Проекты*

Создание украшений с помощью технологий 3D-печати

Работа призёра открытой городской научно-практической конференции «Наука для жизни» по направлению «Многообразие науки» в секции «Предпринимательство»
Направление работы: Предпринимательство в сфере новых технологий
Авторы работы: ГБОУ Школа № 1290
Предметы: Информатика, Экономика, Декоративно-прикладное искусство
Классы: 10 класс
Мероприятия: Открытая городская научно-практическая конференция «Наука для жизни» по направлению «Многообразие науки» 2022 года, секция «Предпринимательство»

Актуальность

Актуальность проекта связана с необходимостью соединить стремление человека к индивидуальности и возможностями это стремление реализовать. В настоящее время технологии 3D-печати широко используются в промышленности, но ещё не пришли «к нам в дом». Автор уверен, что 3D-печать – это технология будущего для обычного человека, генерирующего невероятные творческие идеи за собственным столом. Благодаря ей любой сможет достаточно быстро спроектировать и выполнить сложное изделие по своему дизайну из доступного материала.

В настоящее время в ювелирном производстве 3D-технологии используются для визуализации изделий и печати форм для отливки, а печать изделий без пресс-форм не имеет такого распространения. К тому же сегмент рынка по продаже украшений, изготовленных посредством 3D-печати, только развивается, и конкуренция здесь пока невысокая.

Цель

Цель проекта – разработать 3D-модель комплекта украшений в стилистике декоративного искусства народов Севера и изготовить их с применением технологии 3D-печати, а также изучить возможности для реализации подобных украшений.

Задачи

Для реализации проекта требовалось решить два вида основных задач: художественные и технологические.
1.    Изучить возможности 3D-печати, в т.ч. на школьном 3D-принтере.
2.    Изучить материалы для печати изделий.
3.    Изучить соответствие изделий экологическим требованиям.
4.    Провести маркетинговое исследование и изучить спрос.
5.    Разработать ассортимент изделий и выбрать основную идею.
6.    Рассчитать затраты на изготовление изделий.
7.    Выполнить 3D-чертёж изделий в программе Аutodesk fusion 360.
8.    Изучить технологию печати на 3D-принтере.
9.    Напечатать изделия.
10.    Собрать готовые украшения.
11.    Выполнить несколько вариантов декоративной росписи изделий.
12.    Проанализировать результаты работы и поставить задачи на будущее.

Оснащение и оборудование, использованное при создании работы

•    3D-принтер Felix 3.2
•    3D-принтер Nobel 1.0 A
•    Программа Blender (веб-сервис для создания несложных прототипов элементов декора, ювелирных изделий, игрушек и мелких бытовых предметов)

Описание

  • Проведено маркетинговое исследование с целью изучения спроса на подобные украшения.

75% опрошенных были готовы покупать такие изделия. 23% опрошенных не понравились именно эти украшения, но, возможно, им придутся по вкусу другие наши разработки – это наши потенциальные заказчики.

Многие готовы были купить подобные изделия, если они будут выполнены по их эскизу. Это 51% в возрастной категории 13–15 лет и 83% в возрастной категории 16–18 лет.
Приемлемая цена для опрошенных младше 15 лет составляла от 50 до 300 рублей. Респонденты старше готовы были заплатить от 400 рублей и выше.

На основании маркетингового исследования можно заключить, что печать наших изделий имеет хорошие перспективы для развития как в индивидуальном производстве украшений, так и в расширении модельного ряда нашей продукции. Целевую аудиторию, составили девушки в возрасте 13–18 лет.

  • Исследованы образцы декоративного искусства народов Севера и разработано изящное изделие, которое захочет носить заказчик. Моя одноклассница создала эскизы украшений в якутском стиле. Форма изделия соответствовала возможностям 3D-печати.
  • Изучены возможности технологий 3D-печати для воплощения творческой задумки.

Познакомившись с возможностями 3Д-принтера, выбрали бесплатную программу «Blender» и через интернет-сервисы ознакомились с её работой, создали модели. Для печати изделия подготовили PLA-пластик. Это экологически чистый, широко распространённый, доступный по цене и удобный для 3Д-печати моделей материал.

Так как изделия небольшие, печать их занимала не очень много времени.

  • Проведён анализ рынка услуг и расчёт себестоимости.

Анализ показал, что печать подобных изделий имеет низкую себестоимость. Она составила на сегодняшний день 79 рублей 68 копейки. Но эта цена не учитывала стоимости разработки эскиза. Создали 3Д-модель, напечатали в сторонней организации и декоративно оформили.

Если всё это учесть и рассматривать проект как индивидуальное производство, то по предварительным расчётам себестоимость составит около 1110 рублей.

Массовое производство изделий позволит снизить затраты на разработку модели, изготовление, и соответственно, стоимость. Например, при печати сразу 50 единиц, себестоимость одного изделия составит 127,96 рублей. Исходя из этого цена продажи может составить 300–400 рублей, что соответствует пожеланиям нашей целевой аудитории.

Результаты работы/выводы

Подводя итоги, можно сказать, что за время работы над проектом автор погрузился в новую для себя область 3Д-моделирования и 3Д-печати; узнал много интересного о принтерах и материалах, с которыми они работают; понял, что создание необходимых вещей при помощи 3Д-печати – это наше реальное будущее, причём не такое уж и далёкое.

Цель проекта достигнута, изделия получились именно такими, какими автор их себе представлял. Были определённые сложности на пути к цели. Автор практически совсем не владел навыками 3Д-моделирования, не разбирался в программах, не понимал, что и как нужно делать. Но с удовольствием постигал все эти новые вопросы.

С художественной точки зрения изделие получилось интересным, выдержанным в молодёжном стиле и сохранившим самобытность якутского орнамента. Автор получил опыт изготовления изделий на заказ. Заказчик остался доволен.

С экономической точки зрения проект получился выгодным, поскольку потребовал минимального количества материалов. Экологический аспект также учтен – автор уверен, что в дальнейшем эти украшения не отправятся в мусор, а будут переплавлены во что-то новое.

Перспективы использования результатов работы

Можно монетизировать модель на различных интернет-площадках. Такие сервисы позволяют дизайнерам реализовывать свои идеи, а потребителям, которые не могут сами моделировать на компьютере, получать красивые стильные вещи.

Планируется расширять ассортимент моделей. В этом случае придётся это делать постоянно, т. к.  в сфере 3Д-моделирования существует довольно жёсткая конкуренция. Модели копируются у более успешных модельеров и продаются дешевле.

Ещё один путь – это реализация не моделей, а самих изделий. Это будет дороже в экономическом плане, зато позволит шире использовать творческие задумки. Напечатанные изделия можно декорировать, добавлять стразы, перья, элементы из стекла, эпоксидной смолы, металла и других материалов. Также можно печатать изделия из материалов разных цветов.

Кроме того, можно обогатить и дизайнерскую основу изделий. Сейчас в мире повышается интерес к культуре малых и экзотических народов. Это направляет ювелиров-дизайнеров на изучение графики и символики декоративного искусства разных уголков планеты. При помощи украшений можно знакомить широкие массы с элементами быта и культуры народов русского Севера, Дальнего Востока, Кавказа, а также Африки, Индии, коренных народов Америки и Австралии.

Также интересной является возможность создавать на основе прототипа форму для отливки изделия в любом материале, как это сейчас практикуют в ювелирной промышленности. Имея форму для отлива изделия, можно быстро масштабировать продукт и отливать его не только из пластика, но также из гипса, керамики, смол, никеля, меди, серебра и золота. Это значительно расширит спрос на ювелирные украшения, созданные путем 3Д-печати, поскольку удовлетворит вкусы людей с разными предпочтениями в этой сфере.

Мнение автора

«Мне понравилось работать над проектом, это был мой первый опыт в такой сфере. Я тщательно искал нужную информацию, проводил опросы, принимал участие в создании дизайна изделий, изучал рынок услуг. Для меня это был интересный и полезный опыт.

Мне понравилась организация конференции, всё было отлично, хоть я и волновался. Но всё прошло хорошо.
Очень многие проекты моей группы мне понравились.

Я не жалею, что принял участие в проектной деятельности, я лучше увидел перспективы развития своего проекта и смог выразить личное видение моего бизнеса. Это отличный шанс показать себя в деле!»