«Отпечатанные» запчасти – в недалёком будущем
Трёхмерные (3D) принтеры давно нашли своё применение в различных отраслях промышленности. Эта технология стремительными шагами приближается и к автомобильному производству. Пионерами в области использования отпечатанных деталей для грузовых автомобилей стали «Daimler» и «Renault» – французский производитель начал испытания грузового автомобиля с двигателем, в производстве которого использованы отпечатанные на трёхмерном принтере детали. 3D-принтер может стать незаменимым, когда нужно изготовить редкую, дорогую или сложную деталь. Как скоро наступит время, когда отпечатанные детали станут неотъемлемой частью автомобильного производства?
3D-принтеры были изобретены в 1980 году. Поначалу эти устройства многим казались чем-то фантастическим. Однако, благодаря технологическому прорыву, трёхмерные принтеры из объекта научной фантастики постепенно превращаются в элемент повседневной жизни. Если промышленные принтеры стоят свыше 100 000 евро, то настольные принтеры можно купить примерно за 300 евро. 20 лет тому назад цифровые фотоаппараты тоже считались революционным изобретением, а сегодня мы и подумать не можем, что наши мобильные телефоны могут быть без интегрированных в них камер. Прошло время, и плёночные фотоаппараты превратились в музейную редкость, а современные цифровые фотоаппараты, образно говоря, нашли своё место в наших карманах.
Вполне вероятно, что трёхмерные принтеры тоже прочно войдут в нашу повседневную жизнь. Конечно, в карманах мы их носить не будем, однако, если в быту или в работе нам понадобится какой-нибудь специфический инструмент, мы сможем его просто отпечатать, выбрав в интернете одну из нескольких сотен тысяч трёхмерных моделей.
Трёхмерные принтеры помогают в решении проблемы складирования
На этот раз мы вспомнили о трёхмерной печати потому, что она обладает уникальным свойством быстро «вырастить» любую запчасть. Например, концерн «Daimler» поставил себе целью обеспечить своих клиентов любыми запчастями для всех находящихся на сегодняшний день в эксплуатации транспортных средств. Попробуем представить, сколько запасных частей могло накопиться в течение почти ста лет существования этой компании, и какой величины склад нужен для их хранения – не говоря о том, сколько места нужно для хранения оборудования (станков, литейных форм и т.д.) по производству запчастей для автомобилей более старых моделей.
Расчётливые немцы, как всегда, нашли выход. На нескольких заводах, расположенных на разных континентах, они оборудовали трёхмерные промышленные принтеры. С помощью этих принтеров в течение одного дня можно отпечатать практически любую необходимую деталь. Конечно, по сравнению с традиционной технологией производства, себестоимость трёхмерной детали может быть дороже, однако, трёхмерная печать позволяет полностью отказаться от огромных складов и решает другие производственные проблемы. Кроме запчастей, предназначенных для старых моделей грузовых автомобилей, с помощью трёхмерной технологии концерн «Daimler» вот уже некоторое время производит пластиковые детали для отделки грузовых автомобилей. По схеме «Daimler» работают и другие производители (в частности, «Audi»).
С помощью трёхмерного принтера можно изготовить практически любую вещь или деталь. Так, «Renault Trucks» изготовил детали (шатунки и подшипники распределительных валов) для своего 4-цилиндрового двигателя DTI 5, соответствующего стандарту «Евро 6». За счёт использования новой технологии общий вес 4-цилиндрового двигателя удалось уменьшить на 25 проц. Правда, на сегодняшний день это экспериментальное производство, однако, в будущем «Renault Trucks» планирует поставить производство отпечатанных двигателей на поток. Производитель утверждает, что прочность отпечатанных деталей не уступает прочности традиционных, и отпечатанные детали никак не влияют на эксплуатационные качества двигателя.
Возможности этой технологии наглядно иллюстрируют турбины, изготавливаемые для шведских суперавтомобилей «Koenigsegg». По таким параметрам, как относительная мощность, эффективность работы двигателя и динамические свойства этим автомобилям нет равных в мире. Новая технология позволяет создавать предметы, о которых раньше можно было лишь мечтать. Остаётся добавить, что трёхмерными принтерами с большим успехом пользуются все команды «Формулы-1»!
Решение во многих ситуациях
Вполне понятно, что трёхмерный принтер мог бы пригодиться в любом гараже. С его помощью можно радикально изменить ценообразование, уменьшить дефицит многих запчастей и отказаться от затрат на складирование и дальнейшую логистику.
Каждый из нас, кто хоть раз покупал новые детали для своего транспортного средства, должен был испытать чувство возмущения по поводу способности производителей брать за какую-то пластмассовую мелочь бешенные деньги. С точки зрения производителей, всё логично: создание некоторых деталей требует особых знаний, технологий, сырья, поэтому их высокую стоимость нетрудно объяснить. К сожалению, иногда за производственной логикой кроется элементарная коммерческая выгода.
Между тем в жизни мы сталкиваемся с куда более банальными ситуациями. Например, в механизме стеклоочистителя износилась шестерня. Эту обыкновенную деталь заменить несложно, но отдельно она не продаётся, поэтому приходится покупать новый дорогостоящий механизм вместе с электрическим мотором. В таком случае отпечатанная шестерня могла бы стать отличным решением, позволяющим не тратить деньги на весь узел.
Использование трёхмерного принтера может решить ещё одну немаловажную проблему – проблему времени. Так как любую необходимую деталь на принтере можно изготовить в течение нескольких дней, тому, кто в ней нуждается, не придётся долго ждать, пока деталь будет доставлена в магазин запчастей или в автосервис.
Придётся подождать
Идея о том, что заказанную покупателем деталь можно отпечатать на месте, минуя административные, логистические и складские издержки, не является новой. На сегодняшний день она кажется панацеей, однако, широкое применение трёхмерных принтеров всё ещё невозможно по двум причинам: во-первых, промышленная линия подобного оборудования стоит очень дорого, во-вторых, для того, чтобы отпечатать деталь на принтере, необходимо иметь её трёхмерную модель – а это второе дорогое удовольствие. В то время, как принтеры становятся дешевле, модели продолжают оставаться дорогими.
По словам Айсте Лукшайте, менеджера компании «Smart Factory» (компания предоставляет услуги трёхмерной печати), в процессе создания печатной детали самым дорогостоящим является этап разработки трёхмерной модели. «Клиенты могут нам принести любую деталь, даже поломанную – с помощью специальных сканеров мы будет „выращивать“ эту деталь слой за слоем, пока не воссоздадим её оригинальную трёхмерную модель. К сожалению, в большинстве случаев стоимость изготовления модели не оправдывает стоимости детали, которую получает заказчик. Он платит за отпечатанную деталь – во многих случаях печать стоит дешевле, чем модель». По словам А. Лукшайте, процесс изготовления модели и отпечатки детали занимает примерно неделю. В некоторых случаях это время можно сократить.
Айварас Герульскис, руководитель компании «3D kalvė», говорит, что в некоторых случаях необходимую для печати модель можно изготовить ручным способом, но это будет трудоёмкий процесс. В конечном итоге ручная модель вряд ли будет стоить дешевле, чем изготовленная с помощью сканера. По словам А. Герульскиса, в зависимости от используемого сырья (пластика, металла), формы, размеров, веса и т.д. , отпечатанная деталь может стоить от 10 до 1000 евро.
А. Герульскис обратил внимание на то, что печатать деталь целесообразно в тех случаях, когда её нельзя изготовить традиционными способами. По его словам, если есть возможность использовать более дешёвые методы (фрезерные или координатные станки), лучше поступать разумно и не гоняться за модными технологиями.
В автосервисах принтеры появятся не скоро
Можно порадоваться тому, что Литва идёт в ногу с новейшими технологиями, и в Литве есть возможность отпечатать качественную пластиковую или металлическую (даже хромовую или титановую) деталь. Как уже говорилось, печатать детали целесообразно в тех случаях, если оригинальные детали стоят очень дорого или доставка оригинальных деталей занимает много времени. Единственная проблема заключается в том, что для печатных деталей необходимы трёхмерные модели, а их изготовление в большинстве случаев стоит больше, чем сама деталь.
Насколько вероятно, что трёхмерные принтеры появятся, например, в магазинах запчастей или в автосервисах? Такая перспектива выглядит очень заманчиво. Достаточно было бы иметь трёхмерные модели деталей, поставляемые производителями – и любой представитель производителя, продавец или автосервис мог бы прямо в своём офисе отпечатать нужную деталь или её элемент. Сегодня можно с уверенностью сказать, что в скором времени это не произойдёт. Почему?
Во-первых, потому, что промышленный принтер стоит в среднем 100 000 евро. Такое оборудование может себе позволить только компания, способная обеспечить его рентабельной нагрузкой.
Во-вторых, значительную часть дохода производителей составляет доход от продажи запчастей. Если трёхмерные принтеры появятся в офисах официальных представителей, производители потеряют часть своих доходов, а в этом они никак не заинтересованы.
В-третьих, большое количество используемых в промышленности деталей защищено патентами, поэтому их тиражирование (пусть даже в благих целях) может быть истолковано как посягательство на интеллектуальную собственность.
В-четвёртых, множество деталей, предназначенных для производства и ремонта транспортных средств, должны соответствовать строгим требованиям безопасности и охраны окружающей среды. На сегодняшний день не совсем понятно, как эти требования нужно было бы применять к отпечатнным деталям.
Возможно, именно по этим причинам представители производителей грузовой техники, заявили, что разговоров о том, что за счёт принтеров можно было бы отказаться от содержания некоторых складских помещений, пока не слышно.
Технология входит в нашу жизнь
В заключение следует отметить, что технология трёхмерной печати с каждым днём становится дешевле. Принтеры приобретают более компактные размеры, а отпечатанные на них изделия – более высокое качество. Поэтому вполне вероятно, что в недалёком будущем на трёхмерном принтере можно будет отпечатать не только поломанный кронштейн для бокового зеркала, но и набор обеденных ложек. Для этого понадобится трёхмерная модель желаемого предмета. В настоящее время производство трёхмерной модели всё ещё стоит дороже, чем собственно печать на принтере. Но если смотреть в будущее с оптимизмом, то производство трёхмерных моделей и печатание запасных частей для грузовых автомобилей в какой-то момент станет экономически обоснованным процессом – ведь грузовой парк очень большой, в любом автомобиле рано или поздно приходится что-то менять. Если сегодня трёхмерная модель попадает в разряд дорогостоящих и эксклюзивных продуктов, то через некоторое время модель любой запчасти можно будет свободно скачать в интернете. Всё зависит от рынка – если появится спрос, то будет и предложение.
Источник: cargonews.lt
