Zajímáte-li se o nejnovější trendy v oblasti vzdělávání a pedagogiky, určitě uvítáte pohled do kuchyně jedné z nejprestižnějších univerzit na světě – ETH ve švýcarském Curychu. Inovaci, nápady, pokrok a podporu pokročilého výzkumu mají zapsanou přímo ve stanovách a dbají na to, aby je každý den naplňovali. A pomáhají jim k tomu i 3D tiskárny Original Prusa.

Vítejte na katedře architektury, kde Jonathan Benhamu učí své studenty jak využít všech možností v tzv. hybridní architektuře – od tvorby modelů po co nejefektivnější pracovní postup. Jeho program se jmenuje HYTAC (Hybrid Techniques for Architecture Design) a zaštítil jej přímo vedoucí katedry Andrea Deplazes. Základy HYTACu projdou studenti prvního ročníku bakaláře architektury a pokud je tento směr zaujme, mohou pokračovat v navazujících kurzech, které zahrnují létání s dronem, fotogrammetrii nebo tzv. point cloud processing – tvorbu 3D modelů z bodů. Nás ale zajímají právě prváci, protože jejich první úkolem je naučit se pracovat s 3D tiskárnou.

„3D tisk používáme pro tvorbu prototypů nebo jako standardní pracovní nástroj pro navrhování budov v architektuře. A tiskneme všechno – od celých modelů až po různé konstrukční detaily,“ říká Jonathan, který právě v době naší návštěvy zahajuje úvodní studijní týden.

A pěkně zostra: Studenti dostanou stavebnici Original Prusa MK3S+ a má dva dny na to, aby si sami postavili vlastní 3D tiskárnu. Pro mnohé z nich je to první setkání s touto technologií.

„Stavba 3D tiskárny je pro studenty zásadní, lépe tak pochopí, co vlastně stroj dělá a co se v něm děje. A čím lépe chápete proces fungování, tím lepších výsledků můžete dosáhnout,“ objasňuje nám Jonathan tento postup.

Jeho semináře se účastní přes 300 studentů – jsou rozděleni do skupin, každá má specifický úkol: Jedni staví 3D tiskárnu, jiní pomáhají s údržbou stávajících, další připravují 3D modely pro tisk nebo kreslí v CAD programu nové. Ve vzduchu je cítit nadšení a chuť konečně tisknout.

„Už se nemůžeme dočkat, až se všechny 3D tiskárny konečně rozběhnou a my si vytiskneme naše modely. Strašně se těším až si budu moc ten svůj prohlédnout ze všech možných úhlů a ještě ho vylepšit,“ popisuje Berith Schumannová, prvačka z architektury a již brzy i nadšená makerka.

Na Berith i ostatních je vidět, že je ohromně zvědavá a má chuť zjistit, co všechno 3D tisk dokáže. Sama se s touto technologií setkává úplně poprvé.

„3D tisk jsem znala jen z doslechu,“ přiznává a ukazuje nám skoro dokončenou Original Prusa MK3S+. „Právě proto jsem si chtěla sama postavit tiskárnu a pochopit, jak vlastně funguje a k čemu jsou osy X, Y a Z.“

Stavbou tiskárny to teprve začíná: Ve zbytku týdne mají studenti za úkol vytvořit model, správně jej naslicovat a pak vytisknout. Vše krok po kroku za pomoci pedagogického týmu. A vyvrcholí to velkou výstavou vytvořených modelů za účasti vedení katedry, veřejnosti i rodičů. Pro studenty ETH je to velká pocta a odměna. A také lákadlo pro ostatní.

„Jedním z důvodů, proč jsem začal studovat architekturu, byla právě loňská výstava modelů,“ přiznává Jonas Jost, jeden ze studentů prvního ročníku. „Ty nápady, ta krása, ta atmosféra… Ale hlavně mě zajímalo, jak se to všechno stihlo během jediného týdne? Přišlo mi to nereálné. Teď už vidím, že to bylo díky 3D tiskárnám.“

„3D tiskárna se mi dostala do ruky vůbec poprvé,“ přidává zkušenost další z prváků, Paul Jaeggi. „Díky radám pedagogického týmu bylo velmi jednoduché začít modelovat a pak tisknout. Ten pocit, když na konci držíte v rukou svůj model, to je nepopsatelné!“

Téměř 100 Original Prusa 3D tiskáren v provozu

Program HYTAC vznikl v roce 2017 s velkou podporou profesorů Fabia Gramazia a zmíněného Andrei Deplazese – díky nim byl Jonathan schopen svou vizi naplnit v možná ještě větším rozsahu, než sám předpokládal. HYTAC totiž nyní úspěšně provozuje už téměř 100 3D tiskáren Original Prusa. A všechny postavili a udržují sami studenti.

Tento skvělý nápad vlastně vznikl z nutnosti.

„Měli jsme dost prostředků na nákup 3D tiskáren, ale už ne na lidi, kteří by se o ně starali,“ vzpomíná Jonathan. Rozhodl se proto do celého procesu zapojit studenty.

„Všechny naše tiskárny postavili prváci. Kromě toho, že každý z nich nyní ví, jak tiskárna funguje, zvládnou ji i opravit,“ vysvětluje Jonathan.

Každý rok také HYTAC prodá 20 svých 3D tiskáren zájemcům z řad studentů – za zvýhodněnou cenu. Tyto prostředky pak využije k nákupu 20 nových stavebnic 3D tiskáren. Díky tomu mají vždy nejnovější tiskárny.

Samotný 3D lab se nachází na střeše Katedry Architektury. Je konstruován na míru v hi-tech kontejneru podle návrhu profesora Andrea Deplazese – a vypadá úžasně, zejména, když se setmí. A v průběhu naší návštěvy je doslova narvaný studenty, kteří fascinovaně pozorují, jak 3D tiskárna kreslí první vrstvy jejich modelu.

„První 3D lab byl jen obyčejný kontejner. Docházelo k přehřívání, vzduch byl často hrozný,“ líčí asistent profesora William Schaeppi, který má na starosti fakultní 3D tiskárny.

V novém labu jsou tiskárny umístěny v klimatizovaném a odvětrávaném prostoru a navíc je chrání skleněné dveře. Splňuje tak i ty nejpřísnější bezpečnostní podmínky pro provoz takového množství 3D tiskáren. A stále vymýšlejí, jak jej zlepšit: Již brzy přibyde nový systém šuplíků, které umožní jednodušší přístup a manipulaci s 3D tiskárnou.

William je velký fanoušek 3D tisku a hodně jej využívá i pro své architektonické projekty.
„Je to skvělý způsob, jak vytvořit něco zajímavého – úplně odlišný od lepenkového modelu. S 3D tiskárnou můžete nechat stroj pracovat a soustředit se na práci se samotným modelem. Dneska už bych si to bez 3D tisku neuměl představit,“ říká William Schaeppi.

Pětileté zkušenosti

Jonathan pracuje na zapojení 3D tisku do architektury již více než pět let. Nápad vzešel překvapivě od jeho manželky.

„Měli jsme málo peněz a hodně práce – a 3D tiskárna nechce kávu zdarma,“ směje se Jonathan a dodává: „Už při tisku prvního modelu jsem si uvědomil, jak obrovský má tahle technologie potenciál a že ji mohou využít architekti napříč obory.“

Díky podpoře profesorů Gramazia a Deplazese zahájil Jonathan výuku na curyšské ETH. A k tomu také vytvořil on-line výukovou platformu 3D tisku pro architekty – 3D Jony. Studenti i další zájemci tam najdou vše potřebné – od základního modelování a slicování až po práci s tiskárnou.

Jedině Original Prusa!

Když začínáte s 3D tiskem, máte na výběr obrovské množství řešení od různých značek. Pro ETH však existuje jen jedna – Original Prusa.

„Zvolili jsme 3D tiskárny značky Original Prusa protože jsou velice snadné na údržbu,“ vysvětluje William Schaeppi. „Když se něco rozbije, můžete si součástku jednoduše vytisknout. Tiskárnu také velice snadno a rychle rozeberete a složíte. Oceňuji i kvalitní návody a online dokumentaci.“

Jonathanovi zase učarovala komunita kolem Original Prusa 3D tiskáren. „Komunita je naprosto fantastická – nadšení pro věc, ochota pomoci, sdílení poznatků a postupů… Svým studentům říkám, že pokud mají nějaký problém s tiskem, tak ať na konec dotazu v Googlu jednoduše přidají slovo ‚Prusa‘. S velkou pravděpodobností už problém někdo řešil a detailně ho popsal,“ říká Jonathan.

Z Original Prusa 3D tiskáren jsou nadšení i studenti. „Snadno se používají a díky přednáškám a komunitě jsme velmi rychle pronikli do světa 3D tisku. A PrusaSlicer je skvělý program,“ nešetří chválou Jonas Jost.

„Žádný zdlouhavý trénink, prostě jsme začali tisknout. Ale bylo to vlastně velice jednoduché a přirozené. Je radost používat takové řešení,“ přibližuje začátky Paul Jaeggi.

Milujeme 3D tisk

„Studenti zbožňují 3D tisk – a já taky,“ říká Jonathan Benhamu s tím, že už by si to bez něj nedokázal představit. To jej zároveň vede k hlubší úvaze.

„V dnešní době stále stoupá hodnota lidského času a řešení, které umožní předat alespoň část naší práce strojům, je z dlouhodobého hlediska nutností. Je na každém z nás, abychom ve svém oboru našli způsob, jak to udělat a povýšili tak hodnotu lidského důvtipu a inteligence,“ uzavírá Jonathan.