Цифровая лаборатория с нуля вместе с Formlabs

С чего всё начиналось

Marco De Rossi переехал из Колумбии в Европу, чтобы изучать дизайн продукта в Политехническом институте Милана. В то время 3D-принтеры были более редким явлением даже в университетах, но, получив шанс поработать с данной технологией во время учебы, он убедился в ее потенциале и решил получить степень доктора в области цифрового производства в медицине в Политехническом университете в Испании.

В то время миланский университет был хорошо оборудован лазерными сканерами, 3D-принтерами и современным оборудованием для визуализации, у нового учебного заведения не было доступа к инструментам цифрового производства, поэтому ему пришлось начать с создания собственной лаборатории с нуля.

«Мне пришлось создать лабораторию для 3D-печати, прежде чем у меня появилась возможность получить докторскую степень», — сказал Marco De Rossi.

Начав с очень ограниченного бюджета, De Rissi стал сторонником цифрового производства и построил трехкомнатную лабораторию с широким спектром инструментов, которые теперь могут «обеспечивать себя сами». Одновременно с этим, он работал с исследователями, инженерами и врачами над многочисленными проектами, включая анатомические модели, запасные части для рентгеновских аппаратов и реверс-инжиниринг для аэрокосмического анализа.

Четыре совета по созданию цифровой производственной лаборатории

1. Начните с малого и получайте опыт

Поначалу, запуск лаборатории с нуля может показаться сложной задачей, но Marco De Rossi решил, что правильнее будет разбить ее на более мелкие этапы с ясными целями.

«В начале это покажется сложным, но Вам нужно иметь отправную точку. Мой опыт начался с разрешения на место в университете для получения некоторого опыта с цифровым изготовлением. С таким опытом вы найдете грант. Не нужно копить крупную сумму, начинайте с чего-либо, даже если в начале это будет недорогой 3D-принтер, с которым вы сможете экспериментировать, демонстрировать результаты и заинтересовывать людей», — говорит De Rossi, «Затем, подайте заявку на гранты и поддержку от других исследователей. Все, с чего я начал, было комнатой и подержанным, недорогим 3D-оборудованием. Вероятно, наш самый большой прорыв произошел тогда, когда нам удалось получить грант. У нас было 25 000$ на покупку 3D-оборудования. Но вы не получите грант в размере 25 000$ , если вам нечего будет показать».

Анатомические 3D-модели, которые основаны на компьютерной томографии или МРТ пациента. Данные сканирования должны быть сегментированы программно, чтобы изолировать области, представляющие интерес для 3D-модели.

2. Сотрудничайте с другими исследователями

Marco De Rossi понял, что сотрудничество с другими исследователями и предоставление его знаний и доступа к инструментам цифрового изготовления в обмен на ресурсы выгодны как для его доктора философии, так и для лаборатории 3D-печати.

«Вы должны найти способ заработать деньги, чтобы поддержать проект. Вы можете работать с другими исследователями, чтобы найти способы купить 3D-оборудование и материалы. Университеты — очень большие организации, и у них очень строгие бюджеты. После того, как вы наткнетесь на проект, у которого есть бюджет на покупку оборудования, вы сможете согласовать его, убедив: «У нас есть знания, мы поможем вам с вашим проектом [в обмен на то, что мы оставим принтер в конце проекта». ] », — сказал De Rossi.

3. Делитесь ресурсами

«Я видел исследовательские проекты, у которых вначале был большой бюджет, но они полностью направили его на 3D-принтер, который стоит “в углу”. Они используют его пару раз — не больше. Когда у вас есть большой проект благодаря которому удается построить лабораторию только для себя, в конце концов, он будет недостаточно использован. Идея заключается в том, что вы хотите иметь все это для себя, потому что вы хотите контролировать его, но в конечном итоге, это пагубно скажется на вашем проекте, а также для сообщества в целом», — сказал De Rossi, «Можно поделиться многими ресурсами, ведь мы живем в эпоху экономики их совместного использования. Вы хотите, чтобы инвестиции использовались как можно большим количеством людей? Когда вам удается сотрудничать, вы можете инвестировать в лучшее оборудование, лучше обученный персонал, лучшую инфраструктуру. Это хорошая вещь в университете!».

4. Поддерживайте человеческие ресурсы

«Вы должны гарантировать, что есть способ сохранить человеческие ресурсы в лаборатории. В противном случае, у вас будет пространство, машины, материалы, но не будет того человека, который будет знать как их правильно использовать. У вас должна быть долгосрочная стратегия, чтобы люди всегда работали в лаборатории», — говорит De Rossi.

Некоторые университеты нанимают техников для эксплуатации оборудования и технического обслуживания лаборатории, но это только часть дела. Marco De Rossi понял для себя, что должен быть кто-то, кто также готов помочь с инструментами, а также, помочь другим узнать, как работает данная технология. Это может быть профессор, аспирант или кто-то, кто готов заняться обучением любого, кто входит в вашу дверь.

«Отличный вариант — иметь аспиранта в такой ситуации. Потому что это цель аспиранта: научиться исследовать, объяснять и обучать. Люди здесь, потому что они хотят учиться. Если вы предложите им возможность использовать машины, материалы и возможность участвовать в проекте — они предоставят вам свое время в обмен», — говорит De Rossi.

Marco De Rossi заметил, что люди часто заходили в лабораторию, чтобы с гордостью продемонстрировать этот маленький проект, который они делали сами, но всегда оказывались заблокированными от дальнейшей разработки проекта, потому что у них не было доступа к оборудованию для создания прототипов. Если бы им пришлось потратить время и деньги на покупку 3D-принтера и самостоятельно изучить все необходимые навыки, они, вероятно, просто отказались бы от своего проекта. Но когда у них есть доступ к оборудованию и помощь от других людей с опытом, большинство проектов продолжают развиваться и имеют шанс стать реальностью.

«Вероятно, поэтому потрясающие лаборатории имеют большой успех, потому что это место, куда вы сконцентрировали все свои ресурсы, и можете пойти и по-настоящему воспользоваться всем этим. Вы будете использовать лишь небольшую часть ресурсов и некоторую помощь, но главное — вы сотрудничаете, чтобы поддержать большой проект», — сказал Marco De Rossi.

Лаборатория состоит из трех специализированных независимых кабинетов. В помещении для проектирования размещаются настольные 3D-принтеры, в том числе рабочая станция с SLA 3D- принтером Form 3.

Проекты от обратной инженерии до анатомических моделей

Лаборатория Политехнического университета Валенсии, в настоящее время, состоит из трех специализированных независимых кабинетов: в первом имеются различные инструменты для цифрового изготовления, такие как лазерный резак, небольшие станки с ЧПУ, 3D-принтер для струйной печати на порошковой основе, а также, определенное место для рисования и других видов деятельности. Во втором кабинете есть традиционные инструменты, такие как: пилы, сверлильные станки и другие ручные инструменты.

Наконец, третий кабинет, где размещены 3D-принтеры, в том числе Form 2 и Form 3, а также, FDM 3D-принтеры. По мере роста инструментария лаборатории, все больше коллег в университете стали интересоваться тем, чтобы привнести свои проекты в лабораторию.

«Вам стоить только создать лабораторию и идеи и проекты посыпятся на вас с разных сторон. Мы постоянно открыты для исследователей, студентов, промышленности и многих других», — уверяет Marco De Rossi.

Одним из наиболее распространенных применений является обратное проектирование конкретных компонентов, например, для аэрокосмического анализа компонентов реактивных турбин.