A digitális 3D modellezést (BIM) manapság a világ építészeti cégeinek fele használja, és kevesen vitatják, hogy a BIM megjelenése valódi forradalmat hozott. Az építészek végül megbízható módon kapták meg ötleteiket gyorsan, világosan, világosan és pontosan az ügyfél számára.
Itt az ideje elsajátítani a fizikai modell bemutatásának innovatív technológiáját. A fizikai modell sokkal teljesebb, mint a monitoron látható kép, így az ügyfél megértheti és megérzi az építészeti koncepciót. Mindkét modellre az építésznek szüksége van: digitális 3D modellre van szükség a projekt összetevőinek elemzéséhez, és fizikai modellre van szükség az alkatrészek és a méretarány hatékony értékeléséhez. Ennél is fontosabb, hogy a fizikai modell lehetővé teszi az építészek számára, hogy a megrendelő által értett nyelven beszéljenek - még az építészettől legtávolabb is. A kliens lehetőséget kap arra, hogy érzelmi szinten értékelje a projektet, érzékelje azt az összes finomság figyelembevételével.
Az építészeti modellek kézműves készítésének művészete minden tiszteletet megérdemel, de annyira fáradságos, hogy egy ilyen modell létrehozása önmagában külön projektvé válik. Először az építészeti rajzokat adják át a modellgyártónak, aki az átfogó koncepciót testesíti meg az anyagban. Ez két-négy hétig tart. Ha a projekt sikeresen átment a jóváhagyáson, az elrendezés jelentős változások nélkül véglegesítésre kerül. Ha nem, akkor az építésznek módosítania kell a projektet, és a modell új változatát be kell nyújtania az ügyfélnek jóváhagyásra. Előfordul, hogy a fizikai modell elkészítésének folyamata hónapokig húzódik, elmulasztja a határidőt és veszélyezteti az egész projekt sorsát.
A digitális modellezés rohanó világában a kézzel készített közelítésekre hagyatkozni régimódi és túl drága. Mi lenne, ha a modell elkészítése gyorsabb, olcsóbb és pontosabb lenne? Képzelje csak el, milyen lehetőségek nyílnak! Ugyanaz a 3D modell közvetlenül felhasználható a munkafolyamatban … A Z Corporation 3D nyomtatói valóra váltják ezeket az álmokat.
Vizuális megvalósítás
Amikor a Z Corporation első 3D nyomtatója, amely 3D fizika modelleket tudott nyomtatni, piacra került, rengeteg új lehetőséget hozott magával. A prototípus-készítő gépek magas költségei és méretei által már nem korlátozott tervezők hirtelen rendszeresen használhatták a vizuális 3D-s modelleket a projekt legkorábbi szakaszában.
A csak a legmodernebb technológiákkal való munkához szokott Morphosis, a Tom Main Architecture Award győztese az elsők között vezette be a 3D nyomtatást. Marty Doscher, a Morphosis CIO a vállalat oregoni Eugene-i központját írja le: „Két 3D nyomtatónk van itt, és minden projekt 3D-s lesz az első naptól kezdve.
Lehet, hogy Tom néhány vázlatot készít papíron, de a többi munka 3D térben történik, és sok 3D nyomtatás készül végig.
Ötletek védelme, üzleti győzelem
„Az emberi agy három dimenzióban működik, nem pedig kettőben” - magyarázza az iKix R. „Parta” Partasarati építészeti iroda tulajdonosa. „Az építészek és a kivitelezők évszázadok óta támaszkodnak a 2D tervrajzokra. De bármennyire is pontosak ezek a rajzok, mindig fennáll annak a veszélye, hogy az ügyfél félreértelmezi őket."
Példaként egy több száz épületből álló lakótelep közelmúltját említi. A megrendelő elégedett volt a rajzokkal, de amint meglátta a 3D-s modellt, azonnal aggódni kezdett az épületek túl sűrű elhelyezése miatt. Ennek a zűrzavarnak a feloldásához az építésznek egy úszómedencét és egy fitnesztermet kellett elhelyeznie a komplexum közepén. Csak találgatni lehet, mennyibe került a megrendelőnek egy késői megoldás erre a problémára - mondjuk, amikor a komplexum fele már megépült volna … A 3D-s modell jelenléte sok időt takarított meg az építésznek, és az ügyfél megtakarította a hatalmas költségektől a már épülő komplexum változásai miatt …
A Jerde Partnership megvásárolta a ZPrinter 310 Plus nyomtatókat, és mostantól felhasználja azokat bármely projekt fejlesztésében - a felhőkarcolótól a kioszkig. A 3D nyomtatás lehetősége irodai környezetben lehetővé teszi, hogy nagyon gyorsan elkészítse az elrendezéseket, és emellett olyan modelleket hozzon létre, amelyeket egyszerűen nem lenne praktikus kézzel elkészíteni.
Alig egy héttel az akvizíció után a ZPrinter 310 Plus segített megnyerni azt a versenyt, amelyre a Jerde Partnership vízparti tervet nyújtott be San Diegóban. A részletes fizikai modell megmutatta, hogy a Jerde projekt miként javítja a táj kontúrjait, miközben megőrzi annak általános stílusát. Al Waas, a projekt alelnöke és főtervezője szerint ugyanaz a makett kézi létrehozása hetekig tartó erőfeszítéseket igényel egy egész szakembercsoporttól. A ZPrinter 310 Plus segítségével pedig csak fél nap alatt kinyomtatták az elrendezést. "Minél részletesebb a projekt, annál összetettebb, annál nagyobb előnyökkel jár a 3D nyomtatás" - jegyzi meg Vaas. És hozzáteszi, hogy a 3D nyomtatók használata körülbelül kétszeres növekedést eredményez a termelékenységben.
Hogyan működik?
A Z Corporation 3D nyomtatói a BIM-ben használt fájlformátumokkal dolgoznak, és 3D fizikai elrendezéseket alkotnak egy összetett gipszporból.
Az olyan programokból nyert modellt, mint az Autodesk Revit vagy az Autodesk 3ds Max, a Z Corp több ezer vízszintes rétegre vágja. A nyomtató nyomtatófeje ezrével halad át a poron, folyékony kötőanyagot hagyva a kereszteződési pontokban. Ahol ez az anyag érintkezésbe kerül a porral, gyorsan megszilárdul. Így körülbelül egy hüvelyk / órás függőleges sebességgel nyomtatva a nyomtató rétegenként felveszi az anyagot, és kész elrendezést hoz létre a porított gipszből.
A Z Corp 3D nyomtatók egyedülállóak: csak ők készíthetnek színes modelleket. A 3D-s modellek létrehozásának egyetlen más technológiája sem kínálja ezt a lehetőséget. Ezen felül grafikák és fényképek is alkalmazhatók a modellen, hogy tovább fokozzák az eredetivel való hasonlóságot.
A Z Corp szoftver lehetővé teszi, hogy túllépjen a telek területén. Az épület modellje részekre osztható, és a ZEdit Pro program automatikusan hozzáadja a csapokat és lyukakat a későbbi összeszereléshez.
Megtakarítás
Míg a kézzel készített makett ára akár több ezer dollárig is felmehet, a Z Corporation 3D nyomtatójára nyomtatott ugyanezen modell ára köbcentiméterenként csak 2-3 dollár.
"Közepes és nagy projekteknél az elrendezés elkészítésének költségei szinte azonnal megtérülnek" - mondta Scott Harmon, a Z Corporation fejlesztési alelnöke. - Gyakran maga az eszköz is nagyon gyorsan megtérül: ha például a projekt nagyon korai szakaszában a modellnek köszönhetően súlyos hibát lehetett találni, vagy a vállalat megnyerte a pályázatot, bemutatva a projektjét a legelőnyösebb fény. Annak ellenére, hogy a 3D nyomtatókon az épület elrendezése viszonylag új irányt mutat, ügyfeleink többsége építész: ők kapják meg a nyomtatótól a megtérülést az első munkanaptól kezdve."
Sebesség és méretezhetőség
Ahol egy közepes méretű modell gyártása hetekig tartott, a 3D nyomtató kevesebb, mint 12 órán belül képes kezelni. A Z Corporation 3D tintasugaras nyomtatói nem dohányoznak, minimális hulladékot termelnek, és a nyomtatási folyamat során fel nem használt anyag alkalmas további felhasználásra. A nyomtatók 600 dpi felbontásig nyomtatnak, és gondosan megismétlik a legfinomabb felületi részleteket.
A Z Corp vonalon a ZPrinter 310 Plus fekete-fehér nyomtató és három színes eszköz található: a ZPrinter 450, a Spectrum Z510 és a nagy felbontású ZPrinter 650.
"A más gyártók által kínált gépek nem teszik lehetővé egyszerre több elrendezést: lehetetlen egymás után nyomtatni a modelleket" - mondja Scott Harmon. "A Z Corp nyomtatók lehetővé teszik, hogy annyi elrendezést nyomtasson, amennyire fizikailag illeszkedik az építési területre, köszönhetően a köztük lévő vékony porrétegnek."
Nem is olyan régen a Realization Group ismét meg volt győződve a Z Corp nyomtatók tömeges nyomtatásának előnyeiről. Amikor a floridai Coral Gables iroda marketing célokra 100 példányt rendelt az elrendezésből, a Realization Group mindössze két nap alatt tudta teljesíteni a megrendelést - kizárólag úgy, hogy egyszerre több példányt is kinyomtathatott a pontosság, a minőség és a megbízhatóság feláldozása nélkül.
A sebesség és a megfizethetőség terén rejlő előnyök mellett a 3D nyomtató különös jelentőséggel bír a pályára lépő építészek számára. A 3D nyomtatás korai használata a tervezési szakaszban gyorsan értékes tapasztalatokat szerezhet, megvédve mind az építész, mind az ügyfelet a tapasztalat hiánya által okozott költséges hibáktól.
A Z Corporation 3D nyomtatóinak köszönhetően, amelyek nagyságrenddel olcsóbban és gyorsabban készítenek építészeti elrendezéseket, mint a kézi módszer, a 3D nyomtatás már a tervezés korai szakaszában alkalmazható, ami növeli az egész folyamat hatékonyságát. Ahogy a BIM digitális modellezése olcsóbbá és hatékonyabbá teszi a formatervezést, úgy a projektfejlesztés szakaszában létrehozott 3D-s modellek segítenek jobban megérteni annak koncepcióját, elkerülni a hibákat és olyan üzleti lehetőségeket nyújtani, amelyekről korábban csak álmodtak.
Házépítés: 3D nyomtatás projektmotorként
A "számítógépes tervezés" területén végzett húszéves munka során R. "Parta" Partasarati új ügyféllel találkozik ugyanazzal a kérdéssel: "Milyen problémát tudunk megoldani az Ön számára?"
A szokásos válasz: "Gyorsítsa fel termékünk promócióját."
Az építészetre alkalmazva a Partasarati megállapította, hogy a késések két fő oka az elégtelen elméleti tervezéshez és a rossz kommunikációhoz vezet. Két évvel ezelőtt felfedezte a 3D nyomtatást, egy teljesen új technológiát, amely jelentősen lerövidíti a tervezési időt. Ez lehetővé teszi az épület pontos háromdimenziós fizikai modelljének elkészítését, és minden tervező munkájának fontos részét képezi. A Parta nagyszerű lehetőségnek látta ezt a projektben résztvevők közötti kölcsönös megértés javítására, a hatékonyság növelésére és a tönkretett hibák kiküszöbölésére. Így született meg az iKix (www.ikix.in), India első építészeti 3D nyomtatási szolgáltató irodája.
Korábban minden épület elrendezését kézzel készítették. Mivel ez a folyamat sok időt vesz igénybe és sok pénzbe kerül, az építészek csak a projekt utolsó szakaszában, közvetlenül a nyilvános bemutató előtt készítik el az elrendezést.
"Az Bureau iKix átlagosan hat-tíz nap alatt nyomtat 3D-s modellt, ami sokkal gyorsabb, mint az a hónap, amelybe egy hasonló modell kézi elkészítése szükséges" - mondja a Parta. Golf és így tovább - hat hét alatt elkészíthetjük öt hónaphoz képest Az idő és a pénzügyi megtakarítás még jobban észrevehető, ha a tervek megváltoznak, és az elrendezést menet közben kell módosítani."
Az iKix a Z Corp. Spectrum Z510 színét használja. A nyomtató képességei lehetővé teszik az építész és a projektmenedzser számára, hogy gyorsan megszerezzék az elrendezés több példányát - egyet-egyet az építész, az ügyfél, a fővállalkozó, az alvállalkozó és a civil hatóságok számára. „A 3D nyomtató nem csupán prototípus-készítő gép” - mondja Parta. - Ez valóban a fejlesztő egyik eszközévé vált. A 3D nyomtatás egy áttörés, amely véleményem szerint a következő kétszáz évre alakítja a műszaki információcsere jövőjét. Minden projektet 3D-ben kell bemutatni, és hamarosan meg is fog. Őszintén meg vagyok győződve arról, hogy minden építész 3D-ben fog dolgozni. Az IKix ügyfelei azért jönnek ide, hogy egyre több projektet testesítsenek meg háromdimenziós modellekben. Az előnyök tagadhatatlanok."
A Parta úgy véli, hogy az infrastrukturális létesítményeknek fizikai modellekre is szükségük van. Például, amikor a hatóságok úgy döntöttek, hogy kiépítenek egy autópálya-csomópontot, meg kell tervezni a közúti forgalmat annak minden működési módjában. A fizikai 3D modell jelenléte leegyszerűsíti a probléma megoldását.
Láthatóság: 3D nyomtatás a civil szektorban
A skandináv Ramboll Group tanácsadó cég (www.ramboll.com) felújított építészeti emlékekről, lenyűgöző hidakról, kiváló utakról és megbízható közművekről rendelkezik. Ennek ellenére minden új pályázat nemcsak fényes ötleteket igényel, hanem fényes bemutatásukat is - csak így számíthatunk a sikerre. Ez az egyik oka annak, hogy a Ramboll átvette a 3D nyomtatási technológiát.
A Ramboll rendkívül versenyképes nemzetközi piacon működik, és teljes körű tanácsadási szolgáltatásokat kínál az infrastruktúra, a telekommunikáció, az építészet, az egészségügy, az olaj és a gáz, az energia, a környezetvédelem, az informatika és a menedzsment területén.
A Ramboll megalapozottan büszke a már megvalósított projekt megállapításokra, míg a leendő ügyfeleket jobban érdeklik az esetleges jövőbeli megrendelésekre vonatkozó javaslatok. A vállalat az ötleteinek legjobb képviseletét keresi, és ezen a téren a 3D nyomtatás lehetőségeit nehéz túlbecsülni.
A színes nyomtatás a kezdetektől fogva abszolút követelmény a Ramboll számára. Ez előre meghatározta a választást: A Ramboll megvásárolta a Z Corporation Spectrum Z510 3D nyomtatót - az eddigi egyetlen nagy felbontású színes nyomtatót.
A Spectrum Z510 gyorsan elkészít 3D építészeti és mérnöki elrendezéseket - kevesebb idő alatt és általában sokkal olcsóbban, mint a hagyományos manuális módszer. A tiszta színek részletezése révén az elrendezések jobban közvetítik a projektötleteket. A Spectrum Z510 azon képessége, hogy textúrákat vigyen fel a felületre, reálissá és látványossá teszi az elrendezéseket, ami különösen fontos az infrastrukturális projekteknél. Például a Ramboll mérnökei téglafal textúrát alkalmazhatnak a fal felületére, és annak valós fényképét madártávlatból, terepmodellen.
Az új funkciók nagyban javították a Ramboll esélyeit. Röviddel a Spectrum Z510 megszerzése után a vállalat pályázatot nyert egy nagy híd tervezésére dániai otthonában.
Az elrendezés hűen jelenítette meg azokat a speciális V alakú megállókat, amelyek kevesebb helyet foglaltak el, és kevesebb anyagot igényeltek, mint klasszikus társaik. Tökéletesen közvetítette a koncepció lelkesedését.
"Ez csak egy példa, ahol a színes 3D nyomtatás segített megnyerni a pályázatot" - mondja Jita Monchizadeh, a Ramboll Közlekedési és Infrastruktúra részlegének CAD-fejlesztője. - És már nagyon sok ilyen példánk van. A 3D nyomtatás, mint semmi más, segíti az ügyfelet abban, hogy megérezze projektjeink egyediségét, és ne hagyja ki a bennük rejlő ötleteket. Olyan prezentációkat készítünk, amelyek színesen és tisztán mutatják be a Rambollot. Szín, tisztaság és textúra - egészen a fal falazatáig - valóban maradandó benyomást kelt."
Ráadásul a 3D nyomtatás pénzt takarít meg a Ramboll számára. Például nemrégiben, amikor egy vállalatnak szüksége volt egy 12 emeletes lakóépület elrendezésére, kiszámították, hogy háromszor olcsóbb lenne színes modellt nyomtatni 3D nyomtatóra, mint manuálisan.
"A színes fizikai modell nyomtatása gyakorlatilag egyszerű - feltéve, hogy a méretarány megfelelő" - folytatja Jita Monchizadeh. - Ha a projektet háromdimenziós tervezésű programban hajtják végre, akkor ez elég egy 3D-s modell kialakításához. Néha a modellt kissé optimalizálni kell, hogy méretezhesse a nyomtató felbontásának megfelelően, de ez általában nem jelent nagy problémát. Problémák nagyobb valószínűséggel merülnek fel, ha egy modellt kézzel készítenek - amikor például egyetlen apró részlet sok időt vesz igénybe! Más szavakkal, a 3D nyomtatás ösztönzi a kreativitást és a térbeli gondolkodást. A projekt különböző szakaszaiban egyszerűen kinyomtathatja az elrendezést és összehasonlíthatja őket."
Zest: 3D elrendezések használata a prezentációkban
Robin Lockhart, az OBM International vezérigazgató-helyettese és üzemeltetési vezetője (www.obmi.com) számára azok a tervezési projektek, amelyek korábban sok órás vitát igényeltek, és sok kísérleti és hibás megoldást igényeltek, mára katalizátorrá váltak, amely megadja a lendületet.
A helyzet az, hogy nem is olyan régen a vállalat integrálta a 3D nyomtatást a gyártási folyamataiba.
Az egyik nagyon fontos projekt az új OBM International központ építése Coral Gables-ben. A Z Corporation-től vásárolt 3D nyomtató segítségével „elkészítettem egy négyüléses munkaállomás mintáját, lebontva az alkatrészeket, hogy később különböző konfigurációkban állíthatók össze” - mondja Robin Lockhart. - A tervező csapat olyan megoldásokkal állt elő, amelyek összetevők cseréjével kombinálhatók. Ez megmentett minket a felesleges vitáktól, sok időt és erőfeszítést megtakarított, és ami a legfontosabb lehetővé tette számunkra a kívánt megoldás gyors és dinamikus elérését. Ezenkívül maga a keresési folyamat is rendkívül izgalmasnak bizonyult."
Az OBM International 2007 decemberében vásárolta meg a Z Corp Spectrum Z510 3D nyomtatót. „Most a Z Corp Spectrum Z510-et használjuk minden lehetőséggel, beleértve az automatikus pormaradvány-tisztító modult is. Valójában itt egy teljes eszközkészlet áll rendelkezésünkre az elrendezések kezeléséhez, amelyek fokozatosan fejlődtek a fő nyomtató körül.
Lockhart megjegyezte, hogy a 3D nyomtatás befolyásolta a legjobban az OBM International üzleti tevékenységének jellegét: „Elképesztő a megértés szintje az ügyféllel. Az előadás általános hangulata azonnal jobbra változik, amint bemutatjuk az elrendezést az ügyfélnek. Az ügyfelek most már olyan síkban folytathatnak megbeszéléseket, amelyet jól értenek, a modell következetesen jó benyomást kelt, és az ügyfél hálája biztosított."
Korábban az OBM International hagyományos 2D rajzokat, színes vetületeket és videókat használt prezentációkhoz. A tervezők nyomkövető papírt, kézi vázlatokat, CAD-t, 3D-s megjelenítést és modellezést használtak. „Mindez az arzenálunkban volt, és mindez bizonyos korlátozásokat ír elő. Amikor olyan ügyfél számára készítünk prezentációt, aki nem ismeri ennek a formátumnak az árnyalatait, az információtartalom csökken, és ez negatívan befolyásolhatja a döntést. Robin Lockhart szerint az OBM International 3D-s modelleket készít saját szükségleteihez: kritikai elemzés és projektértékelés céljából.
"Munkafolyamatunk a fizikai elrendezések mindenütt történő felhasználására összpontosul" - mondja Lockhart. „Egy 3D-nyomtató egyre aktívabb használatával remélhetjük, hogy projektjeink minősége csak javulni fog. Ráadásul ez az eszköz valóban minden építészeti bemutatónk fénypontjává vált."
Exportálás az Autodesk Revitből
A 3D nyomtatás növekvő aránya az építészeti tervezésben egy olyan eszközt eredményezett, amely lehetővé tette a felhasználók számára, hogy az Autodesk Revitből importált STL fájlokat közvetlenül a Z Corp. 3D nyomtatóra töltsék le. Nem is olyan régen az Autodesk bejelentette az új STL exportőr kiadását az Autodesk Revit 2009 (BIM) platformhoz. Korábban a Revit fájlok STL formátumba konvertálásakor harmadik féltől származó szoftverre volt szükség.
Ez a fejlesztés aláhúzza az Autodesk bizalmát a 3D nyomtatás jövője iránt, és egyre növekvő alkalmazását, mivel a folyamat gazdaságosabbá és hatékonyabbá válik.
"A 3D fizikai modellek a tervezési folyamat jelentős részévé válnak, amelyek láthatóságot kínálnak a tervezésben, valamint javítják a tervező és az ügyfél közötti kommunikációt" - mondta Emil Kfouri, az Autodesk AEC Solutions vezetője. - 3D modellekre van szükség vásárlóink számára a termék teljes életciklusa alatt, de mindenekelőtt a koncepciós megoldás keresése során. A Revit platform STL exportőre teljes mértékben támogatja a Z Corporation eszközöket, amelyek a 3D nyomtatást nemcsak hihetetlenül gyors és kiváló minőségűé, de valóban megfizethetővé is teszik. Más érdekes megoldásokat fejlesztünk a fizikai elrendezések Z Corporation nyomtatókra történő nyomtatásához."
Kfowry azt is elmondta, hogy bízik a 3D-s nyomtatás fényes jövőjében. „A legtöbb 3D-modell eddig csak a koncepció kidolgozásának szakaszában van kinyomtatva - a leendő épület körvonalainak tanulmányozása és megtervezése során. Ezenkívül a fizikai elrendezés megjelenik az utolsó szakaszban, amikor a projektet bemutatják a nyilvánosságnak. A jövőben a 3D nyomtatást minden szakaszban látom, amikor a legkisebb változásokat is külön elrendezés tükrözi és tanulmányozza annak biztosítására, hogy szükség van-e rájuk. Arra számítok, hogy a színekre és a textúrákra egyre nagyobb lesz a kereslet az elrendezésben - rendkívül látványossá teszik a modellt."
Az STL Exporter átalakító, amely STL fájlt állít elő az Autodesk Revit Architecture, az Autodesk Revit Structure és az Autodesk Revit MEP termékekben létrehozott modellből, letölthető az Autodesk weboldaláról (www.autodesk.ru).
