Son zamanlarda üretim veya imalat alanlarında dolaşıyorsanız, muhtemelen iki büyük trendin sert bir şekilde çarpıştığını fark etmişsinizdir: robot sistemleri daha esnek hale geliyor ve 3D baskı (süslü terimleri seven insanlar için katmanlı üretim) küçük prototiplerin çok ötesine geçiyor. Birkaç yıl önce insanlar 3D baskının sadece masa süsleri veya tek seferlik parçalar yapmak için olduğunu düşünüyordu, ancak şimdi havacılıktan inşaata kadar her yerde ortaya çıkıyor ve robot sistemleri bunu gerçekleştiren gizli sos. Bir robot sistemi tedarikçisi olarak, robotları 3D baskıyla eşleştirmenin sadece bir hile olmadığını ilk elden gördüm; eski tarz 3D yazıcıların ve statik otomasyonun çözemediği sorunları çözüyor. Halihazırda mevcut olan gerçek, oyunun kurallarını değiştiren uygulamaları ve bu birleşimin neden işleri yapma şeklimizi değiştirdiğini açıklayalım.
Son zamanlarda üretim veya işleme dünyasındaysanız, muhtemelen iki ana eğilimin çarpıştığını fark etmişsinizdir: robotik sistemler giderek daha esnek hale geliyor ve 3D baskı (gösterişli terimlerden hoşlananlar için katmanlı üretim) küçük prototip aşamasının çok ötesine geçmiş durumda. Birkaç yıl önce insanlar 3D Baskının bir zamanlar masaüstü süs eşyaları veya tek kullanımlık parçalar yapmak için kullanıldığını düşünüyordu, ancak şimdi havacılıktan inşaata kadar her alanda çiçek açıyor ve robotik sistemler tüm bunları mümkün kılan gizli sos. Bir robotik sistem tedarikçisi olarak, robotik ve 3D baskı kombinasyonunun bir hileden daha fazlası olduğunu ilk elden gördüm; eski tarz 3D yazıcıların ve statik otomasyonun çözemediği sorunları çözüyor. Halihazırda mevcut olan gerçekten yıkıcı uygulamaları ve bu kombinasyonun neden işleri yapma şeklimizi değiştirdiğini açıklayalım.
Öncelikle, en devasa statik 3D yazıcılar için bile çok büyük olan, geniş formatlı 3D baskıyı düşünen parçalardan bahsedelim. Gerçekten büyük: rüzgar türbini bileşenleri, nakliye konteynırı parçaları, muhafaza için inşaat modülleri, hatta tam boyutlu araba şasisi prototipleri. Geleneksel 3D yazıcılar sabit yapı hacimleriyle sınırlıdır; 3 metreden daha uzun bir parçaya ihtiyacınız varsa, ya onu birbirine yapıştırması sonsuza kadar sürecek küçük, zayıf bölümlere ayırmanız ya da tamamen unutmanız gerekir. Robotlar bunu düzeltiyor çünkü baskı uçlarını (ekstruder, lazer veya malzeme depolayıcı) standart bir Kartezyen 3D yazıcının 3 ekseninden çok daha fazla 6 eksenli hareketle hareket ettirebiliyorlar. Bu, sizi engelleyen sabit bir kutu olmadan, istediğiniz boyuttaki parçayı yazdırabileceğiniz anlamına gelir.
Öncelikle geniş format 3D baskıdan bahsedelim; en hantal statik 3D yazıcılara bile sığmayan parçaları düşünün. Örneğin, gerçekten büyük olanlar: rüzgar türbini bileşenleri, nakliye konteyneri parçaları, ev inşa modülleri ve hatta tam boyutlu araba şasisi prototipleri. Geleneksel 3D yazıcılar sabit bir yapı hacmiyle sınırlıdır; 10 metreden fazla bir parçaya ihtiyacınız varsa, ya onu küçük, kırılgan parçalara ayırıp birbirine yapıştırmak için çok zaman harcamanız ya da tamamen vazgeçmeniz gerekir. Robotlar bu sorunu çözüyor çünkü baskının ucunu (ekstruder, lazer veya malzeme depolayıcı) 6 eksende hareket ettirebiliyorlar; bu, standart bir Kartezyen 3D yazıcının 3 ekseninden çok daha fazla. Bu, her boyuttaki parçaları yazdırabileceğiniz ve artık sabit bir kutuyla sınırlı olmadığınız anlamına gelir.
Yakın zamanda bu kurulumu kullanarak özel beton konut modülleri yapan bir müşteriyle çalıştık. Fabrika zemininin yarısını kaplayan devasa, pahalı bir statik 3D yazıcı yerine, üretim sahalarının tüm uzunluğu boyunca uzanan bir ray üzerine bir robot kolu monte ettiler. Robot, betonu katman katman döşeyerek, yolunu modülün kavisli duvarlarına uyacak şekilde gerçek zamanlı olarak ayarlayarak ray boyunca sorunsuz bir şekilde hareket eder. Artık dilimlenen parçalar yok, zayıf bağlantılar yok. Küçük bölümleri basıp bunları bir araya getirmekten çok daha hızlıdır ve malzeme tek bir sürekli yol boyunca döşendiği için parçalar daha güçlüdür. Bu sadece bir demo değil; zaten bu modülleri uygun fiyatlı konut projelerine kuruyorlar ve diğer inşaat şirketleri de aynı şeyi yapıyor.
Yakın zamanda bu teçhizatı özel beton ev modülleri oluşturmak için kullanan bir müşteriyle çalıştık. Yazıcı, fabrika alanının yarısını kaplayan büyük, pahalı, statik bir 3D makine kullanmak yerine, üretim alanının tüm uzunluğu boyunca uzanan bir ray üzerine robotik bir kol monte ediyor. Robot, betonu katman katman döşeyerek, yolunu gerçek zamanlı olarak modülün kavisli duvarlarına uyacak şekilde ayarlayarak ray boyunca sorunsuz bir şekilde hareket eder. Artık kesici parça yok, zayıf dikiş yok. Küçük bölümleri basıp sonra bunları birleştirmekten çok daha hızlıdır ve malzeme sürekli bir yol boyunca yerleştirildiği için parçalar daha güçlüdür. Bu sadece bir gösteri değil; bu modülleri zaten uygun fiyatlı konut projelerine kuruyorlar ve diğer inşaat şirketleri de aynı şeyi yapıyor.
Sırada, sıradan 3D yazıcılar için büyük bir sıkıntı noktası olan malzeme çok yönlülüğü var. Çoğu masaüstü veya küçük endüstriyel 3D yazıcı, PLA veya ABS plastik gibi aynı anda bir veya iki malzemeye takılır. Ancak bir robotu 3D baskıyla eşleştirdiğinizde, her türlü malzemeyle çalışmak için araçları anında değiştirebilirsiniz, hatta bunları baskının ortasında karıştırabilirsiniz. Adını siz koyun, metalden, seramikten, betondan, gıdadan, biyoplastikten bahsediyoruz. Havacılık ve uzay alanındaki müşterilerimizden bazıları bunu, plastik bir çerçeveye yerleştirilmiş metal eklentilere sahip parçaları basmak için kullanıyor; hafif ama gerektiğinde güçlü olması gereken bileşenler için mükemmel. Diğerleri ise inşaat malzemeleri için geri dönüştürülmüş plastiği betonla karıştırıyor ve israfı büyük oranda azaltıyor.
Sırada, sıradan 3D yazıcıların en büyük sorunlarından biri olan malzeme çeşitliliği yer alıyor. Çoğu masaüstü veya küçük endüstriyel 3D yazıcı, PLA veya ABS plastik gibi aynı anda yalnızca bir veya iki malzeme kullanabilir. Ancak robotları 3D yazıcılarla birleştirin. Baskı birleştirildikten sonra istediğiniz zaman araçları değiştirebilir, çeşitli malzemeler kullanabilir ve hatta baskı işlemi sırasında malzemeleri karıştırabilirsiniz. Adını siz koyun, metalden, seramikten, betondan, gıdadan, biyoplastikten bahsediyoruz. Havacılık ve uzay alanındaki müşterilerimizden bazıları bunu, içine metal eklentiler yerleştirilmiş plastik çerçeve parçalarını basmak için kullanıyor; hafif olması gereken ancak önemli alanlarda yüksek mukavemet gerektiren bileşenler için mükemmel. Diğerleri ise inşaat malzemeleri için geri dönüştürülmüş plastiği betonla karıştırarak atığı büyük ölçüde azaltıyor.
Bekle, tamir ve bakımı unutmayalım. Robotlar sadece yeni parçalar yapmak için değil, aynı zamanda mevcut parçaları da onarabilirler. Havada 500 feet yükseklikte çatlayan bir rüzgar türbini kanadı hayal edin. Kaynak için bıçağın tamamını fabrikaya getiremezsiniz, değil mi? Ancak 3D yazdırma ucuna sahip taşınabilir bir robot sisteminiz varsa, onu türbine getirebilir, kanattaki hasarlı noktayı tarayabilir ve özel bir onarım yamasını doğrudan yerinde yazdırabilirsiniz. Bu bir varsayım değil; bunu enerji şirketlerinde çalışırken gördük. Onarım süresini günlerden saatlere indirir ve milyonlarca kesintiden tasarruf sağlar. Robot destekli 3D baskıyı kullanarak kırık bir parçayı olduğu yerde tamir edebilecekken neden birisinin ülke geneline göndermek için beklediğini merak ediyorsunuz.
Durun, tamir ve bakımı unutmayalım. Robotlar sadece yeni parçalar yapmakla kalmıyor, aynı zamanda mevcut parçaları da onarabiliyor. Bir rüzgar türbini kanadının havada 500 feet yükseklikte bir çatlak oluşturduğunu hayal edin. Bıçağın tamamını kaynak yapılması için fabrikaya gönderemezsiniz, değil mi? Ancak baskı tarafında bir dizi 3D A taşınabilir robotik sisteminiz varsa bunu türbine getirebilir, bıçak üzerindeki hasarlı alanı tarayabilir ve ardından yerinde özelleştirilmiş bir onarım yaması yazdırabilirsiniz. Bu varsayımsal değil; bunu enerji şirketlerinde zaten pratikte gördük. Onarım süresini günlerden saatlere indirdi ve milyonlarca kesintiden tasarruf sağladı. Bu da insanların merak etmesine neden oluyor: Robot destekli 3D baskıyı kullanarak yerinde onarmak varken neden hasarlı parçaları onarılmak üzere ülke geneline gönderesiniz ki?
Ayrıca, normal otomasyonun idare edemeyeceği küçük partili veya tek seferlik parçalar gibi özel üretim alanı da var. Tıbbi cihaz üreticisiyseniz, belirli bir hastanın anatomisine uyan özel bir kalça implantına veya sandalye için özel kavisli parçalar isteyen küçük bir mobilya üreticisine ihtiyacınız olabilir. Eski usul imalat (CNC işleme veya enjeksiyonlu kalıplama gibi) küçük partiler için çok pahalıdır; takım masraflarını karşılamak için binlerce parça üretmeniz gerekir. Robotik 3D baskı, yazılım odaklı olduğu için bunu değiştiriyor. Sadece bir 3D modeli yükleyebilir, tam olarak ihtiyacınız olan boyuta veya şekle göre ayarlayabilir ve yazdırabilirsiniz; özel bir araç yok, uzun kurulum süreleri yok. Birlikte çalıştığımız yerel bir bisiklet mağazası, bunu alışılmadık vücut boyutlarına sahip sürücüler için özel bisiklet çerçeveleri yapmak için kullanıyor. Büyük bir üreticiden yüksek ücret karşılığında çerçeve sipariş etmek yerine, birkaç saat içinde hafif, dayanıklı çerçeveler basmak için robot sistemlerimizi kullanıyorlar.
Ayrıca, geleneksel otomasyonun üstesinden gelemediği, düşük hacimli veya tek seferlik parçalar gibi özel üretim alanı da var. Tıbbi cihaz üreticisiyseniz, belirli bir hastanın anatomisine uyan özel bir kalça implantına ihtiyacınız olabilir veya bir sandalye için özel kavisli bir parça yapmak isteyen küçük bir el sanatları mobilya üreticisiyseniz. Eski usul üretim yöntemleri (CNC işleme veya enjeksiyonlu kalıplama gibi) küçük partiler için çok pahalıdır; takım maliyetlerini yaymak için binlerce parça yapmanız gerekir. Robots 3D Printing, yazılım odaklı olduğu için bunu değiştiriyor. Sadece bir 3D modeli yükleyin, tam olarak ihtiyacınız olan boyuta veya şekle ayarlayın ve baskı tuşuna basın; özel bir araç veya uzun kurulum süreleri gerekmez. Birlikte çalıştığımız yerel bir bisiklet mağazası, özel vücut tiplerine sahip bisikletçiler için özel bisiklet çerçeveleri üreterek bundan yararlandı. Yüksek primler talep eden büyük üreticilerden çerçeve sipariş etmek yerine, hafif, dayanıklı çerçeveleri birkaç saat içinde basmak için robotik sistemimizi kullanıyorlar.
Şimdi gelelim son zamanlarda herkesin aklında olan kısma: Bu şeyin kullanımı ne kadar kolay? Pek çok insan robotların yalnızca robot uzmanlarından oluşan ekipler için olduğunu düşünüyor ancak bu artık doğru değil. Herkesin kodlama gerektirmeden çalıştırmasına olanak tanıyan sistemler geliştirdik. Örneğin, Kodsuz Kaynak Robotu Sistemimiz, statik 3D yazıcılar için G kodu yazmaktan daha basit bir elle kontrol yöntemiyle, yalnızca kolunu istenen şekil boyunca hareket ettirerek robota 3D yazdırma yolunu öğretmenizi sağlar. Bu, özel bir otomasyon ekibine sahip olmayan küçük işletmeler için oyunun kurallarını değiştiren bir gelişme oldu. Bu robot sistemlerini, haftalarca programlayacak birini işe almak zorunda kalmadan 3D baskı için kullanabiliyorlar.
Şimdi bu aralar herkesin aklına gelen şeyden bahsedelim: Bu şeyin kullanımı ne kadar kolay? Pek çok insan robotların yalnızca robot uzmanlarından oluşan bir ekip için olduğunu düşünüyor ancak artık durum böyle değil. Herhangi bir programlama gerektirmeden herkesin çalıştırabileceği sistemler kuruyoruz. Örneğin, kodsuz kaynak robotu sistemimiz, kolu bir el kumandasıyla basitçe hareket ettirerek ve istenen şekli takip etmesini sağlayarak robota 3 boyutlu yazdırma yolunu öğretmenizi sağlar; bu, statik bir 3 boyutlu yazıcı için bir G programlamaktan çok daha kolaydır. Kod çok daha basit. Özel otomasyon ekiplerine sahip olmayan küçük işletmeler için bu, oyunun kurallarını değiştiren bir gelişmedir. Bu robotik sistemleri, onları programlayacak birini işe almak için haftalarca harcamak zorunda kalmadan 3D baskı için kullanabilirler.
Bekle, peki ya hareketlilik? Bu robotik 3D baskı kurulumlarından bazılarının sabit bir fabrikada olmasına bile gerek yok. Taşınabilir Kaynak Robotu Sistemimiz ve Taşınabilir Robotik Kaynak Sistemimiz gibi bir kamyona yüklenebilen ve iş sahalarına, afet bölgelerine ve hatta uzak madenlere götürülebilen taşınabilir seçenekler yaptık. Kanada'daki bir madencilik şirketi, madende ağır ekipmanlara yönelik özel yedek parçaları metalden basmak için taşınabilir bir robot kullandı. Parçaların şehirden gönderilmesini beklemek zorunda değiller, bu da aksama süresini kısaltıyor ve operasyonlarının sorunsuz bir şekilde devam etmesini sağlıyor. Küçük bir robot kurulumuyla madene gidebileceğinizi, kırık bir parçayı tarayıp yenisini yazdırabileceğinizi ve bir gün içinde işinize geri dönebileceğinizi düşünmek çılgınlık.
Durun, hareketlilik ne olacak? Bazı robotlar 3D Baskı ekipmanının fabrikada onarılmasına bile gerek yoktur. Kamyonlara yüklenerek şantiyelere, afet bölgelerine ve hatta uzak maden sahalarına taşınabilen portatif kaynak robotu sistemimiz ve portatif robot kaynak sistemimiz gibi portatif seçenekleri tanıttık. Kanada'daki bir madencilik şirketi, maden sahalarında altını yerinde kullanmak için taşınabilir robotlar kullanıyor. Ağır ekipmanlar için özel yedek parçaların basılması. Parçaların şehirden gönderilmesini beklemek zorunda kalmıyorlar, bu da aksama süresini azaltıyor ve operasyonların sorunsuz ilerlemesini sağlıyor. Küçük bir robotik cihazla maden sahasına gidip, hasarlı parçayı tarayıp yenisini yazdırıp aynı gün işinize dönebileceğinizi düşünmek inanılmaz.
Burada gerçek olmak istiyorum; bu sadece güneş ışığı ve gökkuşağından ibaret değil. Hala engeller var. Bir robot sistemi artı bir 3D baskı aracının ön maliyeti, özellikle küçük işletmeler için standart bir masaüstü 3D yazıcıdan daha yüksek olabilir. Ayrıca, kodsuz sistemlerde bile bir öğrenme eğrisi vardır; betonun nasıl sertleştiği veya metalin bükülmeyi önlemek için nasıl soğuduğu gibi farklı malzemelerin ekstrüzyon sırasında nasıl davrandığını hala anlamanız gerekir. Ancak teknoloji her yıl daha iyiye gidiyor, maliyetler düşüyor ve ekiplerin hızlı öğrenmesine yardımcı olmak için daha fazla eğitim kaynağı ortaya çıkıyor.
Burada dürüst olacağım; her şey güneş ışığı ve gökkuşağından ibaret değil. Hala engeller var. Robotik sistemin artı 3D baskı araçlarının ön maliyeti, özellikle küçük işletmeler için standart bir masaüstü 3D yazıcıdan daha yüksek olabilir. Ayrıca, kodsuz bir sistemle bile öğrenme eğrisi sorunu var; betonun nasıl katılaştığı veya metalin bükülmeyi önlemek için nasıl soğuduğu gibi farklı malzemelerin ekstrüzyon sırasında nasıl davrandığını hala anlamanız gerekiyor. Ancak teknoloji her yıl gelişiyor, maliyetler düşüyor ve ekiplerin hızla hızlanmasına yardımcı olmak için giderek daha fazla eğitim kaynağı ortaya çıkıyor.
Bir robot sistemi tedarikçisi olarak, bu alanın her parçasının geliştiğini gördük ve öne çıkan tek şey, bu sistemlerin ne kadar uyarlanabilir olduğudur. Bu sadece eski teknolojiyi değiştirmekle ilgili değil; daha önce var olmayan yeni olasılıkların önünü açmakla da ilgili. Birkaç yıl önce hiç kimse, tam gövde modülünü yerinde basabileceğinizi, 150 metre tırmanmadan bir rüzgar türbini kanadını onarabileceğinizi ya da küçük bir dükkanda özel bir bisiklet iskeleti yapabileceğinizi düşünmemişti. Artık her şey oluyor ve robotlar bunun omurgasını oluşturuyor.
Bir robotik sistem tedarikçisi olarak, bu alanın her yönünün geliştiğini gördük ve öne çıkan şey, bu sistemlerin ne kadar uyarlanabilir olduğudur. Bu sadece eski teknolojinin yerini almakla kalmıyor, daha önce var olmayan yeni olasılıkların önünü açıyor. Birkaç yıl önce hiç kimse tüm bir mahfaza modülünü yerinde basabileceğinizi, 150 metre tırmanmadan bir rüzgar türbini kanadını tamir edebileceğinizi veya küçük bir dükkanda özel bir bisiklet iskeleti yapabileceğinizi düşünmemişti. Artık her şey oluyor ve robotlar tüm bunların omurgasını oluşturuyor.
Bunun işiniz için nasıl işe yarayacağını merak eden biriyseniz (ister inşaat, havacılık, uzay, tıbbi cihazlar, hatta küçük seri üretim alanında olun), bize ulaşmanızı öneririm. Taşınabilir Kaynak Cobot Sistemlerimiz veya diğer kurulumlarımız gibi robot sistemlerimizin özel ihtiyaçlarınıza göre nasıl özelleştirilebileceğini size göstermekten her zaman mutluluk duyarız. Her duruma uygun tek çözüm üretmiyoruz; Sorunlarınızı tam olarak çözecek bir şey oluşturmak için sizinle birlikte çalışıyoruz.
Bunun işinizde nasıl işe yarayacağını merak ediyorsanız (inşaat, havacılık, tıbbi cihazlar veya düşük hacimli üretim sektöründe olun), bizimle iletişime geçmenizi öneririm. Taşınabilir kaynak cobot sistemimiz veya başka herhangi bir konfigürasyon gibi robotik sistemlerimizden birinin özel ihtiyaçlarınıza göre nasıl özelleştirilebileceği konusunda size yol göstermekten her zaman mutluluk duyarız. Her duruma uygun tek çözüm üretmiyoruz; Sorununuzu tam olarak çözecek bir çözüm oluşturmak için sizinle birlikte çalışıyoruz.
3D baskı veya robotlar hakkındaki abartılı reklamların sizi kandırmasına izin vermeyin; bu kombinasyon kalıcı olacak ve neredeyse her şeyi yapma şeklimizi değiştirecek. Bu sadece daha hızlı üretimle ilgili değil; üretimi daha esnek, daha erişilebilir ve daha sürdürülebilir kılmakla ilgilidir. Bir robot sistemi tedarikçisi olarak bunun bir parçası olmaktan gurur duyuyoruz. Daha fazla konuşmak istiyorsanız bize ulaşın; yardım etmek için buradayız.
3D baskı veya robot teknolojisinin heyecanının sizi kandırmasına izin vermeyin; bu kombinasyon kalıcı olacak ve neredeyse her şeyi yapma şeklimizi değiştirecek. Bu sadece daha hızlı üretimle ilgili değil; üretimi daha esnek, erişilebilir ve sürdürülebilir kılmakla ilgilidir. Robotik sistemler tedarikçisi olarak bunun bir parçası olmaktan gurur duyuyoruz. Daha fazla konuşmak isterseniz lütfen iletişime geçin; yardım etmek için buradayız.
Referanslar Referanslar
- ASTM Uluslararası. (2022). Büyük Ölçekli Bileşenler için Eklemeli İmalat: Trendler ve Uygulamalar. astm.org'dan alındı
ASTM Uluslararası. (2022). Büyük bileşenlerin katmanlı imalatı: Trendler ve uygulamalar. astm.org'dan alındı - Robotik Endüstrileri Derneği. (2023). Katmanlı Üretimde İşbirlikçi Robotlar: 2023 Endüstri Raporu. roboticsonline.org'dan alındı
Robotik Endüstrileri Derneği. (2023). Katmanlı Üretimde İşbirlikçi Robotlar: 2023 Endüstri Raporu. roboticsonline.org'dan alındı - İnşaat Robotiği. (2022). Konut için Yerinde 3D Baskı: Örnek Olay İncelemeleri ve Sektör İçgörüleri. Constructionrobotics.com'dan alındı
İnşaat Robotiği. (2022). Konutun yerinde 3D baskısı: Örnek olaylar ve sektör bilgileri. Constructionrobotics.com'dan alındı - İmalat Mühendisleri Derneği. (2023). Küçük Seri Eklemeli Üretim: Robotik Sistemler Yoluyla Maliyetlerin Azaltılması. Sme.org'dan alındı
İmalat Mühendisleri Derneği. (2023). Düşük hacimli katmanlı üretim: robotik sistemler aracılığıyla maliyetlerin azaltılması. Sme.org'dan alındı
