Když revoluce, tak pořádná. Všechny výrobní obory se změní od základů Před 8 lety jsem na stránkách Foresight institutu četl prognózy, že brzo budou vyvinuty „armády“ nanorobotů, které budou ve speciálních „skříňkách“ klást atom k atomu a molekulu k molekule, a vyrábět tak jakékoliv předměty na míru, s novými užitnými vlastnostmi, dokonalým povrchem, nezničitelné běžnými prostředky. Bez těžby surovin, jejich zpracování, obrábění, bez odpadů a s minimální spotřebou energie. Avšak, jak už to bývá, navzdory jejich prognózám šel vývoj jinudy, a dříve se objevily 3D tiskárny, které v důsledku dělají skoro totéž. 3D tiskárny spolu s novým materiálovým inženýrstvím změní svět. Řadu skeptiků, kteří se snad ještě domnívají, že jde o hračky pro děti a ulítlé vývojáře, možná přesvědčí několik dnů stará zpráva e15: V GE si vytiskli tryskový motor, slibují revoluci ve výrobě. Inženýři amerického konglomerátu General Electric dokázali pomocí 3D tiskárny vytvořit plně funkční tryskový motor. Firma, která letecké motory vyrábí i v Česku, tvrdí, že experiment by mohl brzy nalézt uplatnění v praxi. Ve zprávě se dále píše: Miniaturní motor dlouhý asi 30 cm vznikl ve vývojovém centru zaměřující se na nové technologie výroby. Inženýři „naučili“ 3D tiskárnu vytvářet komplikované součástky postupným kladením tenkých vrstev roztaveného kovového prášku. Úspěšné zvládnutí této technologie trvalo „několik let“. „Chtěli jsme zjistit, jestli dokážeme postavit funkční motor téměř bez využití dodatečně vyrobených součástek,“ uvedl jeden z inženýrů pro firemní magazín GE Reports. Výsledný motor není zmenšeninou některé z běžně vyráběných jednotek GE. Inženýři využili plánů motoru pro pohon leteckých modelů, které přizpůsobili pro 3D tisk. Díky výrobě motoru pomocí tiskárny navíc mohli některým součástkám dát jinak nedosažitelné tvary a na jeden díl použít různé slitiny hliníku. Experimentální motor se do výroby nedostane, GE to ale s využitím 3D tisku v praxi myslí vážně. Firma nedávno získala certifikát amerického leteckého úřadu FAA, který mu umožňuje na 3D tiskárnách vyrábět některé díly pro motory GE90. Ty pohání například dopravní letoun Boeing 777. VÝVOJ 3D TISKU Základní technologie 3D tisku se objevila již v roce 1980. Teprve po 35 letech technologie natolik vyzrála, že lze vyrábět cenově přijatelné 3D tiskárny pro nejrůznější účely. Existují malé tiskárny pro výrobu domácích hraček z plastu, ale i profesionální průmyslové tiskárny schopné vyrobit ty nejsložitější a extrémně namáhané součástky. Současná úroveň 3D tisku je natolik pokročilá, že výsledný produkt se často dále nemusí opracovávat. Jedna 3D tiskárna je tak schopná nahradit mnoho strojírenských operací, jako soustružení, frézování, vrtání, broušení a dokonce svařování. Právě to může rozvrátit celý obráběcí průmysl: od výroby a prodeje obráběcích strojů až po jejich provozování. Ze strojírenství, jak je doposud známe, nezbude kámen na kameni. Například známá americká firma SpaceX pomocí 3D tisku vyrábí spalovací komoru přistávacích motorů SuperDraco pro kosmickou loď Dragon V2. Komora musí po dobu 25 sekund vydržet teplotu několik tisíc stupňů a obrovský tlak až 7 MPa. Komora při testech přitom vydržela 80 testovacích zážehů v celkové délce 300 sekund. Co k tomu dodávat? Je zajímavé, že ve většině strojírenských firem se tomu nikdo nevěnuje. Dál se vyrábí a instalují obráběcí stroje, jakoby revoluční vývoj nevcházel do dveří. Když se ptám ředitelů firem, proč už dávno neexperimentují s tiskem dílů, které musejí tak složitě vyrábět, tak mi odvětí, že změna přijde za dlouho. To už ve funkcích nebudou, ať se pak stará někdo jiný. 3D TISK V ARMÁDÁCH Podle IHS Janese jsou 3D tiskárny mimořádným lákadlem pro armády celého světa. Vezměme si např. námořnictvo. Zásobování lodí na otevřeném moři je obrovský problém. Pokud se něco pokazí, posádka je většinou na několik dní odkázaná sama na sebe. Přitom při bojové akci rozbitá část spojovací techniky, radaru, auta, tanku nebo součástka vrtulníku může pro posádku znamenat katastrofu. Příruční 3D tiskárna může vše vyrobit. Podobný přístup lze uplatnit i na předsunutých základnách, třeba v Afghánistánu, nebo v odříznutých částech měst a vesnic po zemětřesení, kde je zásobování vším také velmi omezené. Součástky a jednotlivé díly se nemusí dopravovat přes půl světa. Pokud je k dispozici trojrozměrný model dané součástky a 3D tiskárna, lze jednotlivou součást, od přilby, lopatky, přezky na batohu přes zásobník zbraně až po skříň převodovky auta, zhotovit přímo na místě. Využití 3D tiskáren vytváří nové paradigma ve vojenské logistice, ale také v servisu a údržbě nejrůznější techniky. Pro samotný tisk však lze použít praktický libovolný materiál, mimo jiné měď, stříbro, zlato, sklo, dřevo nebo inkoust s piezoelektrickými, keramickými nebo grafenovými prvky. Nabízí se tak tisk elektroniky přímo na zbraně, na výstroj – problém není vytisknout nejrůznější ploché spoje, rezistory, kondenzátory a další elektroniku. Senzory, antény a další elektronika mohou být vytištěny například do balistické přilby, zbraní, oblečení nebo jakékoliv jiné techniky. Odpadá nutnost dopravovat, skladovat a evidovat velké množství náhradních dílů. Náhradní součástky není třeba balit, manipulovat s nimi a expedovat je. Vše šetří lidskou práci, nutnost organizace, energii a prostředky. STAVBA DOMŮ Pomocí 3D tiskáren se už tisknou bloky na stavbu domůPomocí 3D tiskáren se už tisknou bloky na stavbu domů. Asi za rok či dva budou obrovské 3D tiskárny tisknout celé domy od základů po střechu: milimetr za milimetrem včetně rozvodů vody, elektřiny, tapet i obrazů. Ani za 10 let se do oblastí postižených zemětřesením už nebudou posílat jen stany, ale rovnou tiskárny na tisk domů a infrastruktury. Budou lehké, z materiálů podobných kompozitům, a ty už nikdy nespadnou. V sobě už budou mít zabudovanou fotovoltaiku a senzory. 3D tiskárny pomohou v příštích letech budovat základny i na měsíci či na Marsu. Vytisknou vše, co bude třeba. TISK JÍDLA Pochopitelně, že se 3D tiskárny budou využívat na všechno možné, tedy i na tisk jídla. Už se to vlastně asi dva roky používá. Nic proti chutím každého, ale myslím si, že chuť a přínos přirozených nerafinovaných potravin nic nenahradí. Avšak kdo ví? Uvidíme. TISK NÁHRADNÍCH ORGÁNŮ Kromě tisku všeho možného, co bude třeba, asi nejvíce zajímavý bude tisk náhradních orgánů pro každého z nás z našich kmenových buněk na polymerovou kostru či matrix, která se pak vstřebá. Když na to budeme mít peníze, tak nám kromě mozku vytisknou cokoliv. Tělo to nebude odmítat, protože půjde o vlastní buňky. Umíte si přestavit, že ženy budou místo kupování neúčinné kosmetiky šetřit a co 10 let si nechají vyměnit kůži? Nebo že nám vytisknou nové oči, zuby, klouby, játra, ledviny, srdce, prostatu nebo větší ňadra či penis? Umíte si představit, kolik se v tom bude „točit peněz“? K tomu, aby manažer šel s dobou a nahlédnul, že vcházíme do nové doby – éry konceptuální, není třeba velké kreativity. Rozhodně je jisté, že právě pružnost, schopnost využít exaptace a rychlé přeorientování se na nové materiály a technologie bude tím, co rozhodne o přežití firem. Právě přístup k novinkám může úplně pohřbít velké hráče, kteří se domnívají, že je zachrání ekonomická síla. Naopak, ti malí, ale prozíraví, kteří uplatňují kreativitu a vytvářejí si náskok, ti budou udávat tón a stanou se lídry v nových oborech. PhDr. Karel Červený, MSc., MBA, lektor kreativity a inovačního myšlení
