במיוחד לשבועות – איך מהפיכת תלת הממד יכולה לשנות את עתיד החקלאות

חג שבועות, הידוע גם כחג הביכורים, מתקרב. ענף החקלאות שמייצג את החג, עבר בשנה האחרונה קשיים. יחד עם זאת, היו מספר אמצעים שעזרו לתחום להתקדם; אחד מהם הוא טכנולוגיית התלת ממד. זו מפשרת יצירתיות מחודשת, התייעלות תהליכי עבודה, וחיסכון בזמן ובעלויות

תמונה 1: מרכז מדפסות תלת ממד בחברת "מפעיל", קרדיט: חברת מפעיל.

פיתוחים טכנולוגיים שונים ומגוונים כבר מזמן  הם חלק מענף החקלאות המתקדמת בישראל, בין אם זה באוטומציה של רפתות, השקיה ממונעת עם GPS -צמיד אלחוטי אלקטרוני הכולל משדר המוצמד לרגלה של הפרה המאפשרת זיהוי מוקדם ומדויק של זמן הייחום של הפרה, ועוד. לא פלא שישראל נחשבת למובילה בתחום ואף זכתה בפרסים רבים על פיתוחים חדשניים, וענף החקלאות כיום הינו הענף המוכן ביותר לשילוב טכנולוגיית התלת ממד. טכנולוגיה זו מעניקה שינוי ומשנה תפיסה בכל הקשור לתהליכי מיכון של עבודה עם תוצרת חקלאית, שכן במשך תקופה ארוכה, החקלאות הייתה תלויה ברכיבים קשיחים ומיושנים, שרבים מהם קשים להחלפה ואחזקה. תארו לעצמכם חווה בנגב, שחנות האספקה נמצאת רחוק,  או אפילו בחו"ל. כאשר רכיב מתקלקל, החלפתו או תיקונו הופך לעניין יקר. עם זאת, אם בחווה קיימת מדפסת תלת ממד, החקלאים יכולים להדפיס בקלות את החלק הנדרש ולפתור את הבעיה בתוך דקות עד שעות ספורות.

לדברי אנדרס אידסס, מנהל תחום תלת ממד בחברת מפעיל: "2020 הייתה השנה בה הנסיבות אילצו את הספקים להפוך את הייצור למקומי ולהשתחרר מתלות בספקים חיצוניים, כשהדפסת תלת ממד היא המפתח לשינוי זה. אנו צופים כי שנת 2021 תהיה המשך ישיר להתקדמות ושילוב התלת ממד בתעשיית החקלאות."

תמונה 2: אנדרס אידסס – מנהל תחום תלת ממד בחברת מפעיל, קרדיט: חברת מפעיל.

פריצת הדרך

בעקבות מגפת הקורונה שפרצה לפני יותר משנה, השמיים ונמלי הסחורות נסגרו, והגבלות הנסיעה שמטרתן הייתה לעצור את התפשטות המגיפה פגעו בתהליך ייבוא הסחורות ובשרשרת האספקה. מעבר לכך, התחבורה הבינלאומית שנעצרה וגרמה לאי וודאות, הובילה לעלייה גבוהה במחירי השילוח הבינלאומיים. המשמעות המיידית הייתה שיבושי עבודה במפעלים ומחסור בחלקים חשובים ונדרשים עבור עבודה שוטפת של משתלות, חוות, כרמים ועוד. בד בבד, המשבר אילץ את מרבית המשקים לבחון את שיטות העבודה הנוכחיות שלהן ולשקול יישום כלים טכנולוגיים שיאפשרו להם להמשיך לייצר פה בארץ במהירות וביעילות. בדיוק במקום הזה נכנסה תעשיית תלת הממד המקומית. כך ראינו אימוץ והאצת הייצור הדיגיטלי באמצעות הדפסה בתלת ממד. מבחינת החקלאות, התאמה אישית של רכיבים הינה יתרון עצום, שכן ניתן להשיג ולייצר כלים מותאמים אישית, וכך להתאים את הכלים לפעילות ולשימוש הספציפי שלהם. יתרה מכך, ניתן להשתמש בהדפסת תלת ממד ליצירת אבות-טיפוס וכן לייצור חלקים פונקציונאליים. בעקבות כך, הדפסת תלת ממד היא נכס נהדר לחקלאות ובזכותה ניתן להגיע עם  תוצרת חקלאית יותר מהר לשוק. כשיש מדפסת תלת ממד על פס הייצור של מכוני אריזה, ניתן לבצע תיקונים והתאמות מהירות של המיכון ולהמשיך בעבודה השוטפת.

אידסס מוסיף: "בשנים האחרונות פיתוח וייצור מגוון רחב של חומרים מתקדמים אפשרו הרחבת שימוש בהדפסת תלת ממד ליישומים חדשים, לתעשיות שונות לרבות תעשיית החקלאות. כיום, החומרים הקיימים מאפשרים להדפיס אבות-טיפוס כמו גם לשימושים פונקציונאליים סופיים"

איך ניתן להשתמש בהדפסת תלת ממד בחקלאות?

טכנולוגיית הדפסה בתלת ממד מאפשרת המשך עבודה רציפה וייצור בהתאמה אישית שיאפשר המשך הכנסה כלכלית לעולם החקלאות. לפיכך, מדפסות התלת ממד טומנות בחובן את הפוטנציאל לשנות את אופן העבודה של החקלאות. להלן הדרכים בהן טכנולוגיית הדפסה בתלת ממד יכולה לסייע לעולם החקלאות:

מערכות השקיה חכמות

טכנולוגיית תלת הממד מבטיחה דרך יעילה וידידותית לסביבה להתמודד עם בעיית השקיה. אספקה של מים לכל צמח הינה אתגר עבור כל חקלאי, והשקיה היא ללא ספק היבט מכריע בחקלאות. במערכות הקיימות כיום יותר מ-60% ממי ההשקיה מתבזבזים בעקבות נזילות או התאדות. יתרה מכך, במידה וחקלאים רוכשים צינורות השקיה מספק חיצוני, אין באפשרותם לבצע שינויים בגוף ההשקיה או באופן ההשקיה. לעומת זאת, בעזרת הדפסת תלת ממד ניתן להדפיס צינורות מפולימרים ייחודיים (פלסטיק עמיד ואטום לחלוטין). צינורות אלו שמודפסים בתצורה של חלת דבש מזרימים את המים באופן חכם ויעיל בכ-100%.בתהליך פיתוח של חלקים מסוג זה משתמשים במדפסת תלת ממד והדבר מוזיל את עלויות הפיתוח.

פיקוח אחר יבולים

טכנולוגיית התלת ממד מאפשרת לחקלאים לפקח על יבולם. איך? סטודנטים מאוניברסיטת קרלטון באוטווה יצרו מזל"ט מודפס בתלת ממד שיכול לעזור לחקלאים לעקוב אחר הגידולים. המזל"ט, אשר נשלט על ידי החקלאים באמצעות תוכנת קוד פתוח, מרחף מעל אדמת החקלאים ומתעד את כל המתרחש. תיעוד חלקת האדמה מבוצע בעזרת טכנולוגיית אינפרה-אדום אשר מאפשרת לנתח כיצד הצמחים מתמודדים עם תהליך הפוטוסינתזה. באמצעות מידע זה, החקלאים יכולים להתאים את כמות המים והדשן לגידולים ולהגדיל את תפוקת היבול. טכנולוגיית תלת ממד בחקלאות נוגעת באותם אזורים ומספקת מידע מכריע, שלולא טכנולוגיה זו לא היה נגיש לחקלאים.

תמונה 3: מזל"ט מודפס בשירות החקלאים, קרדיט: חברת מפעיל.

ייצור בהתאמה אישית

בין אם מדובר במערכת השקיה או כלי שנועד לסייע בתחזוקת הציוד, היכולת לייצר כלים בהתאמה אישית מעניקה כוח עצום לחקלאים. מדפסות תלת ממד יכולות לאפשר זאת, וליצור פריטים כמו שסתומים תלת כיווניים או מפתח ברגים עבור אותו בריח קנייני שנהרס. "מדפסת תלת ממד מעניקה את האמצעים לייצור מותאם אישית, מה שבעבר עלה מיליוני דולרים. היום, אפשרי לבצע באופן פרטי במחיר זול ובמהירות מקסימאלית". אומר אידסס.

חקלאות ביתית

תחום החקלאות הביתית במגמת עליה מתמדת וטכנולוגיית תלת הממד תומכת בעלייה זו עם האפשרות לייצר פתרונות יצירתיים ומותאמים אישית על פי עיצוב הבית, והמקום שיש לפרויקט. באמצעות הדפסת תלת ממד ניתן להדפיס מחברים או תושבות שיתאימו בצורה מדויקת לצורך שיש בבית.

חלקי חילוף

חלקי חילוף יכולים להיות יקרים, ובנוסף, זמן ההשבתה עבור החקלאים, יכול להסב נזקים כספיים אם תהליך חיפוש  החלק מתארך. מדפסת תלת ממד בחווה יכולה לסייע בהפקת חלקי חילוף הדרושים במקום. עם חומרי הגלם המתאימים לצורך.

ייצור אבות טיפוס

לעתים קרובות, חקלאים צריכים לבדוק חלק לפני שהם מבצעים הזמנה גדולה מהיצרן. בזכות טכנולוגיית ההדפסה בתלת ממד, חקלאים יכולים להדפיס אב טיפוס של הרכיב הרצוי, להעריך את המודל, לזהות תקלות ולבצע את השינויים הנדרשים לפני ההזמנה מהיצרן.

תמונה 4: ייצור אבות טיפוס בתלת ממד, קרדיט: חברת מפעיל.

לאן פנינו מועדות?

אז לאן פנינו מועדות? אין ספק כי טכנולוגיית הדפסת תלת הממד כבר הביאה איתה חידושים רבים לעולם החקלאות, אך העתיד עוד לפנינו! החל מרובוטים, דרך מכשירי ניתור מתקדמים, חלקים למערכות השקיה המיוצרים בהדפסת תלת ממד ועוד. מלבד מוצרים שנוכל לייצר אין ספק כי טכנולוגיה זו תחסוך הרבה זמן וכסף לענף החקלאות בתקווה שזה יוביל גם להוזלת מחירי הצרכן. עבור החקלאים, זה כנראה הזמן הנכון ביותר להכיר ולהטמיע את מדפסות תלת ממד, מכיוון שבשנים הקרובות החקלאות תסתמך במידה רבה על טכנולוגיית הדפסה בתלת ממד.