Wycena druku 3D na podstawie zdjęcia - odpowiedzi na najczęściej zadawane pytania

W poprzednim artykule pt. „Dzień dobry, czy mogę coś wydrukować ze zdjęcia? A ile to by kosztowało?” opisaliśmy typowe problemy związane z próbami poprawnej wyceny produkcji na podstawie przesłanego zdjęcia. Tutaj odpowiadamy na najczęściej zadawane przez klientów pytania…?

W ramach przypomnienia – wycena usługi druku 3D opiera się o trzy zmienne: czas produkcji części, ilość materiału potrzebnego na jej wykonanie oraz stopień skomplikowania produkcji i ewentualne prace wykończeniowe. Pierwsze dwie zmienne poznajemy na podstawie symulacji wydruku 3D jaką przeprowadzamy w oprogramowaniu drukarki 3D. Aby móc to zrobić potrzebujemy modelu 3D części w formie cyfrowej – najlepiej zapisanej w formacie .STL. Jeżeli takiego modelu nie ma – trzeba go stworzyć. I tu właśnie zaczynają się problemy oraz powtarzające się pytania klientów…

– Ile będzie kosztować taka rzecz? Ile za 10 albo 50 sztuk?

Żeby dokonać rzetelnej wyceny produkcji części, potrzebujemy określić ile będzie ona trwała oraz ile zużyjemy na to materiału? Dokonujemy tego na podstawie symulacji w oprogramowaniu drukarki 3D wykonanej w oparciu o model 3D. Model 3D to geometria zapisana w postaci wektorowej ze zbioru trójkątów.

Oprogramowanie drukarki 3D analizuje geometrię wektorową, „tnie” ją na warstwy i przekształca całość w zbiór komend, które sterują drukarką 3D w trakcie pracy:

To nie jest możliwe do wykonania na podstawie zdjęcia. Zdjęcie to grafika bitmapowa – składa się z całej masy malutkich kwadratów – pixeli, które tworzą obraz.

Nie da się zrobić tak żeby kwadraty (pixele) zamieniły się „automatycznie” w trójkąty (wektory).

Tym samym nie da się wykorzystać zdjęcia do wyceny modelu 3D.

A skoro nie da się wycenić produkcji jednej części, tym bardziej nie da się wycenić 10 – 50 – 100 – 1000 sztuk i tak dalej… Im większa produkcja, tym więcej zmiennych, których nie mamy jak oszacować? Nie wiemy np. ile części zmieści się na stole drukarki 3D co ma wpływ na czas produkcji. Nie wiemy ile zużyjemy materiału? Nie wiemy ile czasu poświęcimy na ewentualną obróbkę części? W sumie to nic nie wiemy…?

– A nie da się wycenić tak „na oko”? Tak „mniej więcej”?

Wszystko da się zrobić „na oko”. Pytanie które należy sobie zadać brzmi – czy tego chcemy? Co z tego, że firma wyceni produkcję na ok. 300 PLN, jeśli po wykonaniu projektu 3D okaże się, że cena wzrośnie dwa lub trzy razy? Ponieważ podczas projektowania 3D odkryje się, że część posiada kilka bardzo skomplikowanych do wykonania elementów, których nie było widać na zdjęciach, lub że ten czy inny fragment modelu jest narażony na określone naprężenia i musi być drukowany w szczególny sposób. Albo że mimo początkowych założeń, nie można wydrukować części w tańszej technologii tylko trzeba użyć droższej?

Druk 3D nie jest bajkową metodą wyczarowywania przedmiotów z powietrza, tylko technologią przemysłową podlegającą określonym zasadom, wymogom i ograniczeniom.

Wycena „na oko” i „na mniej więcej” jest bezwartościowa. W ostatecznym rozrachunku zawsze ktoś na niej traci.

– Ile kosztuje zaprojektowanie 3D części?

Niejednokrotnie kosztuje więcej niż sam wydruk 3D. Zdarza się, że klienci chcą wydrukować relatywnie małą i prostą część, której koszt produkcji zamyka się w kwocie dwucyfrowej. Niestety koszt jej zaprojektowania jest przynajmniej trzycyfrowy. Oczywiście bywa że część jest na tyle skomplikowana, że rozmowy zaczynają się od razu od kwot czterocyfrowych, ale koszt wydruku 3D jest także odpowiednio wyższy.

Dlaczego tak drogo? Wygląda to w następujący sposób:

projektant rysuje część od podstaw w programie klasy CAD
wykorzystuje do tego zdjęcia i dokładne wymiary otrzymane od klienta, albo wymiaruje i odwzorowuje fizyczną część, którą klient mu dostarczył
w zależności od tego jak bardzo projekt jest skomplikowany, drukuje się detal testowy na potrzeby wewnętrzne, aby porównać go z wzorcem, lub aby przekazać klientowi do testów, poprawek bądź finalnej akceptacji; detal testowy jest zwykle drukowany ze słabego jakościowo materiału (np. PLA) i w słabej jakości (niskie wypełnienie wewnętrzne i wysoka warstwa)
gdy wydruk testowy wychodzi poprawnie (o ile była w ogóle konieczność jego przeprowadzenia?), rozpoczyna się docelową produkcję, a model 3D w wersji produkcyjnej trafia do klienta.

– A czy nie da się zeskanować?

Da się. Sęk w tym, że skaner 3D to nie kserokopiarka. Powszechne wyobrażenie na temat skanowania 3D przedstawia się mniej więcej tak:

bierze się skaner 3D
włącza go do prądu
skanuje się rzecz
i cyk – gotowe!

W rzeczywistości skanowanie 3D to dość złożony proces cyfrowego odwzorowywania rzeczywistych obiektów, przy użyciu różnych technik (np. światła strukturalnego lub lasera). Skanowane detale muszą spełniać określone warunki do tego żeby być zeskanowanymi – małe rzeczy są skanowane skanerami 3D do skanowania małych rzeczy, średnie rzeczy – do średnich, duże rzeczy – do dużych. Nie ma skanera 3D do wszystkiego. Niewiele firm ma wszystkie typy skanerów 3D – zwykle firmy specjalizują się w określonych aplikacjach i posiadają urządzenia jednego rodzaju.

Gdy rzecz zostanie zeskanowana trafia do oprogramowania CAD, gdzie projektant nanosi zmiany, naprawia ewentualne niedoskonałości (artefakty, szumy etc.), optymalizuje powierzchnie i przygotowuje całość do druku 3D.

Skaner 3D służy do przyspieszenia i optymalizacji procesu projektowania 3D – a nie do jego zastąpienia.

Nie ma czegoś takiego jak „usługa skanowania 3D” – jest usługa skanowania 3D domyślnie powiązana z całym procesem projektowania części w oprogramowaniu CAD.

Więc jeśli ktoś pyta, czy daną część da się zeskanować, to odpowiedź brzmi „TAK”, ale to niekoniecznie będzie tańsze. Jeżeli detal jest prosty, to będzie nawet droższe.

– Ile będzie to trwało? Da radę na środę?

Jeżeli pytanie pada w czwartek, to najprawdopodobniej tak. Jeżeli w poniedziałek lub we wtorek – to zależy…? Powyżej opisałem pokrótce jak przebiega proces projektowania 3D, co jest dopiero podstawą do tego żeby wycenić produkcję.

Jeżeli projektowana część będzie wyglądać tak:

to jej zaprojektowanie nie powinno zająć dłużej jak kilka godzin. Najprawdopodobniej obędzie się bez wydruków testowych (chyba, że do produkcji będzie kilkadziesiąt lub więcej sztuk – wtedy nie warto ryzykować).

Ale jeżeli część będzie wyglądać tak:

jej dokładne odwzorowanie będzie trwało dłużej i wydruk testowy może być już niezbędny.

Lista warunków niezbędnych do przeprowadzenia jakiejkolwiek próby wyceny:

Załóżmy jednak, że nie ma innego wyjścia i do wyceny trzeba wysłać zdjęcie, bo nic innego nie posiadamy. Co trzeba zrobić, żeby maksymalnie ułatwić firmie pracę?

zdjęć musi być kilka; jedno-dwa do niczego nie wystarczy
zdjęcia muszą być dobrej jakości – nie mogą być rozmazane i „trzęsące się”; jeżeli nie macie na to czasu i warunków, nie oczekujcie od innych osób, że potraktują Wasze zapytanie poważnie
zdjęcia powinny być robione na jak najbardziej jednorodnym tle
zdjęcia powinny przedstawiać część z każdej strony: góra – dół – lewo – prawo
część powinna być dobrze zwymiarowana
dobrze jest dołączyć nawet najprostszy szkic części z naniesionymi wymiarami; szkic może być odręczny, wykonany na zwykłej kartce i przesłany również w formie zdjęcia.

To wszystko to wciąż za mało żeby dokonać rzetelnej wyceny, ale wciąż więcej niż „fota z komórki robiona w biegu, bo nie ma czasu załadować”…