Tisk 3D plastů dobývá průmysl

Vydáno 16.11.2021 3d tiskprusa pro AFSškoda auto

Plastový 3D tisk patří mezi ty technologie Průmyslu 4.0, kterým se v minulosti nedostávalo tolik pozornosti. V současné době však prudce dohání tempo a nachází své nezastupitelné místo v průmyslu. Tuto pozici si nevydobyl náhodou – dokazují to i příklady jeho využití z výroby ŠKODA AUTO.
Jaké je hlavní využití 3D tisku plastů ve výrobních podnicích? Kam směřuje jeho další vývoj?
Nejen na tyto otázky Vám odpoví Jana Polášek Filová (JPF) a Josef Průša (JP).

JPF: Plastový 3D tisk se ve Výrobě a logistice ŠKODA AUTO etabloval nejdříve při prototypování. Nyní ve výrobě najdeme více než pět desítek 3D tiskáren plastů. Jak jste se dostali k tak širokému využití 3D tisku ve svých provozech? 

Plastový 3D tisk má již letitou tradici v  Centrální pilotní hale ve ŠKODA AUTO, kde se během
vývoje nových modelů realizují rozsáhlé analýzy a vyrábějí předsériové vozy. Kolegové zde používají
zařízení od profesionální firmy. Své nezastupitelné místo získává také v Centrálním technickém
servisu při tisku náhradních dílů, rychlém prototypování a testování materiálů pro výrobu náhradních
dílů. Největší zastoupení má však na pracovištích údržeb útvaru Výroby vozů.

Právě specialisté údržeb odstartovali skutečný boom nasazení plastového 3D tisku v oblasti výroby
a logistiky ve ŠKODA AUTO. Vůbec první 3D tisková farma (pracoviště s 3D tiskárnami) vznikla
v roce 2019 v oddělení údržby svařovny závodu Kvasiny, kde byla do provozu nasazena 3D tiskárna
českého výrobce. Tiskly se na ní takzvané tvarovky (tj. specifické tvarové části pomocných přípravků,
které jsou používány jako podpora při upínání vyráběných dílů, kdy tvar plochy kopíruje tvar dílu)
a dorazy na ruční manipulátory linky montáže.

Výběr 3D tiskárny nebyl náhodný – důležitou roli při něm sehrála zejména cenová dostupnost,
jednoduchá obsluha a údržba vhodná i pro začátečníky, spolehlivost a kvalitní tisk vhodný pro rychlou
výrobu prototypů nebo pomocných přípravků a nástrojů. Výsledky předčily očekávání a posléze
významně ovlivnily rozšíření plastového 3D tisku i do dalších výrobních provozů, kde nyní najdeme
více než pět desítek 3D tiskáren plastů.

JP: Vaše firma vznikla již v roce 2012. Svojí první tiskovou farmu pro průmysl jste představili
teprve letos v říjnu na Expo v Dubaji. Byl to vlastní záměr nebo reakce na poptávku ze strany
průmyslových podniků?

Tiskovou farmu jako takovou jsme měli už od začátku. Myšlenka totiž vychází z komunitního
projektu RepRap, kdy je 3D tiskárna schopna vytisknout díly pro další tiskárny a vlastně se tak
sebereplikovat. Začali jsme s několika málo kusy a postupně jsme ji rozšiřovali kvůli uspokojení
poptávky až na aktuálních 600 3D tiskáren. Ty pracují 24 hodin 7 dní v týdnu a vyrábějí plastové díly
pro další a další 3D tiskárny. Pokud víme, jde o největší tiskovou farmu na světě.

V průběhu let jsme samozřejmě na základě zkušeností zdokonalovali software tzv. farmového režimu
tiskáren ataké obsluhu a údržbu. Výsledkem je unikátní know-how, které jsme chtěli zúročit
a nabídnout tak firmám něco, co jim výrazně ulehčí život, sníží náklady a umožní pružně reagovat na
vývoj trhu. Výsledkem je naše Automatická tisková farma: Modulární systém složený z nově
navržených tiskáren s automatickým sběrným systémem, snadnou vzdálenou správou a monitoringem.
Troufáme si tvrdit, že něco takového tu ještě nebylo a má to ohromný potenciál přinést velké změny
nejen v průmyslu, ale třeba i na univerzitách, ve vývojovém prostředí nebo v automotive. Prezentace
na Expo 2020 je zatím jen náznakem toho, co bude výsledný produkt nabízet.

Příkladem 3D tisku údržby svařovny MBII jsou tvarové díly (viz modré komponenty) do robotizovaných linek.

3D TISKOVÁ FARMA ÚDRŽBY SVAŘOVNY MBII ZÁVODU MLADÁ BOLESLAV
Zcela největší 3D tiskovou farmu ve Výrobě a logistice ŠKODA AUTO najdete v oddělení údržby svařovny MBII závodu Mladá Boleslav. Celkem deset 3D tiskáren plastů zaručuje dostatečnou výrobní kapacitu i tím, že modely všech tištěných dílů jsou uchovávány v přehledné databázi. Díky tomu může rychleji reagovat na problémy
v provozu, včetně okamžité realizace nebo oprav. Typickým produktem zdejších 3D tiskáren jsou kromě standardních pomocných přípravků a nástrojů také komplexnější výrobky (jako například plastové komponenty vhodně kombinované s kovovými částmi, které zvyšují mechanické vlastnosti koncového přípravku pro instalaci výrobních dílů). Průměrná spotřeba filamentu (materiálu pro tisk) 3D tiskové farmy údržby svařovny v Mladé Boleslavi je přibližně 20-30 kg materiálu měsíčně.

JPF: Jaké produkty nejčastěji tisknete ve Škodováckých 3D tiskových farmách? Jste schopni
pokrýt jakýkoliv požadavek z výroby?

S pomocí plastového 3D tisku nyní vyrábíme především funkční díly výrobních zařízení, pomocné
přípravky a nástroje, kterých ve výrobě najdeme velké množství – od již zmíněných tvarovek, držáků
snímačů ve výrobních linkách, vícebarevných nápisů a štítků, až po nové funkční přípravky například
pro lícování karoserie. V našich 3D tiskových farmách jsme schopni uspokojit širokou škálu požadavků z oblasti Výroby a logistiky ŠKODA AUTO. Stačí, aby zadavatel dodal náčrt nebo třeba poškozený díl jako předlohu, někdy je dostačující jen slovní popis požadavku. Z vlastních zdrojů jsme schopni vytvořit vše od návrhu, přes zhotovení prototypu a jeho testování, až po dodání hotových funkčních dílů v požadovaném množství.

JP: Jak rozmanitá je škála využití Prusa Research tiskáren v průmyslu? Je nějaký typický
produkt, který nejčastěji tisknou Vaši zákazníci z oblasti automotive a strojírenství?

Už nyní máme zákazníky, kteří si z našich tiskáren staví své tiskové farmy, protože potřebují zajistit
přísun výrobků nebo součástek, které by je při konvenční výrobě, jako je například vstřikolisování
nebo CNC obrábění, vyšly draho. Obecně se 3D tiskárny hodí všude tam, kde potřebujete rychle
vyrábět prototypy, modely, předměty nebo součástky do výroby nebo třeba jaderníky pro odlévání.
Díky široké nabídce materiálů – od jednoduchých plastů až po polykarbonát – se pak u zákazníků
setkáváme s opravdu různorodou paletou výrobků nebo součástek. Obzvláště české firmy jsou v oblasti využití 3D tisku neuvěřitelně vynalézavé! 

JPF: Jaký typ 3D tiskáren plastů máte nyní v 3D tiskových farmách? Kolik pracovníků je
obsluhuje?

Zcela bezkonkurenčně nyní na shopflooru vedou FDM a SLA 3D tiskárny značky Prusa Research,
kterých se zde nachází více než čtyři desítky. V jednotkových poměrech jsou dále zastoupeny i další
výrobci Craftbot, Ultimaker, Markforged a Stratasys.

Provoz 3D farem běží bez dodatečného personálu, vše potřebné si zajišťují jednotlivá pracoviště sama.
Největší 3D tiskovou farmu s deseti 3D tiskárnami aktivně využívá deset kolegů z oddělení údržby.
3D tiskovou farmu v údržbě svařovny závodu Kvasiny se čtyřmi tiskárnami sdílí celkem pět
specialistů. Obě farmy pracují v nepřetržitém provozu.

Kromě externích dodavatelů intenzivně spolupracujeme také s technickými vysokými školami. Máme
vynikající stážisty doktorandského programu ŠKODA AUTO z Fakulty strojní Českého vysokého
učení technického v Praze, Fakulty strojní Vysoké školy báňské – Technické univerzity Ostrava
a Fakulty strojní Technické univerzity v Liberci. Ti jsou aktivně zapojení do výroby, kam přináší svoje
znalosti a odbornost, které propojují s praktickými požadavky výrobní praxe. Vytváříme tak unikátní
know-how, které mimo optimalizaci výroby podporuje vznik inovací.

JP: Značku Prusa Research nepředstavují pouze 3D tiskárny, ale také filamenty, software,
podpora nebo také Prusa Academy. Co z Vašeho portfolia nabízíte specificky zákazníkům

z průmyslu?


Od roku 2012 jsme neuvěřitelně vyrostli nejen jako firma, ale také oborově – 3D tisk už není exotická
záležitost nebo neuchopitelný koncept. Podařilo se nám dostat naše tiskárny na všechny kontinenty
světa a téměř do všech zemí. Když se podíváte na naše zákazníky, najdete takové firmy jako SpaceX,
Tesla, Lockheed Martin nebo NASA. A přitom máme stále pocit, že jsme teprve na začátku.
Proto dále rozšířujeme nabídku našich služeb a produktů – doslova chceme, aby se 3D tiskárna dostala do každé domácnosti. Neustále doplňujeme a upravujeme naši Knowledge base, databázi všech informací o Prusa tiskárnách, kde každý uživatel najde to, co potřebuje. Máme non-stop zákaznickou podporu, která patří mezi ty nejlepší v oboru. Na webu prusaprinters.org najdete i rozsáhlou databázi modelů ke stažení od členů 3D tiskové komunity, nebo návodů a různých tipů a triků přímo od našeho obsahového týmu. Novinkou jsou pak on-line kurzy k našim FDM tiskárnám (MK3S+ a MINI+), které seznámí a provedou nového uživatele kompletně praxí s tiskárnou: Od nastavení, po první tisk až k základům modelování. Máme dedikovaný tým, který už pracuje na dalších (i komplexnějších) kurzech – některé z nich budou přímo pro průmyslové zákazníky. 

JPF: Plastovým 3D tiskem se zabýváte již druhým rokem. Jaký podle Vás nejzajímavější
produkt jste doposud ve Výrobě a logistice ŠKODA AUTO tiskli? 

Podle mého názoru to byl jednoznačně tisk ochranných štítů na jaře 2020. Byla to pro mě životní
zkušenost, na kterou jen tak nezapomenu: počínaje organizací a řízením celé akce za podpory vedení
útvaru Plánování značky a Logistiky v rámci Výroby a logistiky ŠKODA AUTO, přes intenzivní
komunikaci se společností Prusa Research, jimž jsme pomohli s certifikací a distribucí téměř 20 tisíců
ochranných štítů, až po komunikaci s koncernovými značkami v rámci iniciativy Corona Taskforce.
Zde jsme sdílením a propagací ochranných štítů podpořili jejich tisk napříč všemi závody koncernu
Volkswagen. Sériová výroba ochranných štítů ve společnosti ŠKODA AUTO byla zahájena první dubnový týden 2020.

K zázemí Technického vývoje ŠKODA AUTO a vzdělávacího centra ŠKODA Academy se okamžitě připojily pracoviště výrobních závodů v Mladé Boleslavi a Kvasinách. Na zdejších 3D tiskárnách denně vznikaly desítky štítů, celkem bylo vyrobeno přes 1 400 kusů. Ochranné pomůcky se následně distribuovaly až do konce května jak pro interní účely, tak potřebným organizacím v Mladé Boleslavi a Rychnově nad Kněžnou. Využití plastového 3D tisku pro výrobu ochranných štítů potvrdilo nejen důležitost existence 3D farem, ale významně podpořil týmového ducha a sounáležitost s regionem.

JP: Za ochranné obličejové štíty Prusa Research jste již získal mnoho ocenění. Jak Vás osobně
a Vaší firmu ovlivnila jejich výroba? Jaký zážitek s nimi spojený byl pro Vás nejzajímavější?

Pandemie byla pro nás šok v mnoha směrech – od dopadů na fungování světa až po strmý nárůst počtu
prodaných 3D tiskáren. Všichni se asi zavřeli doma a začali tisknout. (smích) Nyní však cítíme její
negativní dopady v souvislosti s celosvětovým nedostatkem čipů a součástek obecně. Rozšířili jsme
proto výrobu a snažíme se dělat si co nejvíce věcí sami. Obecně jsme pandemii zvládli velice dobře,
včetně interních hygienických opatření a testování – v tom jsme byli v Česku tak trochu průkopníci –
a mě osobně nesmírně potěšilo, že jsme neměli za celý rok ani jeden případ přenosu covid-19 ve firmě.
Naše interní pravidla a směrnice jsme dali k dispozici on-line – pro inspiraci ostatním firmám.
Ochranné štíty se pro nás staly něco jako symbol pandemie: Zaskočil nás akutní nedostatek
ochranných pomůcek ve zdravotnictví, proto jsme hledali způsob, jak pomoci. Během týdne jsme
vytvořili jednoduchý a funkční prototyp, který jsme začali tisknout na naší tiskové farmě – poté jsme
tyto štíty zdarma distribuovali do nemocnic a zdravotnických zařízení po celé České republice.
Rozdali jsme jich více než 250 000. Neuvěřitelně mě překvapilo nadšení a zapálení všech kolegů
a kolegyň – a dobrovolníků z celé republiky – všichni se chtěli nějak zapojit. Doslova mě dojalo, jak se
lidi dokázali semknout a pomáhat druhým. Člověk má pak obrovský pocit vnitřního naplnění, pocit, že
něco dělá dobře.

Model ochranného štítu jsme navíc sdíleli na platformě prusaprinters.org, kde si ho stáhlo několik set
tisíc uživatelů z celého světa. Prusa ochranné štíty se tak objevily opravdu všude a odhaduji, že jich
vzniklo několik milionů.

VŠICHNI ŠKODOVÁCI MAJÍ MOŽNOST ROZVOJE DIGITÁLNÍCH KOMPETENCÍ V OBLASTI ADITIVNÍ VÝROBY
V nabídce ŠKODA Academy najdou zaměstnanci hned několik kurzů rozdělených do tří stupňů, díky kterým snadno pochopí, jak aditivní výroba funguje v praxi. První základní kurz „Basic“ je určen pro pracovníky, kteří potřebují získat obecné informace o 3D tisku. Kurzy pro pokročilejší uživatele 3D tisku „Advanced“ cílí na pracovníky, kteří potřebují získat praktické dovednosti pro obsluhu 3D plastové tiskárny. Pro ně jsou také určeny další dva odborné kurzy konstruování 3D modelů v softwarech CATIA
a Creo. Sérii uzavírá speciální modul pro experty zaměřený na 3D skenování dílů.

Koncept 3D farem Výroby a logistiky ŠKODA AUTO byl letos v říjnu vybrán mezi 5 nejlepších projektů Ceny za Průmysl 4.0. Na snímku Jana Polášek Filová
a Jiří Jablonský, specialista 3D tisku a inovací údržby svařovny MBII závodu Mladá Boleslav.

JPF: Automotive v současné době čelí nečekaným výzvám. Vím, že plastový 3D tisk Výrobě
a logistice ŠKODA AUTO pomohl při řešení nedostatku výrobních komponent. U jakých
konkrétně?

Rok po vypuknutí koronavirové pandemie byla naše výroba konfrontována s další výzvou, kterou
představovaly výpadky dodávek výrobních komponent. 3D tiskové farmy byly požádány, aby
pomohly při finální montáži modelů ŠKODA SUBERB a KAROQ v Kvasinách. Krytky do
převodovek, které se za tímto účelem tiskly, představovaly pouze dočasnou náhradu za originální díl.
Sloužily pro aretaci neutrálu na převodovce, aby mohly automobily dokončit svoji cestu výrobními
linkami. Po obnovení dodávek chybějících dílů byly dočasné krytky nahrazeny originálním dílem.
Díky rychlému prototypování, schválení a výrobě krytek napříč celou sítí 3D tiskáren ve ŠKODA
AUTO, včetně podpory ze strany Prusa Research, se podařilo zabránit výraznému prodloužení
dodávek 13 000 vozů zákazníkům.

JP: Setkáváte se i Vy sám s jinými příklady využití Vašich 3D tiskáren při řešení krizových
situací, typickými pro oblasti automotive a strojírenství?

Jedna krizová situace už tu padla – zmíněné ochranné štíty. Dobrý příklad typické krize, který si
bezprostředně vybavím, byl tisk krytek pro ŠKODA AUTO. Po nečekaném výpadku jejich dodavatele
potřebovali nutně vyrobit komponentu, která byla použita jako pomocný přípravek pro zajištění
výroby jejich vozů. Menší část těchto komponent (celkem 2240 dílů zhotovených ve dvou výrobních
dávkách) vznikla také v Prusa Research, kde jsme pro její výrobu využili prototyp naší Automatické
tiskové farmy a za pár hodin bylo hotovo. V praxi jsme si tak ověřili, že 3D tisk může firmě pomoci
při náhlém výpadku, nebo – chcete-li – v krizi. Podobné příklady firemního využití 3D tisku (ne nutně
krize) pravidelně publikujeme na našem blogu a YouTube kanálu.

JPF: Jaký další potenciál ve využití plastového 3D tisku ve výrobě a logistice ŠKODA AUTO do
budoucna vidíte?

Ve Výrobě a logistice ŠKODA AUTO jsou nyní čtyři desítky kolegů, členů pracovní skupiny 3D tisku
plastů, které aditivní výroba fascinuje. Jejich nadšení se rychle přenáší do všech provozů a jsem si
jista, že do tří let jejich počet překročí dvouciferné číslo.
Věřím, že 3D tisk bude v budoucnu nedílnou součástí Výroby a logistiky ŠKODA AUTO. Pro jeho
uplatnění mluví nejen rychlost reakce, snížení administrativy, flexibilita designu, zkrácení doby
prototypování a času potřebného pro dodání, ale také cena 3D tištěných dílů. Na významu bude čím
dál více nabývat také 3D tisk z kompozitních materiálů a kovu. Zejména v případě 3D tisku
náhradních dílů bude nutné brát velice pečlivě v potaz smluvní podmínky s dodavateli výrobních
strojů a zařízení, respektovat právní a záruční aspekty.
Jedná se o technologii, která se již delší dobu prudce rozvíjí, nejen v rámci vývoje nových tiskáren
a filamentů, ale také dalších podpůrných nástrojů a služeb, včetně osvěty a vzdělávání. V souvislosti
s 3D tiskem se proto budou bezesporu rozvíjet také další služby, od kvalitativních a materiálových
zkoušek, až po odborná školení, poradenství nebo workshopy vyhledávající příležitosti plastového
3D tisku pro zlepšování a inovace.

JP: Jaké jsou strategické cíle Prusa Research? Co máte v nejbližší době v plánu pro průmyslové
zákazníky?


Strategie je jasná – chceme nadále vyrábět ty nejlepší 3D tiskárny na světě! (smích) Ale pokud bych
měl být konkrétnější, tak je to prohlubování ekosystému kolem našich tiskáren – rozvoj naší modelové,
znalostní a uživatelské databáze, další kurzy tisku, pravidelný přísun kvalitního obsahu. Stále máme co
zlepšovat a kam se posouvat. A samozřejmě zachování špičkové úrovně zákaznické podpory – bez
toho by to nešlo!

Do budoucna bychom chtěli výrazně posílit naši přítomnost ve firemním a vzdělávacím segmentu trhu doma i v zahraničí. V přípravě jsou různé zákaznické a partnerské programy – jeden z nich, Prusa pro
školy, již úspěšně běží a momentálně je do něj zapojeno přes 1 000 škol v Česku, což je velký úspěch.
Produktově chystáme naši Automatickou tiskovou farmu – momentálně probíhají první schůzky
s potenciálními zákazníky, kdy zjišťujeme, nakolik se jim koncept líbí a jak moc by jej potřebovali
přizpůsobit pro své konkrétní potřeby. Poznatky z těchto schůzek se pak promítnou do finální podoby
produktu. Spolu s farmou je ve vývoji také software pro vzdálený 3D tisk nebo monitoring – betaverzi
k testování už teď najdete na našem webu.

Jana Polášek Filová pracuje na pozici Koordinátor inovačního managementu Výroby a logistiky ŠKODA AUTO. Její agendu tvoří strategie digitalizace, rozvoj digitálních
kompetencí, spolupráce s vysokými školami a podpora inovací, včetně 3D tisku plastů. Ve své práci využívá 20 let profesních zkušeností v oblasti inovací a víceoborové vzdělání (sociologie, strategický management, marketing inovací). Aktivně propojuje průmysl a vědu, podporuje projekty v oblasti výzkumu a vývoje, mj. také činnost Národního centra Průmyslu 4.0.

Josef Průša je český kutil, vynálezce, vývojář a podnikatel – zakladatel společnosti Prusa Research. Jím použitý design Prusa i3 se rychle stal základem pro jednu
z nejpopulárnějších FDM 3D tiskáren na světě. Získal ocenění EY Podnikatel roku a umístil se na 75. místě v žebříčku nejbohatších Čechů za rok 2021, který vyhlašuje časopis Forbes.

Prusa Pro AFS (Automated Farm System) je automatizované výrobní zařízení složené z 3D tiskáren se zbrusu novou CoreXY konstrukcí. Mezi hlavní přednosti systému patří prostorová úspora, software pro vzdálenou správu a monitoring, automatické sklízení výtisků, minimální požadavky na údržbu a modulární konstrukce s funkcí hot-swap.

Zadejte e-mailovou adresu

a nic ze Světa průmyslu vám už neunikne!

Vaše osobní údaje budeme zpracovávat pouze za účelem zasílání newsletterů, a to v souladu s platnou legislativou a zásadami ochrany osobních údajů. Svůj souhlas se zasíláním a zpracováním osobních údajů můžete kdykoli odvolat prostřednictvím odhlašovacího odkazu v každé kampani.

Rozhovory

Tisk 3D plastů dobývá průmysl

Tisk 3D plastů dobývá průmysl

Vydáno 16.11.2021

Plastový 3D tisk patří mezi ty technologie Průmyslu 4.0, kterým se v minulosti nedostávalo tolik pozornosti. V současné době však prudce dohání tempo a nachází své nezastupitelné místo v průmyslu. Tuto pozici si nevydobyl náhodou – dokazují to i příklady jeho využití z výroby ŠKODA AUTO. Jaké je hlavní využití 3D tisku plastů ve výrobních podnicích? Kam směřuje jeho […]

Magnety jsou pojítkem, prodáváme efektivitu

Magnety jsou pojítkem, prodáváme efektivitu

Vydáno 8.11.2021

Společnost WALMAG MAGNETICS s.r.o. bude letos slavit, a to hned dvakrát. ,,Finanční rok sice skončil, ale už teď máme zásoby objednávek na rekordních číslech a stále přibývají. Budeme tedy pokračovat v tom, co děláme,” říká Filip Šejba, spolumajitel společnosti.  Můžete nám představit vaše produkty, případně o které je v současnosti největší zájem? Již více než 30 […]

Vize digitálního závodu Continental

Vize digitálního závodu Continental

Vydáno 27.7.2021

Koncept digitálního závodu je pojem, který dnes řeší nespočet společností. Jakým způsobem se ,,mění“ společnost Continental Automotive Czech Republic? Jaké trendy udává závod v Brandýse nad Labem, jakožto nominovaný modelový závod pro digitalizaci? Zeptali jsme se Tomáše Vondráka, který jako první Čech usedl do vedení firmy a v současnosti zastává pozici Plant Manager (čtyř závodů […]

TECHNOLOGIE LIBS NA MARSU I V BRNĚ

TECHNOLOGIE LIBS NA MARSU I V BRNĚ

Vydáno 15.6.2021

Rozhovor s doc. Pavlem Pořízkou, Ph.D., vedoucím výzkumného týmu zabývajícího se laserovou spektroskopií, nejen o jejím využití, ale i o vlastním start-upu Lightigo. Úspěchy brněnských vědců s technologií LIBS tak zasahují do širokého spektra odvětví.   Interdisciplinární výzkum a vývoj kombinuje inženýrství, fyziku plazmatu, analytickou chemii, statistiku i například biologii. Jak je vůbec možné a náročné tohle […]

Zobrazit Více