digitális sorozatgyártás

Kisszériás gyártás 3D nyomtatással A-tól Z-ig

Arról már rengeteget hallhattunk, olvashattunk, hogy mennyire megkönnyíti a 3D nyomtatás az innováció, a termékfejlesztés folyamatát. Akár naponta több mérnöki iteráció és valós teszt is lehetséges, ha birtokunkban van egy 3D nyomtató. Arról azonban már jóval kevesebb szó esik, amikor maga a végtermék készül 3D nyomtatással. Létezik pedig olyan eset, hogy adott termékből olyan kis darabszámokra van igény, hogy maga a fogyasztó kezébe kerülő tárgy előállítása a legköltséghatékonyabban 3D nyomtatással valósulhat meg.

Alacsony darabszámra, azaz kisszériás gyártásra akkor lehet szükség, ha eleve kis mennyiséget szeretnénk eladni egy adott termékből, vagy például egy projekt során kis mennyiségben használt eszközök létrehozása a cél. Ekkor érdemes számba venni a 3D nyomtattatás lehetőségét. A 3D nyomtatást, mint választott gyártástechnológiát a termék formai összetettsége is indokolhatja. Emellett lehetséges még a sorozatgyártásra való felkészüléskor a piaci tesztelés, a kereslet és az igények felmérésének céljából egy tömeggyártásra szánt termék első sorozatának legyártásakor is 3D nyomtatást alkalmazni.

A kisszériás 3D nyomtatás tipikus alkalmazási területei:

kisszériás gyártás esetei

Piaci igények felmérése és széleskörű terméktesztelés 3D nyomtatott termékekkel

A 3D nyomtatásnak hála alacsony költségekkel adhatunk a potenciális célcsoportunk akár többszáz tagjának kezébe 1-1 darabot a termékünkből, mielőtt az egyáltalán tömeggyártásba kerülne. Így megvizsgálhatjuk, hogyan reagál, hogyan használja, kiknek jön be leginkább, milyen kérdések merülnek fel bennük. Az ilyen jellegű marketingkutatás rengeteg segítséget jelenthet a termék pozicionálásánál és többszörösen visszahozhatja a költségeket az elkerült hibák és a pontos tudás által, amire szert teszünk.

A másik módszer, hogy a 3D nyomtatott, úgynevezett nullsorozatunkat felkínáljuk eladásra, ami által közvetlen, valós visszajelzést kapunk a termékötlet iránti keresletről és az arra felfigyelő, korai vásárlókról. Mivel a sorozatgyártáshoz szükséges sablonok (egy öntőforma akár több tízmillió forintba is kerülhet) és a tömeges gyártás rendkívül költséges befektetés, ezért az általában csak több tízezer egység eladásakor térül meg. Az ilyen, életbe vágó fontosságú tesztekre például a fröccsöntés nem ad ésszerű lehetőséget.

piaci teszt

Kis volumenű vagy időben széthúzó eladás kiszolgálása

Alapvetően előfordul, hogy egy termékből csak egészen kis darabszámot szeretnénk eladni. Ebben az esetben is készülhet annak része vagy egésze 3D nyomtatással.
Kis volumenű gyártásra itthon például az egyedi chopper motorok és Harley Davidson kiegészítők fejlesztésével foglalkozó Midland Manufaktur Kft. alkalmazza a 3D nyomtatást. Ők a 3D nyomtató alapvető funkciója, a prototípusgyártás mellett a saját MakerBot Replicatorukkal alkalomról alkalomra pár, végfelhasználásra készülő alkatrészt is gyártanak. Ez abban az esetben jellemző, amikor a darabszám viszonylag kicsi, és a fröccsöntés a fentiekben leírtak miatt nem érné meg.

sütiforma

Hasonlóan kis darabszámokra és időben aránytalanul eltolódó rendelésekre építenek például azok is, akik az egyedi sütiformák piacán kínálnak termékeket. Magyar kezdeményezésként a Meskán megtalálhatjuk lituga termékeit, vagy az Etsy-n a Copypastry 3D nyomtatott süti szaggató formáiból rendelhetünk. Biztosak lehetünk benne, hogy ők sem tudnának ilyen árakkal nyereségesen működni, és ekkora termékkínálatot fenntartani, ha nem 3D nyomtatást alkalmaznának.

Egyedi termékek projekt jellegű gyártása 3D nyomtatással

A projektmenedzseri pozíciók mellett a projekt jellegű munkák is szaporodnak. Egyes projektek pedig van, hogy teljesen egyedi, megfogható eszközökért, tárgyakért, alkatrészekért kiáltanak, melyekre csak és kizárólag az adott feladat megvalósításához van szükség. Ilyen helyzettel találta magát szembe tavaly a Frim Solutions Kft., akik azóta is 3D nyomtatással gyártatják a projekt jelleggel, a megbízásaik teljesítéséhez szükséges egyedi mobiltelefon és tablet tokokat.
A nyomtatásokat MakerBot Replicator 2-es nyomtatókon (3 db), valamint a 3D Akadémia 10 darab hálózatba kötött MakerBot Replicator nyomtatóján készítjük nekik. A hálózatról elérhető nyomtatófarm előnye, hogy követhetőbbé teszi az ilyen, nagyobb volumenű megrendelések követését, online akár a világ másik feléről ellenőrizhető a nyomtatások állapota, valamint egyszerre nagy kapacitáson közvetlen eléréssel sokkal gyorsabban dolgozhatunk.

A Frim Solutions alapvetően úgynevezett visual guide-ok, azaz kiállítások, kulturális intézmények látogatóit vezető, mobileszközökre optimalizált alkalmazások fejlesztésével foglalkozik. Az IT oldal mellett a hardvert is ők szervezik. A telefonok, tabletek beszerzésén túl azonban szükségük volt egy olyan fizikális eszközre, amely képes blokkolni a mobileszközök olyan funkcióit (például a kikapcsolást), amelyeket a szoftver nem. Ezzel a problémával a legtöbb ilyen projekt esetében szembesülnek. Feltehetnénk, hogy, ha minden feladatot ugyanazokkal a típusú IT eszközökkel oldanának meg, akkor 10-20 darab, 100-200 eszközt igénylő projekt után már talán más gyártástechnológia is megfelelhetne nekik, azonban az IT termékek piacán olyan gyorsak a változások, hogy legtöbb esetben még két egymást követő megbízásukhoz sem tudják ugyanazokat a típusú mobileszközöket beszerezni a kellő darabszámban.

Átlagosan 100-300 közötti egyedi tartóra van szükségük egy feladat megvalósításához. A 3D nyomtatás kiválasztása előtt több más gyártástechnológiát megvizsgáltak, mint lehetséges opciót. Felmerült a varratás, a műanyagöntés vagy a szilikonforma is, de utóbbiaknak magasak lettek volna a költségei, varratással pedig nem sikerült jó megoldást találni. Így jutottak el a 3D nyomtatásig, amely nemcsak költséghatékonynak bizonyult, de azóta is a legrugalmasabb megoldást biztosítja számukra. Ez azért van, mert 3D modellezés és nyomtatás alkalmazásakor minden egyes megbízásnál figyelembe lehet venni a termék egyedi jellemzőit, valamint a megbízó különleges igényeit, ráadásul az ismétlődő közös munka tapasztalatainak hála a modellek is egyre fejlődnek, miközben a költségek nem növekednek. Tehát maga a 3D nyomtatás költsége egyáltalán nem vagy csak minimálisan változik attól, hogy különböző modelleket nyomtatunk: 100 darab hasonló méretű, de akár egyenként eltérő tok nyomtatása pont annyiba kerül, mint 100 darab egyformáé.

költségek

Csapatunk legrégebbi tagja, Dezső Renáta tervezi számukra a kis volumenű, 3D nyomtatott tokokat. Azért érdemes a technológiával dolgozó szakemberrel terveztetni a 3D nyomtatásra szánt terméket, mert a gépeket ismerő mérnök az esztétikán túl a 3D nyomtathatóságra és az adott 3D nyomtató egyedi jellemzőire is odafigyel. A printerekkel egyébként könnyű, mégis tartós tárgyak tervezhetők, amiket jó kézbe fogni és bírják is a napi használatot.

Projektjellegű felhasználásra oktatási keretek között is van lehetőség. Vegyük például azt a helyzetet, hogy a kémia labor mind a 20 asztalára szeretnénk kihelyezni a gyerekeknek egy pipettatartót. Egy ilyen eszköz a tankellékes boltban akár 10 000 forintba is kerülhet, míg például partnerünk, a Szent László Katolikus Középiskola 600 forint anyagköltséggel nyomtatta ki a kelléket saját MakerBot 3D nyomtatóin. Csak egy ilyen kicsi, 20 darabos szérián 188 000 forintot tudnak spórolni az iskolák az elérhető additív gyártástechnológiának köszönhetően. Ugyancsak iskolai példa, hogy biológiai, anatómiai modelleket is több példányban nyomtattak, köztük a kéz csontozatát háromszor is reprodukálták, ráadásul ezek a 3D nyomtatott tárgyak eltűnés vagy sérülés esetén olcsón és gyorsan pótolhatók.

Az egyik erősség: formai összetettség 3D nyomtatással

Számtalan bonyolult vonalvezetést követő, sok alámetszést tartalmazó terméket találhatunk, amelyeknél eddig elképzelhetetlen volt vagy nagyon bonyolult az egy alkatrészként való legyártás. A bonyolultság viszont pont egy olyan attribútum, amiben a 3D nyomtatás tarol. Az additív gyártásnak köszönhetően készíthetünk például más technológiákkal lehetetlen formákat, így akár bennszülött alkatrészeket is. Ezzel a technológiával ráadásul pont annyiba kerül és pont olyan egyszerű egy 5 grammos dobókocka, mint egy 5 grammos Voronoj stílusú sárkány legyártása. Az ilyen formai összetettség az ékszerek világában különösen jellemző. Nem csoda, hogy a Shapeways-en 1109 oldalnyi termékből válogathatunk ebben a kategóriában.

Hazai példának itt van a Szabó Péter által alapított parametric art. A parametric art ékszerei a sütiformás példákhoz hasonlóan általában akkor kerülnek kinyomtatásra, amikor a megrendelés befut, így időben eltolva akár több tíz darab is elkészül ugyanabból a termékből. Lehet, hogy az évek során a tizedes jegyek sokszorozódnak, mégis az ékszerek világában pont az egyediség miatt a 3D nyomtatás nagyon optimális, ráadásul a hagyományos eljárásoknál kevésbé munka- és költségigényes alternatívát hozott.

Promóciós ajándékok és márkázott eszközök

Hol máshol lenne nagyobb szükség egyediségre, feltűnésre, megkülönböztetésre, mint a marketingkommunikációnk során? A kis szériás 3D nyomtatás egyik slágerszolgáltatása a reklámajándék gyártás. Legyen szó egy partnertalálkozóról, karácsonyi üdvözletről vagy év közbeni ajándékokról a kiemelt üzletfeleknek, mindenkinek volt már klasszisokkal jobb elképzelése a márkázott üzenettel ellátott csoki-alkohol-irodaszer-bögre halmoknál.

A 3D printelés segítségével a legtöbb, elrugaszkodott, netán őrült ötletünk költséghatékonyan megvalósítható. A CEO 3D szkennelt fejével ellátott BB-8 robot vagy PEZ cukorkaadagoló? Mennyit szeretnél? Egy újévi napszemüveg, aminek a viselője csak a te logód sziluettjén át nézhet a világra? Milyen színben kéred? A terméked az alkalomhoz illő kiegészítővel átalakítva? Csak szabadjára kell engedni a kreativitást. Ezer darab alatt szinte biztos, hogy 3D nyomtatással hatékonyan megvalósítható az elképzelés. Promóciós céllal általában egyedi reklámajándékok, és partnertalálkozók, versenyek díjazottjainak szánt különleges serlegek 3D nyomtattatása a jellemző, de még korántsem elterjedt trend.

3d nyomtatott céglogó
logózott ajándék

Ebben a cikkben magyarországi eseteknél maradva, az OTP Mobil például a Simple alkalmazás bemutatójaként és az Éhezők Viadala utolsó részének beharangozásaként tartott sajtótájékoztatóra ajándékozott a meghívottaknak nagyobb darabszámban 3D nyomtatott reklámajándékokat. A főszereplő, Katniss jelképének számító nádi poszátáját mintázó 500 darab jelvény professzionális, SLA technológiát alkalmazó Objet 260 műgyanta 3D nyomtatóval készült. Az eredetileg fekete nyomatokat a filmnek megfelelően aranyra fújatták. A madarak a film szóróanyagához rögzítve kerültek a vendégek tulajdonába és azóta is csak azok rendelkeznek vele, akik ott voltak az eseményen.

Hihetetlen, hogy még nem folyik ki a vállalati rendezvényeket gyakran látogatók könyökén a technológia, hiszen 3D nyomtatott díjakkal hazai pályán a Goldenblog díjátadóján már 2013-ban is találkozhattunk. Valahogy mégsem került a köztudatba és általános gyakorlatba a megoldás. Talán az ötletek hiánya miatt? Szintén Dezső Renáta tervezte a Goldenblog számára a 12 díjból, plusz 5 különdíjból álló terméksorozatot, melyek külön-külön is megállják a helyüket, egymás mellé illesztve pedig kiadják a Goldenblog feliratot. Mondani sem kell, hogy más technológiával 17 darab ilyen egyedi és pontos, minőségi tárgy gyártásának a díja valószínűleg hamvában ölte volna meg az ötletet.

3d nyomtatott díjak

Látható, hogy széles körben lehet szükség kisszériás sorozatgyártásra. A felesleges kiadások elkerüléséhez már csak egyedül arra van szükség, hogy a megfelelően tájékozott embereknek a megfelelő időben jusson eszébe a technológia.

Kíváncsi, hogy megérné-e Önnek 3D nyomtatással gyártani? Írja le a feladatot és segítünk megválaszolni a kérdést!

Név *

Email cím *

Feladat leírása


Fájl feltöltése: