3D spausdintuvas – kada jį naudosime kasdienybėje?

3D spausdintuvu atspausdintas žmogaus organizmo audinys ar kosminė raketa – šių dienų realybė, kuri skamba kaip mokslinė fantastika. Tokių inovacijų, kaip dirbtinis intelektas ar daiktų internetas pagalba, 3D spauda tampa vis greitesnė, patikimesnė ir intuityvesnė. Šios gamybos pritaikymo ribos sparčiai plečiasi, o mokiniai 3D spausdintuvais jau lengvai naudojasi ir pamokų metu. Greitai plečiantis 3D spaudos panaudojimo riboms kyla vienas klausimas – ar 3D spausdinimas – mūsų ateitis?

3D spausdinimas arba adityvi (pridėtinė) gamyba (angl. additive manufacturing) prasidėjusi nuo smagaus sumažintų pastatų kopijų ar filmų personažų statulėlių spausdinimo, šiuo metu greitai įsitvirtina tokiose srityse, kaip sveikatos priežiūra, aeronautika, kosmoso pramonė, automobilių gamyba ar net maisto industrija. Tačiau ar galime 3D spausdintuvą vadinti revoliuciniu išradimu?

„Revoliuciniai išradimai niekada neatsiranda iš vakuumo. Mes, kaip visuomenė, visuomet mokomės iš savęs ir tobuliname savo turimus įrankius. 3D spausdintuvas – ne išimtis. Jo atsiradimas nerevoliucionavo jokios rinkos, tačiau ši technologija sparčiai tobulėja ir atsiranda vis daugiau pavyzdžių, kaip 3D spausdintuvai gali padėti išspręsti tam tikras problemas,“ – teigia Vilniaus Gedimino technikos universiteto (VILNIUS TECH) Kūrybiškumo ir inovacijų centro „LinkMenų fabrikas“ inovacijų strategas Matas Olendra.

Pasak jo, viena iš problemų, kurias gali išspręsti adityvi gamyba – darbas nepalankiomis žmogui sąlygomis. Pavyzdžiui, kosmose, kur nėra pakankamai darbo jėgos, galinčios statyti namus ar gaminti produktus, reikalingus žmonių egzistavimui.

Gamybos ir vartojimo kaita

3D spausdintuvams tampant vis labiau prieinamai ir sparčiai populiarėjančiai technologijai, pasaulinė gamyba ir vartojimas keičiasi – anot inovacijų stratego M. Olendros, netolimoje ateityje globaliu mastu keisimės ne prekėmis ar produktais, o duomenimis.

„Atsiradus 3D spausdintuvams, žmonės pradėjo suprasti, kad prototipavimo procesas gali vykti žymiai sparčiau. Suvokta, kad pasinaudojus adityvia gamyba, galime pagreitinti dizaino procesą, o dar svarbiau – ištestuoti produktus ir paruošti juos gamybai. Tuo pačiu metu augo žmonių sąmoningumas, susijęs su tvarumu ir atsakingu vartojimu. Žmonės pradėjo suprasti, kokias problemas išryškina masinė gamyba ir produkcijos distribucija – socialinę nelygybę, pigios darbo jėgos paieškas, ekstensyvią medžiagų gavybą ir taršą, gabenant produktus aplink pasaulį,“ – pabrėžia M. Olendra.

Inovacijų strategas taip pat pabrėžia, kad augantis žmonių sąmoningumas, kartu su didėjančia informacijos internete sklaida, paskatino DIDO (data in, data out – duomenys įeina, duomenys išeina) modelį, kuris priešingai nei PITO ­(product in, trash out – produktas įeina, šiukšlės išeina) ­modelis, skatina globaliai dalintis ne daiktais, o informacija ir duomenimis, taip visus reikiamus daiktus ar produktus pasigaminant lokaliai.

Adityvi gamyba ir tvarumas

Plečiantis 3D spaudos galimybėms kyla klausimas, ar 3D spauda – tvarus pasirinkimas ir įrankis, vedantis link tvaresnio vartojimo? Juk žinoma, kad dažniausia medžiaga, naudojama spausdinimui, yra plastikas, o lengvai ir už mažesnius kaštus pagaminami daiktai ar detalės gali skatinti dar didesnį neatsakingą vartojimą.

Pasak M. Olendros tam, kad įvertintume 3D spaudos, kaip proceso, tvarumą, turime žiūrėti šiek tiek toliau už patalpų, kuriose stovi 3D spausdintuvai, ribų.

„Spartus industrinis vystymasis pasaulyje paskatino vartotojiškumą, o gerėjančios gyvenimo sąlygos ir vartotojiškumas paskatino dar didesnį industrinį vystymąsi. Problema su industrine gamyba yra ta, kad šis variklis turi būti labai efektyvus ir dar labiau pelningas. Turint šią pelningumo matricą negalime pagaminti vieno produkto, tuo metu, kai jo labiausiai reikia. Gaminti turime tūkstančius, kad tai būtų pelninga,“ – akcentuoja M. Olendra.

Inovacijų stratego įsitikinimu, optimizavus gamybos procesus ir aplenkus paklausą pradedama galvoti apie produktus, kurie nebūtinai kuria pridėtinę vertę. Rinkodaros pagalba šiems produktams sukūrus paklausą, į rinką išleidžiama vis daugiau produktų, kurie galiausiai (ir labai greitai) atsigula sąvartynuose ir daro cheminę žalą mūsų planetai.

„Tvariausias produktas yra tas, kuris neegzistuoja, todėl 3D spausdintuvai negali būti visiškai tvarūs. Produktai žymiai tvaresni tik tada, kai jie sulaužo standartinę tiekimo ir distribucijos grandinę, o būtent tai ir daro 3D spausdintuvai”, – pabrėžia „LinkMenų fabrikas“ inovacijų strategas

Ar 3D spausdinimas – mūsų ateitis?

Pasak M. Olendros, vieno atsakymo į šį klausimą nėra, nes kalbame apie galimybes ir ateitį. Mūsų, kaip visuomenės, tobulėjimas labiausiai priklauso nuo mūsų galimybių kūrybiškai spręsti problemas, todėl 3D spausdintuvas šioje situacijoje – tik įrankis. Jo panaudojimas priklauso tik nuo mūsų kūrybiškumo.

Inovacijų strategas neabejoja, kad nei viena industrija ar sritis, anksčiau ar vėliau, neišvengs susidūrimo su šiuo įrankiu ir vienu ar kitu būdu sukurs kažką revoliucinio.

„Juk anksčiau ir tušinukas atrodė revoliucinis išradimas, tada spausdinimo mašinėlė, vėliau kompiuteris, o dabar net turime dirbtinį intelektą, kuris už mus rašo straipsnius. Technologijos mums atveria galimybes, apie kurias nebūtume anksčiau pagalvoję. Todėl naudotis įvairiais įrankiais turime mokyti ir mokytis nuo mažens, nes niekada nežinome, kaip gali pasikeisti pasaulis ir kur mums tų įrankių prireiks,“ – įsitikinęs VILNIUS TECH „LinkMenų fabriko“ inovacijų strategas M. Olendra.

Mokymasis nuo mažumės – 3D spauda mokykloje

Pasak  Ričardo Leščinsko, VILNIUS TECH „LinkMenų fabriko“ inžinerinių projektų vadovo, adityvios gamybos įgūdžiai bus reikalingi ateityje, tačiau net ir dabar 3D spausdintuvai atveria dar neturėtas edukacines galimybes, ugdo moksleivių kūrybiškumą, o lengvai prieinami ir nebrangūs 3D spausdintuvai, tokie kaip, pavyzdžiui, „Prusa Mini+“, tai leidžia pasiekti be didelių išlaidų.

R. Leščinsko manymu, pirmiausia 3D spausdintuvas leidžia mokiniams saugiai mokytis skaitmeninio prototipavimo ar skaitmeninės gamybos metodų. 3D spausdintuvu galima praktiškai įgyvendinti vaikų sukurtus 3D modelius. Tai leidžia savarankiškai kurti sudėtingesnes konstrukcijas, pritaikant turimas fizikos, matematikos ir kitų disciplinų žinias.

„Dėl šios priežasties 3D spausdintuvas tampa jungiamąja STEAM ugdymo grandimi,“ – pabrėžia inžinerinių projektų vadovas.

3D spausdintuvą galima pritaikyti įvairių fizikinių procesų praktinėms demonstracijoms bei padėti gerinti ir pačios mokyklos buitį.

„3D spausdintuvas gali pasitarnauti ir kaip mokyklos aplinkos gerinimo įrankis: juo galima atsispausdinti sulūžusias buities detales, pavyzdžiui, kabinetų durų numerius ar sumodeliuoti ir atspausdinti dekoro elementus, edukacijai skirtas detales ir pan.“, – 3D spausdintuvo pritaikymo galimybes mokyklose vardija R. Leščinskas.

Inžinerinių projektų vadovas taip pat pabrėžia, kad 3D spausdintuvas skatina moksleivių ir mokytojų suvokimą, kad tokios technologijos jau pasiekiamos ranka. Nereikia jų bijoti, o priešingai – jas reikia įveiklinti.

Kaip tai padaryti, galite sužinoti peržiūrėję „Prusa Mini+“ 3D spausdintuvo apžvalgą, kurią galite rasti čia.