Viszonylag kevesen gondolnak még arra, hogy prototípusgyártás helyett a végtermékek elkészítésére használhatnák az additív gyártástechnológiákat. Pedig jelenleg a 3D nyomtatás az egyik legrugalmasabb és legköltséghatékonyabb megoldást nyújthatja termékötleteink kisszériás gyártására.
Arról már a legtöbben hallottak, 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, amely néhány óra alatt legyártja bármely 3D tervünket. Arról azonban már jóval kevesebb szó esik, amikor maga a végtermék készül 3D nyomtatással. Egyre több pedig az olyan eset, hogy adott termékből maga a fogyasztó kezébe kerülő tárgy vagy alkatrész előállítása 3D nyomtatással valósul meg. Egy ilyen 1-2 ezer darab alatti 3D nyomtatási projekt teljesítéséhez már jól jön egy olyan 3D nyomtatófarm, ami például a FreeDee Printing Solutions 3D Akadémiáját erősíti és összesen 11 darab hálózatba kötött eszközből áll. A gépekkel létesített online kapcsolatnak köszönhetően ezen a rendszeren a több száz darabos gyártás is könnyen menedzselhető és felügyelhető.
Alacsony darabszámú gyártásra akkor lehet például szükségünk, amikor:
Piaci igények felmérése és széleskörű terméktesztelés 3D nyomtatott termékekkel
A 3D nyomtatásnak hála alacsony költségekkel adhatunk a potenciális célcsoportunk akár több száz tagjának kezébe 1-1 darabot a termékötletünkből. Így megfigyelhetjük, hogyan reagálnak, hogyan használják, kiknek jön be leginkább és milyen kérdések merülnek fel bennük. Az ilyen jellegű marketingkutatás rengeteg segítséget jelenthet a termék pozícionálásánál és többszörösen visszahozhatja a költségeket az elkerült hibák és a pontos tudás által, amire szert teszünk.
A másik módszer az, 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 millió forintba is kerülhet) és úgy egészében a tömeges gyártás rendkívül költséges befektetés, ezért az általában csak több tízezer egység eladásakor térül meg. Az ilyen, életbe vágó fontosságú tesztekre a fröccsöntés nem ad ésszerű lehetőséget.
Kis volumenű vagy időben széthúzó eladás kiszolgálása
Vannak alapvetően kis darabszámban értékesített termékek, amelyek része vagy egésze készülhet 3D nyomtatással, amennyiben a minőségbeli és esztétikai elvárások ezt megengedik, illetve a költségek is ezt indokolják.
Kis volumenű gyártásra itthon például az egyedi chopper motorok és Harley Davidson kiegészítő alkatrészek 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.
Hasonlóan kis darabszámokra és időben aránytalanul eltolódó rendelésekre építenek például azok a kisvállalkozások is, akik az egyedi sütiformák piacán kínálnak termékeket. Magyar kezdeményezésként a Meskán megtalálhatjuk lituga termékeit, vagy az Etsy-n a Copypastry 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 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 mindig szükségük van 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 megérné nekik. Az IT termékek piacán azonban olyan gyorsak a változások, hogy legtöbb esetben még két egymást követő megbízásukhoz sem tudják ugyanazokat a típusú mobileszközöket beszerezni a kellő darabszámban.
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 költséghatékony megoldásnak 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 projekt és a megrendelő egyedi kívánságait.
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 pipetta tartót. Egy ilyen eszköz a tankellékes boltban akár 10 000 forintba is kerülhet, míg például a Szent László Katolikus Középiskola bevallásuk szerint 600 forint anyagköltséggel nyomtatta ki a kelléket saját professzionális MakerBot 3D nyomtatóin. Csak egy ilyen kicsi, 20 darabos szérián 188 000 forintot tudnak spórolni az iskolának az elérhető additív gyártástechnológiának köszönhetően. Ugyancsak iskolai példa, hogy biológiai, anatómiai modelleket is több példányban nyomtattak, köztük a kéz csontozatát háromszor is reprodukálták. Nagy előny, hogy ezek a 3D nyomtatott tárgyak eltűnés vagy sérülés esetén olcsón és gyorsan pótolhatók.
3D nyomtatott formai összetettség
Számtalan bonyolult vonalvezetést követő, sok alámetszést tartalmazó terméket és alkatrészt találhatunk, amelyek egy testként való legyártása eddig elképzelhetetlen volt. A formai összetettség viszont 3D nyomtatással már egyáltalán nem jelent akadályt. Az additív gyártás ezen a területen tarol.
A 3D technológiával pontosan ugyanannyiba kerül és pont olyan egyszerű egy 5 grammos dobókocka, mint egy 5 grammos Voronoj stílusú sárkány legyártása. Nem csoda, hogy a Shapeways-en is 1109 oldalnyi termékből válogathatunk az ékszer kategóriában. Hazai példának pedig ott vannak a Szabó Péter által alapított parametric art ékszerei. Ezek az ékszerek 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 a művészetek világában pont az egyediség miatt a 3D nyomtatás nagyon optimális, ráadásul a hagyományos eljárásoknál kevésbé munka- és költségigényes alternatívát hozott.
A formai bonyolultságon túl egy új lehetőséget is hozott a gyártásba a 3D nyomtatás. A 3DP segítségével ugyanis lehetséges összeszerelés helyett a termékeket bennszülött alkatrészekkel gyártani. Láncot, sőt akár már működő emelőt is nyomtathatunk egy az egybe egy mezei FDM printeren. Emellett belső magot alkalmazó tárgyak, játékok, ékszerek is elkészíthetők. Utóbbira több példát is találhatunk a ’What to print in 3D?’ versenyen nevezett pályamunkák között, hiszen a felhívás kitétele volt, hogy csak 3D nyomtatással tárgyakat tervezzenek a résztvevők. Például Wágner Ákos kísérleti ritmushangszere, a RATTLE, amivel tavaly harmadik helyezést ért el, az eredeti koncepció szerint (nincsenek illesztések, a golyók a kalitkán belül azzal egy időben gyártódnak) csak 3D nyomtatással gyártható.
Promóciós ajándékok és márkázott eszközök
Hol lenne máshol nagyobb szükség egyediségre, feltűnésre, megkülönböztetésre, mint a marketingkommunikációnk során? A kisszériás 3D nyomtatás egyik slágerszolgáltatása a reklámajándék gyártás. Legyen szó egy partnertalálkozóról, karácsonyi üdvözletről vagy év közbeni céges ajándékokról, 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.
Látható, hogy széles körben lehet szükség 3D nyomtatással kivitelezett kisszériás sorozatgyártásra. A felesleges pazarlás elkerüléséhez már csak egyedül arra van szükség, hogy a megfelelően tájékozott embereknek a megfelelő időben jusson eszébe a technológia.