Razvojne usmeritve dodajalnih tehnologij

Razvojne usmeritve dodajalnih tehnologij

Izdelovalne tehnologije, pri katerih izdelki nastajajo z dodajanjem materiala in/ali energije v proces, se vedno bolj uveljavljajo v industrijskem okolju. To dokazujejo mnogi pokazatelji, od rasti prodaje dodajalnih izdelovalnih naprav do pojavljanja novih poslovnih modelov, ki jih te tehnologije omogočajo. Poleg trenutno zelo velike tehnološke dodane vrednosti dodajalne tehnologije zaznamujeta predvsem neodvisnost od geometrijske zapletenosti izdelka in izdelava v eni stopnji. Če so se na začetku dodajalne tehnologije uporabljale izključno na področju hitre izdelave prototipov (Rapid Prototyping) in orodij (Rapid Tooling), danes vse hitreje prehajajo na področje hitre proizvodnje končnih izdelkov (Rapid Manufacturing). Vse to seveda predvsem na področjih, kjer njihove prednosti (geometrijska zapletenost, individualno prilagajanje itn.) prihajajo najbolj do izraza; to je na področju medicine, športa in visokozahtevnih izdelkov, kot so letala, vesoljska tehnika in avtomobilski športi. Ob tem se pojavljajo številni novi poslovni modeli, ki včasih niti ne temeljijo na dodajalnih tehnologijah, so pa posledica razmišljanja, ki se je z razvojem dodajalnih in imformacijskih tehnologij razširil v industrijskem okolju. Tako je znan primer podjetja Adidas, ki 10 odstotkov vse športne obutve izdela po meri za znanega kupca, slušni aparati pa se že večinoma izdelajo po meri in z dodajalnimi tehnologijami.

Da bi sledili hitremu razvoju dodajalnih tehnologij in čim več informacij o njem prenesli tudi v slovensko okolje, smo v okviru mreže RAPIMAN (www.rapiman. net) organizirali konferenco o dodajalnih tehnologijah, ki je letos doživela svojo drugo ponovitev. Druga mednarodna konferenca o dodajalnih tehnologijah iCAT (International Conference on Additive Technologies) je potekala med 17. in 18. septembrom 2008 v hotelu Primus na Ptuju. Poudarek letošnje konference je bil na rabi dodajalnih tehnologij v medicini in na poslovnih modelih, ki jih te tehnologije omogočajo. Zagotovo lahko trdimo, da je bila to ena redkih tehnoloških konferenc (najverjetneje edina), na kateri se je med 122 udeleženci zbralo 15 zdravnikov, ki so svoje izkušnje izmenjali z inženirji.

Istočasno s konferenco je bilo na Ptuju še nekaj zanimivih dogodkov, povezanih z dodajalnimi tehnologijami. Dan pred konferenco je bil 5. sestanek evropske tehnološke platforme za hitro izdelavo – RM-platform, ki je privabil veliko udeležencev iz industrijskih okolij in bil odličen uvod v konferenco.

Večina udeležencev sestanka se je udeležila tudi konference, kar je bistveno pripomoglo k uresničevanju njenega poslanstva, ki je predvsem prenos in izmenjava znanja med industrijsko in akademsko sfero. To pomeni, da imajo prednost predvsem teme, ki so tudi uporabne, ne samo raziskovalne.

Spremljevalni dogodki

Sočasno s konferenco sta potekali še poletna šola projekta CustomFit in poletna šola mreže SI-206, ki poteka v okviru projekta CEEPUS. Obe sta na enem mestu zbrali veliko mladih, ki se med študijem ukvarjajo tudi z dodajalnimi tehnologijami in oblikovanjem za hitro izdelavo. Med konferenco je bila tako na ogled razstava oblikovalskih izdelkov študentov z univerz, ki nastopajo v mreži SI-206 projekta CEEPUS. Oblikovalski izdelki so zajemali tako industrijske izdelke kot medicini namenjene pripomočke in vsadke, izdelane za medicinske primere iz klinične prakse obeh slovenskih kliničnih centrov.

Zaradi svoje praktične naravnanosti je konferenca pritegnila tudi precej podjetij, ki se ukvarjajo z dodajalnimi tehnologijami in ki so svoje dosežke želela predstaviti udeležencem konference. Tako so v razstavnemprostoru konference razstavljali EOS, Con ceptLaser, MTT group (prej MCP-HEK), Materialise, GOM (podjetje Topomatika), e-Studiotech in Ib-procadd. Torej vsi največji proizvajalci dodajalnih sistemov v Evropi in njihovi zastopniki v Sloveniji.

Novosti in napredek

Uradno se je konferenca začela naslednji dan z uvodnim predavanjem predsednika organizacijskega odbora konference Igorja Drstvenška, ki je gostom predstavil vizijo razvoja dodajalnih tehnologij in pomen konference iCAT pri razširjanju informacij in vedenja o dodajalnih tehnologijah.

Sodelujoče je pozdravil tudi župan občine Ptuj dr. Štefan Čelan. V svojem nagovoru je predstavil mesto Ptuj in predvsem pomen znanja, inovacij in raziskav za razvoj mesta in družbe v njem. Med drugim je poudaril nepripravljenost in nezmožnost družbenopolitičnega sistema za podporo razvojnoraziskovalnim dejavnostim.

Zadnji med gosti je nastopil tehnični direktor podjetja Tehcenter s Ptuja Mitja Bregar, ki je goste pozdravil v imenu generalnega pokrovitelja konference in predstavil podjetje ter pomen razvojno-raziskovalnih dejavnosti za njegov napredek.

Prvi dan konference je bil namenjen predavanjem vabljenih predavateljev. Na Ptuj so prispela nekatera velika imena dodajalnih tehnologij, torej raziskovalci, ki so s svojim delom nekakšna referenca tega tehnološkega področja. Prvi se je predstavil največji analitik hitre izdelave in največkrat citirani avtor na področju hitre izdelave Terry Wohlers. Njegovo podjetje Wohlers Associates se ukvarja z analizami trga in razvoja dodajalnih tehnologij. Najbolj znana publikacija, ki jo podjetje izdaja, je Wohlers Report, ki vsako leto zaobjame najnovejša dognanja in dosežke na področju hitre izdelave. G. Wohlers je v svojem predavanju predstavil stanje industrije dodajalnih tehnologij na svetovni ravni.

Drugo zelo znano ime na tehnološkem področju je prof. Gideon Levy z inštituta Inspire v St. Galenu v Švici. Prof. Levy vodi enega redkih evropskih inštitutov, ki je popolnoma samostojen in ki s svojimi raziskavami ustvarja nekaj milijonov vreden letni promet inštituta. Prof. Levy je lastnik množice patentov, po katerih podjetje 3DSystems iz ZDA izdeluje svoje materiale in naprave. Zadnje čase se ukvarja predvsem z zagotavljanjem kakovosti, na konferenci pa je predstavil svoje videnje o pomenu zagotavljanja kakovosti za nadaljnji razvoj dodajalnih tehnologij v industrijski proizvodnji.

Nato se je predstavila Andrea Reinhardt, direktorica podjetja microTEC, ki je v praksi dokazalo, da je neposredna serijska izdelava končnih izdelkov po dodajalnem tehnološkem principu bistveno gospodarnejša od ustaljenega orodjarskega pristopa. Podjetje microTEC se ukvarja z izdelavo mikrokomponent za zdravstveno in farmacevtsko industrijo, zelo dejavno pa je tudi na področju mikroelektronike, kjer so pred kratkim na trg dali pomnilniško kartico microSD s kapaciteto 40 GB, narejeno z njihovim patentiranim postopkom, ki po načinu delovanja še najbolj spominja na stereolitografi jo.

Profesor Ian Campbell deluje na Loughborough University v Veliki Britaniji, ki je ena od univerz, ki se ukvarjajo predvsem z dodajalnimi tehnologijami in oblikovanjem. Dr. Campbell je predstavil primer neposredne izdelave končnih izdelkov na področju biomehanskih analiz, kjer so uporabili postopek selektivnega laserskega sintranja za izdelavo nosilcev, ki se prilegajo kateremu koli delu telesa in omogočajo zajemanje kinematičnih podatkov med gibanjem. Predavanje je jasno pokazalo, da so dodajalne tehnologije tiste, ki danes pomenijo pomembno tržno prednost.

Čeprav je konferenca nosila dodajanje v naslovu, je profesor Jukka Tuomi s helsinške tehniške univerze pokazal, da je tudi preoblikovanje lahko ena od tehnik hitre izdelave. Inkrementalno preoblikovanje pločevin, ki ga je prof. Tuomi predstavil, res ni dodajalna tehnologija, vendar poteka po slojih, kar je bistvo vseh hitrih tehnologij. Da tudi ISF – Incremental Sheet Forming ni nič revolucionarnega več in da je skozi raziskave postala popolnoma uporabna industrijska tehnologija, je pokazal na množici primerov iz vsakdanje fi nske industrijske prakse. Prof. Igor Smurov, znanstvenik ruskega porekla, deluje na francoskem inštitutu ENISE iz St. Etienna. Njegove temeljne raziskave so med najizčrpnejšimi na področju zagotavljanja in nadzora delovnih parametrov laserskih dodajalnih sistemov. Predstavil je nov patentiran način nadzora in regulacije delovnih parametrov za postopke selektivnega laserskega taljenja.

Prvi dan predavanj sta sklenili dve predavanji iz poslovnega sveta. Dr. Phill Reeves iz podjetja Econolyst, Velika Britanija, je predstavil nastajajoče poslovne modele na področju industrije zabave in rekreacije, ki jih je neposredno omogočil dodajalni tehnološki princip. Martijn Laar iz podjetja Berenschot, Nizozemska, pa je govoril o poslovnih vidikih prilagajanja izdelkov zahtevam kupcev, kar jih omogoča hitra izdelava z dodajalnimi tehnologijami.

Drugi dan konference je bil namenjen aplikacijam dodajalnih tehnologij v medicini. Začel ga je prof. Ian Gibson z narodne univerze v Singapurju s preglednim predavanjem o medicinskih izdelkih, narejenih z dodajalnimi tehnologijami. Prof. Gibson je zelo dejaven na področju medicinskih aplikacij in ima precej izkušenj z umetnimi vsadki, prav tako pa tudi z inženiringom organskih tkiv.

Dr. Joules Poukens iz univerzitetne bolnišnice Maastricht na Nizozemskem je pokazal praktične izkušnje z dodajalnimi tehnologijami na področju obrazne kirurgije. Dr. Poukens je izvedel prvo implantacijo lobanjskega vsadka, narejenega s postopkom selektivnega taljenja z elektronskim snopom. Sklop vabljenih predavanj je sklenil dr. David Gonzales, ki je prikazal primer dobre prakse pri izdelavi kirurških pripomočkov in orodij.

Konferenca se je nadaljevala z dvema vzporednima sekcijama, na katerih je bilo predstavljenih 22 referatov. Prva je bila namenjena medicinskim aplikacijam dodajalnih tehnologij, druga pa poslovnim modelom in praktičnim primerom industrijske rabe teh tehnologij. Ves čas konference je potekala še plakatna sekcija, na kateri se je s svojimi deli predstavilo 16 avtorjev.

Konferenca se je sklenila z ogledom ptujskega gradu in osrednjega dela mesta. Ogled je potekal v organizaciji Pokrajinskega muzeja Ptuj in Ptujskih Vedut, d. o. o. Udeležila se ga je večina udeležencev konference, ki sona koncu izrazili vso pohvalo organizatorjem za odlično izvedbo konference.

Nagrade in priznanja
Prvi konferenčni dan smo sklenili s konferenčno večerjo v čudovitem okolju restavracije Gemina v hotelu Primus. Večer je popestrila skupina Trio Fuoco z interpretacijami nekaterih poznejših avtorjev klasične glasbe. Vrhunec večera pa so bile podelitve priznanj in nagrad. Organizator je v sodelovanju z revijo Rapid Prototyping Journal podelil nagrado za najboljši prispevek na konferenci, plaketo za najboljšega mladega znanstvenika in plaketo za najboljši izdelek. Nagrado za najboljši prispevek, 50 britanskih funtov in enoletno naročnino na RPJ, je po mnenju ocenjevalne komisije prejel Johannes Homa s tehniške univerze na Dunaju, za prispevek Fabrication of Ceramic Cross Flow Filters with Solid Free Form Fabrication. Plaketo za najboljšega mladega znanstvenika je prejel Bogdan Valentan s Fakultete za strojništvo Univerze v Mariboru, za prispevek Investment Casting Wax Part Cooling Time Determination. Plaketo za najboljši oblikovalski izdelek pa je prejel Peter Sever, prav tako s Fakultete za strojništvo Univerze v Mariboru, za napravo za aktivno prezračevanje parkiranih vozil.

Članom organizacijskega odbora iz študentskih vrst, ki so pomembno prispevali k uspešni organizaciji konference, je Wohlers podelil izvod knjige Wohlers Report 2008 kot priznanje za uspešno in prizadevno delo.

Ugotovitve po konferenci in napovednik

Konference se je udeležilo 122 udeležencev iz 25 držav s skoraj vseh celin. Med udeleženci je bilo tudi 15 zdravnikov, od tega 9 maksilofacialnih kirurgov, kar je svojevrsten dogodek na konferenci s tehnološkega področja. Med udeleženci so seveda prevladovali Slovenci. Med 42 udeleženci iz Slovenije je bilo 25 udeležencev iz industrije in 4 z medicinskega področja. To število je v celotnem številu obiskovalcev precej dober odstotek, je pa izredno majhno, če upoštevamo, da je bilo na različne načine v slovenska podjetja razposlanih več kot 700 pisnih vabil in trikrat toliko elektronskih sporočil. Iz tega lahko sklepamo, da je znanje v slovenski industriji še vedno zelo podcenjeno, kar se trenutno odraža tudi v izjemni ranljivosti te industrije ob fi nančnih pretresih, ki se odvijajo v svetu in ki bi imeli dosti manjši vpliv, če bi vodstva podjetij znanje, tehnološki razvoj in dodano vrednost imela še kje drugje kot na jezikih. Odmevi po konferenci so bili zelo obetavni, med vsemi pa izstopa mnenje Terryja Wohlersa, ki ga je zapisal na svojem blogu Wohlers Talk. V prispevku z naslovom ZDA zaostajajo (Th e US Has Fallen Behind) je primerjal konferenco iCAT na Ptuju in največjo tovrstno konferenco v Austinu v Teksasu z besedami: »Z izjemo nekaterih akademskih raziskav je večina razmišljanja v ZDA izven časa, nerealna in preprosto dolgočasna.« Celotno mnenje si lahko preberete na: http://wohlersassociates.com/blog/2008/09/the-us-has-fallen-behind/.

Zaradi izjemno hitrega napredka na industrijskem področju in zaradi potreb gospodarstva po znanju se je organizacijski odbor konference iCAT odločil nadaljevati tradicijo konference iCAT tudi v prihodnje. Naslednjo konferenco bodo tako organizirali oktobra 2010. Takrat bo ozaveščenost industrijskih partnerjev zagotovo večja, konferenca pa po letošnjem uspehu tudi bolj prepoznavna.

Razvojne usmeritve dodajalnih tehnologij