Tervezés a 3D nyomtatáson túl – A tervezés evolúciója: a lehetetlen lehetséges

Ahogy egyre integráltabbá válnak a gyárak berendezései, egyre több és több gépipari vállalat kezd gondolkodni az Ipar 4.0 fogalmában – az új ipari forradalomban.

Az iparágak széles körében hoz változást az automatizáció, a robotika és a dolgok internete (IoT) – és ez alól a gépipar sem kivétel. Az ipari projektektől – mint az Airbus 3D nyomtatott repülőgép-alkatrésze – a kiskereskedelmi projektekig – mint az Under Armour 3D nyomtatott cipői – az előre gondolkodó cégek mind ezekkel a technológiákkal jutnak előnyhöz a versenytársakkal szemben. A fogyasztók számára ez olcsóbb, hatékonyabb és személyre szabottabb termékeket jelent, amelyeket intelligens és költséghatékony módokon gyártottak.

cipo

A robotikus gyártás és a 3D nyomtatás összekapcsolásával végtelen lehetőségek nyílnak a gyártás és a tervezés területén. Az új technológiákkal a tervezési és a gyártási folyamatokat elválasztó határok elmosódnak, így a mérnökök a jövő termékeit tudják megalkotni. Ahhoz, hogy kielégítsék az intelligensebb és fejlettebb termékeket igénylő keresletet, a gyártóknak át kell gondolniuk gyártási folyamataikat, és nyitottnak kell lenniük az új technológiákra.

Az additív gyártás felforgató hatása

Az additív gyártás nagyobb teret hagy a kreativitásnak a gyártási és a tervezési folyamatban egyaránt. Olyan rendkívül komplex alkatrészeket lehet létrehozni, amelyekre a hagyományos gyártási technikákkal nem voltak mód. Ez a módszer egyre jobban terjed egészségügyben – az orvosok így személyre szabott testrészeket, például koponya- és állkapocs-implantátumokat tudnak készíteni. Ezeknek a daraboknak a létrehozásához a gyártók először beszkennelik a páciens csontjait, és a rögzített modell alapján készítik el a testre szabott implantátumot. Az implantátumot ezek után titánból nyomtatják 3D-ben, és beültetik a páciensnek. Ez a termékek „személyre szabásának” felső foka.

Az additív gyártás és a robotika összekapcsolásával gyorsabbá és pontosabbá válik a gyártási folyamat, és a tervezők emberi beavatkozás nélkül hozhatnak létre komplex terveket. Bár a gyártók ezzel a módszerrel ma még egyszerűbb tárgyakat készítenek, a jövőben azonban eljutunk majd arra a pontra, amikor saját magukat összeszerelő szerkezeteket és tárgyakat hozunk létre. Jó példa erre az MX3D projektje: egy híd 3D nyomtatása a levegőben egy amszterdami csatorna fölött. Ezeknek a technológiáknak a kombinálásával az MX3D masszív és komplex szerkezeteket tud nyomtatni – a kis alkatrészektől a teljesen működőképes hidakig.

Tervezés a 3D nyomtatáson túl

A generatív tervezés lehet a következő olyan terület, ahol a tervezőkre és gyártókra a még fejlettebb formák és alakzatok elkészítésének köszönhetően hatalmas, eddig kiaknázatlan lehetőségek várnak. A generatív tervezés olyan folyamat, amelynek során a tervezők speciális szoftverrel optimális tervet hoznak létre olyan paraméterek alapján, mint a súly, a szilárdság, a költség, az anyagok vagy a méret. A számítógép több alternatívát kínál fel, és a legjobb optimalizált tervet javasolja. Ezzel az újítással a gyártók könnyebb és tartósabb formaterveket készíthetnek számtalan különböző iparágban a repülőgépipartól a cipőiparig.

Az Airbus már használta a generatív tervezést – segítségével létrehozta a világ legnagyobb 3D-nyomtatott repülőgépfülke-részegységét, amely 45 százalékkal (30 kg) könnyebb, mint a többi mai dizájn. Az erős szerkezetű, de könnyű mikrorácsos formát az Autodesk generatív tervezési szoftverével, a Dreamcatcherrel terveztették meg, és a gyártásához additív technikákat használtak. Ez becslések szerint évente 465 000 tonnával csökkenti a CO2-kibocsátást, aminek a hatása olyan, mintha egy évig mintegy 96 000 személyautóval kevesebb járna a közutakon.

plane

Összekapcsolt gyártóüzemek

Az automatizálást lehetővé tevő robotok mellett az összekapcsolt eszközök is fontos részei az új ipari forradalomnak és a jövő gyárainak. Ugyanakkor, mint nemrég végzett kutatásokból kiderült, a cégek kevesebb mint 30%-a nyilatkozott úgy, hogy készen áll a dolgok internetének (IoT)bevezetésére. Háromból egy (32%) vállalat úgy érzi, hogy addig még nagyon sok feladat áll előttük. A sikerhez a gyártóknak maximálisan ki kell használniuk a ma elérhető technológiákat. Ugyan sok gyártó használ korszerű technológiát, például érzékelőket a gépek működésének tökéletesítéséhez és felügyeletéhez, ezek a módszerek csupán felszínét jelentik mindannak, amit ezekkel el lehetne érni.

people

A nagy mennyiségű gyűjtött adat maximális kiaknázásához a tervezőknek és gyártóknak közösen kell majd kikísérletezniük, hogy a jövő gyárai milyen lehetőségeket rejtenek magukban.

Az üzemeken belüli automatizálás és összekapcsolás jelentősen előnyt jelent majd a gyártási folyamatok lehetőségeinek, hatékonyságának és rugalmasságának növelésében. Ezek a technológiák kiváló lehetőséget teremtenek arra, hogy a gyártók újradefiniálják magukat, és forradalmasítsák a gyártóipart.

Forrás:Pete Baxter (az Autodesk globális digitális gépipari megoldásaiért felelős értékesítési alelnöke)

Amennyiben szeretné bővíteni szakmai ismereteit, kihasználni az autodeskforum.hu nyújtotta előnyöket, szeretne hozzáférni a legfrissebb újdonságokhoz, vagy csupán hatékonyabban szeretne dolgozni, elég egyetlen lépés. Regisztráljon, és legyen tagja az Autodesk Fórum közösségnek!

További információ

Az Autodesk weboldalán.