FREEDEE BLOG

A Siemens bemutatta az ipari tervezési folyamatokat tökéletesíteni hivatott, mesterséges intelligenciával (MI) működő, nyártól a vállalat Xcelerator piacterén hozzáférhető Siemens Industrial Copilot Siemens Ipari Másodpilóta) asszisztenst.

A Teljesen Integrált Automatizáció Platform részeként, az eszköz olyan feladatokat egyszerűsít le, mint például a programozható logikai kontrollerek kódjának generálása. Ilyen tevékenységeivel csökkenti a fejlesztési időt és a költségeket, hosszabb távon pedig javítja a minőséget, növeli a termelékenységet.

A Siemens partnerével, a Microsofttal a tavalyi Hannoveri Vásáron ismertette a Copilot tervét. Az asszisztens a cég digitális platformjába integrálja az automatizációs és folyamat-szimulációs adatokat. A Microsoft Azure számítási felhőjében, az OpenAI nyelvmodell-szolgáltatását használva tökéletesíti gyári automatizációs szoftverek kódjának generálását, optimalizálását.

2023 végén MI-vel felturbózott gyártógépet mutattak be, most pedig, a 2024-es Hannoveri Vásáron debütált a Siemens ipari tervezésre kitalált első mesterségesintelligencia-terméke. A Copilot fontos lépés az MI indusztriális folyamatokban való alkalmazásainak történetében.

A kódgenerálás automatizálásától a manuális kódolás és a másolás miatti hibák jelentős csökkenésére számítanak a fejlesztők. Az új eszköz segít a meglévő kódblokkok megértésében, útmutatókat ad gépek, üzemek kezdeti vizualizálásának kidolgozásához.

A Siemens kézikönyveiben való természetes nyelvű kereséssel megkönnyíti az információkinyerést. A felhasználónak lehetőségében áll az Azure OpenAI Szolgáltatás privát példányának használatára, amellyel az ügyfél adatai nem lesznek hozzáférhetők modellek jövőbeli gyakoroltatásakor. Azaz a Copilot a magánadatok kezelésének (privacy) kényes kérdésében is előrelépés.

A technológiával a Siemens ipari szintű generatív MI-t kínál ügyfeleinek. Az indusztriális automatizáció-megoldásokat szolgáltató, családi vállalkozás Grenzebach Csoport, az egyik korai alkalmazó, mérnöki feladatokat igyekszik finomhangolni vele.

A Maine Egyetem (UMaine) bemutatta a hőre lágyuló (termoplasztikus) polimereket nyomtató A Jövő Gyára 1.0 (Factory of the Future 1.0, FoF 1.0) printert. A gép négyszer nagyobb, mint a Guinness Rekordok Könyvében szereplő, szintén az amerikai felsőoktatási intézményben fejlesztett elődje.

A 29,06 méter hosszú, 9,75 méter széles és 5,48 méter magas gép maximum (közel) 230 kilót képes kinyomtatni. Ezekkel a paraméterekkel a hatékonyság és az innováció fokozása az egyértelmű cél. Változatos termelési folyamatokra alkalmas: nagyméretű additív gyártásra, szubtraktív gyártásra, robotkarral végzett tevékenységekre, folyamatos anyaglerakásra.

Az egyetem Fejlett Szerkezetek és Kompozitok Központja rendelkezik az egyik szponzor, az USA Védelmi Minisztériuma jövőbeli szükségleteit kielégítő kapacitással, munkaerővel és újító kedvvel. A bemutató a UMaine, Maine állam és az egész ország számára fontos esemény – méltatta a mérföldkőnek számító printert Susan Collins szenátor.

Az egyetem szerint FoF 1.0 a szövetségi állam nagymennyiségű faállományából kinyert bioalapú anyagoktól kezdve a fenntartható és költséghatékony házépítésig, a nemzetbiztonság gyorsan telepíthető szerkezetek előállításával történő növeléséig, számos területen hasznosítható.

A UMaine mellett az utóbbi időben egyre több egyetem, köztük az MIT (Massachusetts Institute of Technology) Bitek és Atomok Központja tűnt ki 3D nyomtató fejlesztésével.

A görög Tudományos Kutatások Nemzeti Központjának új FDM-printere például automatikusan generál ismeretlen anyagokhoz paramétereket. Szenzorokkal gyűjti printelés közben a nyomtatószálra (filament) vonatkozó adatokat, amelyekből matematikai modell automatikusan hozza létre az optimális paramétereket. Ezzel a tevékenységgel hozzájárul környezetbarát nyomtatószálak fejlesztéséhez.

A Cardiff Egyetemen teljes egészében Legóból épített 3D bioprintert fejlesztettek. Azért nyúltak kedves játékunkhoz, hogy a megfizethetőbb és hozzáférhetőbb bionyomtatást szemléltessék vele. A gép nNagyfelbontású sejtréteget nyomtat biotintával.

A Bristol Egyetem kutatói olyan formulát találtak ki, amely lézeralapú érzékelőkkel meghatározza az adott tárgy geometriájának, anyagi mikroszerkezetének tervezési határait.

Az ilyen tárgyak, komponensek minőségének felmérésére nincs kereskedelmileg is életképes szenzortechnológia és kapcsolódó képalkotó algoritmus. Ha fémkomponensek additív gyártása megfelel az ipar biztonsági és minőségi szabványainak, komoly kereskedelmi előnyök származhatnak belőle a gyártószektorban.

A legfontosabb áttörés az ultrahangos szenzorok használata. Lényegében megegyeznek az orvosi képalkotásban, például az anyaméhben lévő babák megörökítéséhez alkalmazottakkal. A lézeralapú új változatokhoz viszont nincs szükség az érzékelő és az anyag közötti érintkezésre.

A lézeres, ultrahang-tömbös potenciális érzékelési módszerrel és matematikai modellezéssel a berendezés tervezéséhez helyszíni telepítés előtt juttatnak el információkat. A matematikai modellbe beépítették a réteges fémnyomaton keresztül terjedő ultrahang-hullámok fizikáját. A legyártott alkatrészek közötti különbséget is figyelembe vették hozzá.

A képlet a ultrahangos lézerre és az adott anyag természetére vonatkozó tervezési paramétereket tartalmazza. A kimenet a szenzor által előállított, a komponensek mechanikai integritását garantáló információ mérése. Az input-paraméterek módosíthatók, váltogathatók, hogy maximalizálni lehessen ezt az információtartalmat.

Ezt követően a kutatók az ipari partnerekkel együttdolgozva mérhetik fel a biztonsági szempontból kritikus komponensek mechanikai integritását a gyártási szakaszban. A 3D nyomtatást teljesen kihasználó, gyökeresen új tervet, gyorsabb és olcsóbb előállítást, szignifikáns kereskedelmi és gazdasági előnyöket jelenthet az Egyesült Királyság gyártószektorának.

A kritikus biztonsági szempontokat kielégítő tárgyak, komponensek printelése óriási előrelépés. Olyan nyomatokra gondolnak, amilyeneket a légjármű-iparban láthatunk.

Az ausztrál RMIT Egyetem kutatói gyakori titánötvözetből új metaanyagot alkottak. A címke a természetben nem látott egyedi tulajdonságokkal rendelkező anyagokra vonatkozik. Egyedi rácsszerkezete miatt ötven százalékkal erősebb, mint a sorrendben utána következő, légjármű-ipari alkalmazásokban használt hasonló sűrűségű ötvözet.

Az üreges rudakból készült rácsszerkezetek fejlesztőit eredetileg a természet inspirálta, például vízililiomoktól lesték el az erő és a könnyedség ideális kombinációit.

Ezeket a lyukacsos sejtszerkezeteket viszont nagyon nehéz fémekkel kivitelezni. Pont ezért nem gyárthatók, és az üreges rudak belsejére nehezedő terhelés is túl nagy. A próbálkozásoknak mindig Idő előtti meghibásodás lett a vége.

Ideális esetben az összes komplex sejtanyagon egyenletesen oszlik el a nyomás. Legtöbbször azonban az anyag felénél is kisebb részére koncentrálódik a terhelés, míg a nagyobb mennyiség, a nagyobb rész szerkezetileg jellegtelen – magyarázzák a kutatók.

A 3D fémnyomtatás határait majdnem elérve, a kutatócsoport új típusú rácsszerkezetet optimalizált. Az optimalizálással a nyomás egyenletesebben osztható el, erősebbé téve az anyagot, szerkezeti hatékonyságát.

A cső-alakú, üreges rácsszerkezet belsejében apró szál fut. A kettő együtt az erő és a könnyedség korábban soha nem látott szintézise. Kér kiegészítő rácsszerkezet eredményes egyesítésével a nyomás eloszlása egyenletes, nincsenek a koncentrációját biztosító gyenge pontok.

A tervet lézeres porágy-fúzió technikával nyomtatták ki. A tesztekből kiderült, hogy a printelt változat, egy titánrácsos kocka ötven százalékkal erősebb a WE54 öntött magnéziumnál (ez az anyag a második). Az új szerkezet felére csökkentette a rács gyenge pontjaira összpontosuló nyomás mértékét.

A kétrácsos kialakítással a repedések eltűnnek, az anyag még masszívabb. A szerkezet méretezhető, a printer függvényében akár néhány milliméteres, de méteres nagyságrendű is lehet. Emellett biokompatibilis, ellenáll a korróziónak és a hőnek. Ezeket a tulajdonságokat figyelembe véve, orvosi műszerektől implantátumokon keresztül repülőgép- vagy rakéta-alkatrészekig, számos alkalmazással kecsegtet.

Komoly kihívásokkal küzd az alagútépítés: a költségek meredeken emelkednek, a logisztika bonyolult. Növeli a gondokat, hogy a hagyományos fúrógépek nehézkesek, szállításuk többszáz kilométer. Egyre nehezebben fenntartható az eddigi modell.

De mi köze Elon Musknak az alagútépítéshez?

Annyi, hogy egyik cége, a szórakoztató nevű The Boring Company (boring magyarul unalmasat jelent) versenyt talált ki, és a Not-a-Boring Competition (Nem Unalmas Verseny) immár a harmadik „kiadáson” van túl. Az ideit a texasi Bastropban tartották, az alagútépítés forradalmasítását tervező cégek vettek részt rajta: százharmincan, nyolc csapatban.

A Swissloop Tunneling megoldása, a 3D nyomtatásra alkalmas Groundhog Beta alagútfúró gép került rivaldafénybe a versenyen, el is nyerte a fődíjat. A Zürichi Szövetségi Technológiai Intézet (ETH) és más svájci egyetemek tagjaiból álló szövetség hosszú ideje elkötelezett a szektor gyökeres megújítása és az úttörő megoldások mellett.

A verseny célja a hagyományos fúrókat felülmúló gép fejlesztésének elősegítése. A mostani masinák csak kb. tízszer gyorsabbak a csigáknál. Musk elképzelése a nagysebességű földalatti szállítás felvirágoztatása csak teljesen új gépekkel valósítható meg.

Az idei nyertes Groundhog Beta pont ilyen. A groundhog egyébként mormotát jelent, és az utalás nem véletlen: az állat szorgalmasan ássa az alagutakat. A jelenlegi változat a 2021-ben debütált Alpha továbbfejlesztése, amire a szakmabeliek már akkor felfigyeltek. Egyedi vezérlőmechanizmusával és fejlett alagútépítő rendszerével, az alagút belső falának 3D nyomtatásával többekre gyakorolt komoly hatást.

A Beta az Alpha összes erősségét megőrizve, a navigációban és a mozgási mechanizmusokban jelent nagyon komoly előrelépést. A technológiával az alagútépítés költséghatékonyabb és fenntarthatóbb. A hatékonyságot új bélésmechanizmus és eróziós rendszer optimalizálja.

Speciálisan összeállított polimer-granulátummal, a bélést közvetlenül fúrás közben extrudálják, megőrizve az anyagforrásokat és az alagút szerkezeti integritását.

A Swissloop Tunneling stratégiai partnerséget alakított ki az iparág vezetőivel. Pénzügyi és műszaki támogatással megvalósíthatják az alagútépítésről alkotott elképzeléseiket.

Az olimpiai után a minden évben április harmadik hétfőjén megrendezésre kerülő Boston Maraton a legnagyobb hagyományokkal rendelkező maratonfutás. Közel egy évvel az első, Athéni Olimpiai Játékok után, 1897. április tizenkilencedikén tartották az elsőt. Eredetileg kizárólag férfiak indulhattak, hivatalosan csak 1972 óta nevezhetnek nők is, ma már van férfi, női, valamint férfi és női kerekes-székes verseny is.

A nőknél, megvédve 2023-as címét, a kenyai Hellen Obiri idén is nyert, 2 óra, 22 perc 27 másodperccel, és 2005 óta elsőként diadalmaskodott valaki egymást követő két Boston Maratonon. Győzelmének egyik különlegessége, hogy az Cloudboom Strike LS-t, nyomtatott felsőrészes futócipő prototípust viselte.

Ez a prototípus lesz az új On Cloudboom Strike LS. Két verzióban mutatták be, a prémiumkategóriás darabot hivatalosan 2025-től forgalmazzák. A különleges verseny-lábbelik egyedi összetételű és szénszálas lemezt tartalmaznak. Teljesen másként néznek ki, mint az eddigiek, formájukban és a felhasznált anyagokban is nagyon különböznek tőlük.

Felső részüket a cipőfűtök teljes hiánya teszi egyedivé. Eddig még sosem láttunk ilyet versenyfutó cipőknél. A sok más, szintén csúcskategóriás On modelltől a rugalmas műanyag is megkülönbözteti, mert azokban általában mikroszál van. A lábfejet szinte átlátszó, igazi zokniként fedi, a boka környékén kicsit szélesebb.

Az On modellekre jellemző technológiának szinte semmi nyomát nem fedezzük fel rajta, a sarok alatti középtalpnál is kvázi semmi nem utal az előzményekre, bár, igaz kisebb mértékben, de már a Cloudboom Echo 2-nál is hasonlóval kísérleteztek.

A két változat, az LS Dev 1 és LS Dev 1.2, Obiri a másodikat viselte. A szénszálas lemez a futó sebességét növeli, a lemez neve Speedboard, rendeltetése, hogy viselője speciális élményt éljen át. A Speedboard anyaga, formája, vastagsága és íve úgy változik, hogy a kényelemtől a maximális sebességig, különféle futóigényeknek megfeleljen.      

A 3D nyomtatás egyik leglátványosabb és legnagyobb hírértékű alkalmazási területe az építőipar. Minden egyes új nyomtatott épületegyüttes, ház, híd máig komoly médiavisszhangot kap. Talán azért, mert a szektorhoz nagyon nem ezt a technológiát asszociáljuk, hanem régimódi módszereket, automatizáció helyett szorgalmas kőművesmunkát, maltert és manuális vakolást.

A Sydney illetőségű Contour3D 3D építkezési vállalat nemrég mutatta be Ausztrália első nyomtatott, egy hálószobás otthonát, amely már rendelkezik is a teljes lakhatósági tanúsítvánnyal.

Az Új Dél-Wales szövetségi államban, Gymea Bay-ben álló épület az épülettervezés és kivitelezés jövőjét villantja fel. Összesen tizennégy óra hosszat nyomtatták, több mint két napon keresztül dolgoztak rajta, a munkákhoz a Contour3D saját fejlesztésű, szabadalmaztatott betonját, a Contourcrete-et használták.

Az ügyfél eredetileg nem 3D nyomtatásban gondolkozott, de a Contour3D innovatív megközelítését látva, meggondolta magát. Megértette, hogy a technológiával gyorsabb a munka, kisebbek a költségek, páratlan a tervezői szabadság.

Az ötven négyzetméteres „nagyi lakást” remekműnek tartják: falai makulátlanul ívelnek, apró izgalmas nüánszokban bővelkedő tervezés és mások megszegik a bevett építési normákat – vélik a kivitelezők.

A hálószobán kívül a lakás fürdőszobából, konyhából, mosóhelyiségből és nappaliból áll, külső térrel. Mindegyik helyiség eltávolodás a hagyományos építkezéstől. Az ötletes tervnek és szigetelésnek, a speciális tetőmegoldásnak és a PU szigetelőhabbal átitatott falaknak köszönhetően remek a lakás hangulata, és emellett nagyon kényelmes is. A polírozott betonpadló, az üreges falak, a visszhang hiánya növelik a komfortérzetet.

A lakás nemcsak a Contour3D életében, hanem az ausztrál építőiparban is a jövő irányát kijelölő mérföldkő, A 3D nyomtatótechnológia jellemzői tetten érhetők rajta: hatékonyság, fenntarthatóság, változás.

A 3DP vezető elemzőcége, a globális 3D nyomtatás helyzetét folyamatosan figyelő VoxelMatters 250 oldalas friss piacelemzésében (Composites AM Market 2024) azonosította a kompozitalapú additív gyártás tíz legfontosabb szereplőjét. A terület gyorsan fejlődik, ma már 785 millió dolláros globális piac, 2023-ban pedig huszonegy százalékos volt a növekedés.

A következő cégekről van szó: Markforged (termékeiket a FreeDee forgalmazza Magyarországon), Stratasys, EOS, HP, Airtech, 3D Systems, Ingersoll, Materialise, Mitsubishi Chemical, SABIC. A Markforged a nyomtatószál extrudálásban (hardver, anyagok), az EOS a porágyas fúzióban (hardver, anyagok), az Airtech a nagyformátumú additív gyártásban (LFAM, hardver, anyagok) tölt be vezető pozíciót.

A piac évről évre növekszik, legutóbb a 2022-es 648 millió dollárról 2023-ban 785-re ugrott. A kutatáshoz 172 hardvergyártó, 153 nyomtatóanyag-beszállító és 421 szolgáltatócég adatait használták, ezekből az információkból vonták le a következtetéseket.

A hardveres eladások 278 millió dollárról 330 millióra emelkedtek, azaz 18,5 százalékos volt a növekedés. A legnagyobbat, 26 százalékosat azonban a nyomtatóanyag-szegmensben tapasztalták: míg 2022-ben 148 millió dolláros, addig 2023-ban 187 milliós volt a piac. A szolgáltatások szintén remekül, 21,2 százalékkal teljesítettek jobban, mint 2022-ben, 221 millió dollárra 268 millió következett.

Ne feledkezzünk meg arról a tényről, hogy ez a piac nagyon fiatal, és komoly mértékben függ a technológiai fejlesztésektől, az AM adaptálásától és alkalmazásaitól. A legfontosabb cégek elsősorban hardvergyártók, szinte mindegyik vezető pozíciót tölt be a kompozitalapú 3DP valamelyik speciális szegmensében, vagy magának az adott technológiának az úttörője, új „fejlődési állapota.”

Legtöbbjük más belső termelésből, anyagszolgáltató harmadik félként, valamint AM-szolgáltatásokat kínálva szintén generál bevételt.

A Stratasys publikálta a Globális Jelentéstételi Kezdeményezés (GRI) szabványaival összhangban álló, második Figyelmes Gyártási ESG és Fenntarthatóság jelentését. A társadalmilag felelős vagy zöld pénzügyekként is emlegetett ESG mozaikszó az angol Environment (környezet), Social (társadalmi) és Governance (vállalatvezetés/irányítás) szavak kezdőbetűiből áll össze.

Az anyag szerzői részletesen áttekintik a 3D nyomtatás egyik vezetővállalatának számító izraeli Stratasys ESG-programjait, és hangsúlyozzák: átfogó kínálatcsomagjaival a cég segíti a gyártókat a masszívan fenntartható gyakorlatokra és üzletekre történő átállásban.

A cég 32,5 százalékkal csökkentette globális tevékenységei vízintenzitását, azaz jóval kevesebb vizet használ. Az izraeli létesítményeikben telepített napelemek által generált nagymennyiségű újrahasznosítható energiával drasztikusan esett a széndioxid-kibocsátás. Az új újrahasznosítási programmal 11,3 százalékkal emelkedett a reciklált orsók, patronok és más alkatrészek, eszközök száma.

A cég 38 ezernél több órányi képzést, alkalmazottanként tizennyolc órát biztosított dolgozóinak. A legutóbbi felmérésből kiderült: 78 százalékos részvétel mellett az eddigi legmagasabb, 73 százalékos elkötelezettségi pontszámot érték el. A vezetők 81 százaléka vett részt nekik szánt menedzser-tréningeken.

2021-ben és 2022-ben az összes érintett aláírta a környezeti, társadalmi és etikai normákat tartalmazó Beszállítói Viselkedési Szabályzatot, az alkalmazottak több mint 97 százaléka végzett megfelelőségi tréninget. A két évben nem történt a termékekkel kapcsolatos egészségügyi és biztonsági incidens.

A beszállítói lánc minden tagjának figyelmét felhívják a környezettudatos munkára, termékek, alkatrészek és folyamatok fenntarthatóságára. A Stratasys technológiái 24,8 százalékkal kevesebb károsanyagot bocsátanak ki, mint a hagyományos gyártómódszerek.

Egy National Harbor-i konferencia panelbeszélgetésén az amerikai haditengerészet, a tengerészgyalogság, a védelmi ipar és a Védelmi Minisztérium képviselői kifejtették: komoly transzformatív potenciált van az additív gyártásban (AM). A technológiával az anyagok használhatósága és az operációs logisztika, különösen a helyszínre telepített erőknél jelentősen nő – hangsúlyozták.

A haditengerészetnél és a tengerészgyalogságnál újnak nem mondható Additív gyártás integrációja hadviselési előnyökkel jár: a menet közbeni alkalmazás és innováció egy ideje az operációs stratégia része. A technológia harci környezetben javítja a logisztikát, összességében pedig igen kritikus területnek számít.

A tengerészgyalogság az expedíciós műveletek fokozására igyekszik használni. A hordozható rendszerekből álló Taktikus Gyártás csomagot pontosan erre a célra fejlesztették. A lényeges karbantartási és logisztikai munkákat az egységek harctéren is elvégezhetik vele.

Tengeralattjáróknál szintén fontos az AM: csökkentheti a biztonsági szempontból kritikus logisztikai késéseket. A Tengeralattjáró Biztonsági Program AM-re méretezése még hátra van, utána tovább tágul a lehetőségek köre. Egyelőre a gyártóanyagokat tesztelik és hitelesítik a szigorú biztonsági szabványok szerint.

A résztvevők kiemelték a védelmi ipar és a hadsereg együttműködésének jelentőségét, hogy fokozni kell. 3DP-megoldások csak közös munkával alkalmazhatók speciális szükségletekre, változatos katonai kontextusokra.

Mások személyes tapasztalataikat megosztva, emelték ki a fejlett gyártómegoldások oktatásának – műveletek közbeni praktikus alkalmazásokhoz vezető – fontosságát. Az AM-et tengerészeti gyakorlatokban, kiképzőprogramokban egyaránt hasznosítják, Mindezt segítendő, Fejlett gyártóközpontot is nyitottak meg a hadseregnek.