za velike komponente: trendovi i primjene. Preuzeto sa astm.org
ASTM International. (2022). Aditivna proizvodnja velikih komponenti: trendovi i primjene. Preuzeto sa astm.org - Udruženje robotičke industrije. (2023). Kolaborativni roboti u aditivnoj proizvodnji: Izvještaj o industriji za 2023. Preuzeto sa roboticsonline.org
Udruženje robotske industrije. (2023). Kolaborativni roboti u aditivnoj proizvodnji: Izvještaj o industriji za 2023. Preuzeto sa roboticsonline.org - Građevinska robotika. (2022). 3D štampanje na licu mesta za stanovanje: studije slučaja i uvid u industriju. Preuzeto sa constructionrobotics.com
Građevinska robotika. (2022). 3D štampanje kućišta na licu mesta: studije slučaja i uvid u industriju. Preuzeto sa constructionrobotics.com - Društvo inženjera proizvodnje. (2023). Mala serija aditivna proizvodnja: smanjenje troškova kroz robotske sisteme. Preuzeto sa sme.org
Društvo inženjera proizvodnje. (2023). Aditivna proizvodnja male količine: smanjenje troškova kroz robotske sisteme. Preuzeto sa sme.org
