Jika Anda sering berkeliaran di ruang manufaktur atau fabrikasi akhir-akhir ini, Anda mungkin memperhatikan dua tren besar yang saling bertabrakan: sistem robot menjadi lebih fleksibel, dan pencetakan 3D (manufaktur aditif, bagi orang-orang yang menyukai istilah-istilah mewah) bergerak jauh melampaui prototipe kecil. Beberapa tahun yang lalu, orang mengira pencetakan 3D hanya untuk membuat pernak-pernik meja atau komponen sekali pakai, namun kini pencetakan 3D bermunculan di mana-mana mulai dari ruang angkasa hingga konstruksi—dan sistem robot adalah rahasia yang mewujudkan hal tersebut. Sebagai pemasok sistem robot, saya telah melihat secara langsung bagaimana memasangkan robot dengan pencetakan 3D bukan sekadar gimmick; ini memecahkan masalah yang tidak dapat ditangani oleh printer 3D jadul dan otomatisasi statis. Mari kita uraikan aplikasi-aplikasi nyata yang mengubah permainan yang sudah ada, ditambah mengapa kombinasi ini mengubah cara kita membuat sesuatu.
Jika Anda sudah berkecimpung di dunia manufaktur atau permesinan akhir-akhir ini, Anda mungkin memperhatikan bahwa dua tren utama sedang bertabrakan: sistem robotik menjadi semakin fleksibel, dan pencetakan 3D (manufaktur aditif, bagi mereka yang menyukai istilah mewah) telah bergerak jauh melampaui tahap prototipe kecil. Beberapa tahun yang lalu, orang mengira Pencetakan 3D dulunya digunakan untuk membuat pernak-pernik desktop atau komponen sekali pakai, namun kini pencetakan 3D berkembang pesat dalam segala hal mulai dari ruang angkasa hingga konstruksi - dan sistem robotika adalah saus rahasia yang membuat semuanya menjadi mungkin. Sebagai pemasok sistem robotika, saya telah melihat secara langsung bahwa kombinasi robotika dan pencetakan 3D lebih dari sekadar gimmick; ini memecahkan masalah yang tidak dapat ditangani oleh printer 3D jadul dan otomatisasi statis. Mari kita uraikan aplikasi-aplikasi disruptif yang sudah ada, dan mengapa kombinasi ini mengubah cara kita melakukan sesuatu.
Pertama, mari kita bicara tentang bagian pencetakan 3D format besar yang terlalu besar bahkan untuk printer 3D statis paling besar sekalipun. Misalnya, sangat besar: komponen turbin angin, komponen kontainer pengiriman, modul konstruksi untuk perumahan, bahkan prototipe sasis mobil berukuran penuh. Printer 3D tradisional dibatasi oleh volume pembuatannya yang tetap; jika Anda membutuhkan bagian yang panjangnya lebih dari 10 kaki, Anda harus mengirisnya menjadi bagian-bagian kecil dan lemah yang membutuhkan waktu lama untuk merekatkannya, atau melupakannya sama sekali. Robot memperbaikinya karena mereka dapat menggerakkan ujung cetaknya (ekstruder, laser, atau penyimpan material) dalam 6 sumbu gerak jauh lebih banyak daripada 3 sumbu printer 3D Cartesian standar. Itu berarti Anda dapat mencetak bagian ukuran apa pun yang Anda inginkan, tidak ada kotak tetap yang menghalangi Anda.
Pertama, mari kita bicara tentang pencetakan 3D format besar – pikirkan bagian-bagian yang tidak cocok untuk printer 3D statis yang paling besar sekalipun. Misalnya, yang sangat besar: komponen turbin angin, komponen kontainer pengiriman, modul pembangunan rumah, dan bahkan prototipe sasis mobil ukuran penuh. Printer 3D tradisional terbatas pada volume pembuatan tetap; jika Anda membutuhkan yang lebih dari 10 bagian sepanjang satu kaki, Anda harus memotongnya menjadi potongan-potongan kecil yang rapuh dan menghabiskan banyak waktu untuk merekatkannya, atau menyerah sama sekali. Robot memecahkan masalah ini karena mereka dapat menggerakkan ujung cetakan (ekstruder, laser, atau penyimpan material) dalam 6 sumbu gerakan -- jauh lebih banyak daripada 3 sumbu printer 3D Cartesian standar. Ini berarti Anda dapat mencetak komponen dengan ukuran berapa pun dan tidak lagi dibatasi oleh kotak tetap.
Kami baru-baru ini bekerja dengan klien yang membuat modul perumahan beton khusus menggunakan pengaturan ini. Alih-alih printer 3D statis berukuran besar dan mahal yang menempati separuh lantai pabrik, mereka memasang lengan robot di jalur yang membentang di sepanjang ruang produksi. Robot ini bergerak mulus di sepanjang lintasan, meletakkan beton lapis demi lapis, menyesuaikan jalurnya secara real-time agar sesuai dengan dinding lengkung modul. Tidak ada lagi bagian yang teriris, tidak ada lagi sambungan yang lemah. Ini jauh lebih cepat daripada mencetak bagian-bagian kecil dan merakitnya, dan bagian-bagian tersebut lebih kuat karena bahan diletakkan dalam satu jalur yang berkesinambungan. Ini bukan sekadar demo—mereka sudah memasang modul ini di proyek perumahan terjangkau, dan perusahaan konstruksi lain juga mengikuti langkah serupa.
Kami baru-baru ini bekerja dengan klien yang menggunakan rig ini untuk membuat modul rumah beton khusus. Alih-alih menggunakan mesin 3D statis yang besar dan mahal yang menempati separuh lantai pabrik, printer tersebut malah memasang lengan robot pada lintasan yang membentang di sepanjang lantai produksi. Robot bergerak mulus di sepanjang lintasan, meletakkan beton lapis demi lapis, menyesuaikan jalurnya secara real time agar sesuai dengan dinding lengkung modul. Tidak ada lagi bagian yang terpotong, tidak ada lagi jahitan yang lemah. Ini jauh lebih cepat daripada mencetak bagian-bagian kecil dan kemudian merakitnya, dan bagian-bagiannya lebih kuat karena bahannya diletakkan dalam jalur yang berkesinambungan. Ini bukan sekedar demonstrasi -- mereka sudah memasang modul ini di proyek perumahan terjangkau, dan perusahaan konstruksi lainnya juga mengikuti langkah yang sama.
Berikutnya adalah keserbagunaan material, yang merupakan masalah besar bagi printer 3D biasa. Sebagian besar printer 3D desktop atau industri kecil terjebak dengan satu atau dua bahan sekaligus seperti plastik PLA atau ABS. Namun saat Anda memasangkan robot dengan pencetakan 3D, Anda dapat menukar alat dengan cepat untuk bekerja dengan semua jenis bahan, bahkan mencampurkannya saat sedang mencetak. Kita berbicara tentang logam, keramik, beton, makanan, bioplastik, apa saja. Beberapa klien luar angkasa kami menggunakan ini untuk mencetak komponen dengan sisipan logam yang tertanam dalam bingkai plastik—sempurna untuk komponen yang harus ringan namun kuat jika diperlukan. Yang lain mencampurkan plastik daur ulang dengan beton untuk bahan bangunan, sehingga menghemat banyak waktu.
Berikutnya adalah keragaman material, yang merupakan masalah besar pada printer 3D biasa. Kebanyakan printer 3D desktop atau industri kecil hanya dapat menggunakan satu atau dua bahan sekaligus - seperti plastik PLA atau ABS. Tapi gabungkan robot dengan printer 3D. Setelah hasil cetakan digabungkan, Anda dapat mengganti alat kapan saja, menggunakan berbagai bahan, dan bahkan mencampur bahan selama proses pencetakan. Kita berbicara tentang logam, keramik, beton, makanan, bioplastik, apa saja. Beberapa pelanggan luar angkasa kami menggunakan ini untuk mencetak bagian rangka plastik dengan sisipan logam tertanam di dalamnya - cocok untuk komponen yang harus ringan namun memerlukan kekuatan tinggi di area utama. Ada pula yang mencampurkan plastik daur ulang dengan beton untuk bahan bangunan, sehingga mengurangi limbah secara drastis.
Tunggu, dan jangan lupakan perbaikan dan pemeliharaan. Robot tidak hanya berfungsi untuk membuat komponen baru, mereka juga dapat memperbaiki komponen yang sudah ada. Bayangkan sebuah bilah turbin angin yang retak setinggi 500 kaki di udara. Anda tidak bisa membawa seluruh bilahnya ke pabrik untuk dilas, bukan? Namun jika Anda memiliki sistem robot portabel dengan ujung pencetakan 3D, Anda dapat membawanya ke turbin, memindai bagian yang rusak pada bilahnya, dan mencetak patch perbaikan khusus langsung di tempat. Hal ini bukanlah sebuah hipotetis, kita telah melihat hal ini terjadi pada perusahaan-perusahaan energi. Ini mempersingkat waktu perbaikan dari hitungan hari menjadi jam, dan menghemat jutaan waktu henti. Ini membuat Anda bertanya-tanya mengapa ada orang yang menunggu untuk mengirimkan komponen yang rusak ke seluruh negeri ketika Anda dapat memperbaikinya di tempatnya, menggunakan pencetakan 3D yang dibantu robot.
Tunggu, jangan lupakan perbaikan dan pemeliharaan. Robot tidak hanya dapat membuat komponen baru, tetapi juga dapat memperbaiki komponen yang sudah ada. Bayangkan sebuah bilah turbin angin menimbulkan retakan setinggi 500 kaki di udara. Anda tidak dapat mengirimkan seluruh bilahnya kembali ke pabrik untuk dilas, bukan? Tetapi jika Anda memiliki satu set sistem robot portabel 3D di sisi pencetakan dapat membawanya ke turbin, memindai area yang rusak pada bilahnya, dan kemudian mencetak patch perbaikan khusus di tempat. Hal ini tidak bersifat hipotetis - kita telah melihatnya dalam praktik di perusahaan-perusahaan energi. Ini telah mempersingkat waktu perbaikan dari hitungan hari menjadi jam, dan menghemat jutaan waktu henti. Hal ini membuat orang bertanya-tanya: Mengapa mengirim suku cadang yang rusak untuk diperbaiki ke seluruh negeri jika Anda dapat menggunakan pencetakan 3D berbantuan robot untuk memperbaikinya di tempat?
Lalu ada ruang produksi khusus, seperti untuk suku cadang dalam jumlah kecil atau sekali pakai yang tidak dapat ditangani oleh otomatisasi biasa. Jika Anda seorang pembuat perangkat medis, Anda mungkin memerlukan implan pinggul khusus yang sesuai dengan anatomi pasien tertentu, atau pembuat furnitur kecil yang menginginkan bagian melengkung khusus untuk kursi. Manufaktur kuno (seperti permesinan CNC atau cetakan injeksi) terlalu mahal untuk batch kecil-Anda harus membuat ribuan suku cadang untuk menutupi biaya perkakas. Pencetakan 3D robotik mengubah hal tersebut karena digerakkan oleh perangkat lunak. Anda cukup mengunggah model 3D, mengubahnya sesuai ukuran atau bentuk yang Anda perlukan, dan langsung mencetak—tanpa alat khusus, tanpa waktu penyiapan yang lama. Toko sepeda lokal tempat kami bekerja menggunakan ini untuk membuat rangka sepeda khusus untuk pengendara dengan ukuran tubuh yang tidak biasa. Daripada memesan bingkai dari produsen besar dengan harga mahal, mereka menggunakan sistem robot kami untuk mencetak bingkai yang ringan dan tahan lama dalam beberapa jam.
Lalu ada bidang manufaktur khusus, seperti suku cadang bervolume rendah atau hanya sekali pakai, yang tidak dapat ditangani oleh otomatisasi konvensional. Jika Anda adalah produsen perangkat medis, Anda mungkin memerlukan implan pinggul khusus yang sesuai dengan anatomi pasien tertentu, atau Anda adalah pembuat furnitur kecil yang ingin membuat bagian melengkung khusus untuk kursi. Metode manufaktur kuno (seperti permesinan CNC atau cetakan injeksi) terlalu mahal untuk batch kecil -- Anda harus membuat ribuan komponen untuk membagi biaya perkakas. Robots 3D Printing mengubahnya karena digerakkan oleh perangkat lunak. Anda cukup mengunggah model 3D, menyesuaikannya dengan ukuran atau bentuk yang Anda perlukan, dan langsung mencetak—tanpa alat khusus atau waktu penyiapan yang lama. Salah satu toko sepeda lokal tempat kami bekerja memanfaatkan hal ini dengan membuat rangka sepeda khusus untuk pengendara sepeda dengan tipe tubuh khusus. Daripada memesan bingkai dari produsen besar yang mengenakan harga premium tinggi, mereka menggunakan sistem robot kami untuk mencetak bingkai yang ringan dan tahan lama dalam hitungan jam.
Sekarang, mari kita ke bagian yang ada di pikiran semua orang akhir-akhir ini: seberapa mudahkah alat ini digunakan? Banyak orang mengira robot hanya untuk tim ahli robot, namun hal itu tidak lagi benar. Kami telah membangun sistem yang memungkinkan siapa pun mengoperasikannya, tanpa memerlukan pengkodean. Misalnya, Sistem Robot Pengelasan Tanpa Kode kami memungkinkan Anda mengajari robot jalur pencetakan 3D hanya dengan menggerakkan lengannya melalui bentuk yang diinginkan dengan kontrol tangan yang jauh lebih sederhana daripada menulis kode-G untuk printer 3D statis. Hal ini merupakan terobosan baru bagi usaha kecil yang tidak memiliki tim otomatisasi khusus. Mereka dapat menggunakan sistem robot ini untuk pencetakan 3D tanpa harus mempekerjakan seseorang untuk memprogramnya selama berminggu-minggu.
Sekarang, mari kita bahas hal yang ada di benak setiap orang saat ini: seberapa mudahkah alat ini digunakan? Banyak orang mengira robot hanya untuk tim ahli robot, namun kini tidak lagi demikian. Kami membangun sistem sehingga siapa pun dapat mengoperasikannya, tidak memerlukan pemrograman. Misalnya, sistem robot las tanpa kode kami memungkinkan Anda mengajari robot jalur pencetakan 3D hanya dengan menggerakkan lengan menggunakan pengontrol genggam dan membiarkannya mengikuti bentuk yang diinginkan—ini jauh lebih mudah daripada memprogram G untuk printer 3D statis. Kodenya jauh lebih sederhana. Untuk usaha kecil yang tidak memiliki tim otomasi khusus, ini adalah terobosan baru. Mereka dapat menggunakan sistem robotik ini untuk mencetak 3D tanpa harus menghabiskan waktu berminggu-minggu untuk mempekerjakan seseorang untuk memprogramnya.
Tunggu, dan bagaimana dengan mobilitas? Beberapa pengaturan pencetakan 3D robotik ini bahkan tidak perlu dilakukan di pabrik tetap. Kami telah membuat opsi portabel, seperti Sistem Robot Pengelasan Portabel dan Sistem Pengelasan Robot Portabel, yang dapat dimuat ke truk dan dibawa ke lokasi kerja, zona bencana, atau bahkan tambang terpencil. Sebuah perusahaan pertambangan di Kanada menggunakan robot portabel untuk mencetak suku cadang pengganti khusus untuk alat berat dari logam, tepat di tambang. Mereka tidak perlu menunggu suku cadang dikirim dari kota, sehingga mengurangi waktu henti dan menjaga operasional mereka berjalan lancar. Sungguh liar membayangkan Anda bisa pergi ke tambang dengan pengaturan robot kecil, memindai bagian yang rusak, mencetak yang baru, dan kembali bekerja dalam satu hari.
Tunggu, bagaimana dengan mobilitas? Beberapa robot 3D Peralatan pencetakan bahkan tidak perlu diperbaiki di pabrik. Kami telah memperkenalkan opsi portabel, seperti sistem robot las portabel dan sistem las robot portabel, yang dapat dimuat ke truk dan diangkut ke lokasi konstruksi, area bencana, dan bahkan lokasi penambangan terpencil. Sebuah perusahaan pertambangan di Kanada menggunakan robot portabel untuk menggunakan emas di lokasi penambangan. Mencetak suku cadang pengganti khusus untuk alat berat. Mereka tidak perlu menunggu suku cadang dikirim dari kota, sehingga mengurangi waktu henti dan menjaga pengoperasian tetap berjalan lancar. Sungguh luar biasa membayangkan Anda bisa berkendara ke lokasi tambang dengan perangkat robot kecil, memindai bagian yang rusak, mencetak yang baru, dan kembali bekerja pada hari yang sama.
Saya ingin menjadi nyata di sini-ini tidak hanya tentang sinar matahari dan pelangi. Masih ada kendala. Biaya di muka untuk sistem robot ditambah alat cetak 3D bisa lebih tinggi daripada printer 3D desktop standar, terutama untuk usaha kecil. Ada juga kurva pembelajarannya, bahkan dengan sistem tanpa kode-Anda masih harus memahami bagaimana perilaku material yang berbeda ketika diekstrusi, seperti bagaimana beton mengeras atau bagaimana logam mendingin untuk menghindari lengkungan. Namun teknologinya semakin baik setiap tahunnya, biayanya semakin murah, dan semakin banyak sumber daya pelatihan yang bermunculan untuk membantu tim belajar dengan cepat.
Saya akan jujur di sini - tidak semuanya cerah dan pelangi. Masih ada kendala. Biaya di muka untuk sistem robotik ditambah alat pencetakan 3D bisa lebih tinggi daripada printer 3D desktop standar, terutama untuk usaha kecil. Ada juga masalah kurva pembelajaran, bahkan dengan sistem tanpa kode - Anda masih perlu memahami bagaimana perilaku material yang berbeda ketika diekstrusi, seperti bagaimana beton mengeras, atau bagaimana logam mendingin untuk menghindari lengkungan. Namun teknologi semakin membaik setiap tahunnya, biayanya semakin murah, dan semakin banyak sumber daya pelatihan yang bermunculan untuk membantu tim mendapatkan informasi dengan cepat.
Sebagai pemasok sistem robot, kami telah melihat setiap bagian dari ruang ini berkembang, dan satu hal yang menonjol adalah seberapa mudah beradaptasi sistem ini. Ini bukan hanya tentang mengganti teknologi lama—ini tentang membuka kemungkinan-kemungkinan baru yang belum pernah ada sebelumnya. Beberapa tahun yang lalu, tidak ada yang mengira Anda bisa mencetak modul housing lengkap di lokasi, atau memperbaiki bilah turbin angin tanpa harus mendaki 500 kaki, atau membuat rangka sepeda khusus di toko kecil. Sekarang semuanya terjadi dan robot adalah tulang punggungnya.
Sebagai pemasok sistem robotika, kami telah melihat setiap aspek bidang ini berkembang, dan yang menonjol adalah seberapa mudah beradaptasi sistem ini. Ini bukan hanya menggantikan teknologi lama – ini membuka kemungkinan-kemungkinan baru yang belum pernah ada sebelumnya. Beberapa tahun yang lalu, tidak ada yang mengira Anda bisa mencetak seluruh modul rumah di lokasi, atau memperbaiki bilah turbin angin tanpa harus mendaki 500 kaki, atau membuat rangka sepeda khusus di toko kecil. Kini semuanya terjadi, dan robot adalah tulang punggung semuanya.
Jika Anda adalah seseorang yang penasaran tentang bagaimana hal ini dapat bermanfaat bagi bisnis Anda-baik di bidang konstruksi, dirgantara, peralatan medis, atau bahkan manufaktur skala kecil-saya sarankan Anda menghubungi kami. Kami selalu senang untuk menjelaskan bagaimana sistem robot kami, seperti Sistem Cobot Pengelasan Portabel atau pengaturan kami lainnya, dapat disesuaikan dengan kebutuhan spesifik Anda. Kami tidak melakukan solusi yang universal; kami bekerja dengan Anda untuk membangun sesuatu yang memecahkan masalah Anda.
Jika Anda penasaran tentang cara kerjanya dalam bisnis Anda - baik di bidang konstruksi, ruang angkasa, peralatan medis, atau manufaktur bervolume rendah - saya mendorong Anda untuk menghubungi kami. Kami selalu dengan senang hati memandu Anda bagaimana salah satu sistem robot kami, seperti sistem cobot pengelasan portabel atau konfigurasi lainnya, dapat disesuaikan dengan kebutuhan spesifik Anda. Kami tidak melakukan solusi yang universal; kami bekerja sama dengan Anda untuk menciptakan solusi yang memecahkan masalah Anda.
Jangan biarkan hype seputar pencetakan 3D atau robot membodohi Anda-kombinasi ini akan tetap ada, dan mengubah cara kita membuat hampir segalanya. Ini bukan hanya tentang produksi yang lebih cepat; ini tentang menjadikan manufaktur lebih fleksibel, lebih mudah diakses, dan lebih berkelanjutan. Dan sebagai pemasok sistem robot, kami bangga menjadi bagian dari hal tersebut. Jika Anda ingin berbicara lebih banyak, hubungi kami-kami siap membantu.
Jangan biarkan sensasi pencetakan 3D atau robotika membodohi Anda – kombinasi ini akan terus ada dan mengubah cara kita membuat hampir segalanya. Ini bukan hanya tentang produksi yang lebih cepat; ini tentang menjadikan manufaktur lebih fleksibel, mudah diakses, dan berkelanjutan. Sebagai pemasok sistem robot, kami bangga menjadi bagian dari hal ini. Jika Anda ingin berbicara lebih jauh, silakan menghubungi kami – kami siap membantu.
Referensi Referensi
- ASTM Internasional. (2022). Manufaktur Aditif untuk Komponen Skala Besar: Tren dan Aplikasi. Diperoleh dari astm.org
ASTM Internasional. (2022). Manufaktur aditif komponen besar: Tren dan aplikasi. Diperoleh dari astm.org - Asosiasi Industri Robotika. (2023). Robot Kolaboratif dalam Manufaktur Aditif: Laporan Industri 2023. Diperoleh dari roboticsonline.org
Asosiasi Industri Robot. (2023). Robot Kolaboratif dalam Manufaktur Aditif: Laporan Industri 2023. Diperoleh dari roboticsonline.org - Robotika Konstruksi. (2022). Pencetakan 3D di Tempat untuk Perumahan: Studi Kasus dan Wawasan Industri. Diperoleh dari konstruksirobotics.com
Robotika Konstruksi. (2022). Pencetakan perumahan 3D di tempat: Studi kasus dan wawasan industri. Diperoleh dari konstruksirobotics.com - Masyarakat Insinyur Manufaktur. (2023). Manufaktur Aditif dalam Jumlah Kecil: Mengurangi Biaya Melalui Sistem Robot. Diperoleh dari sme.org
Masyarakat Insinyur Manufaktur. (2023). Manufaktur aditif bervolume rendah: mengurangi biaya melalui sistem robotik. Diperoleh dari sme.org
