Год за годом внедрение аддитивного производства достигает новых высот. Чего же можно ожидать от 2023 года? Компания Materialise, лидер на международном рынке 3D‑печати, предложила свой прогноз на основе четырех важнейших тенденций, которые будут способствовать развитию отрасли в течение следующих двенадцати месяцев:
Решая эти вопросы, компании смогут вывести 3D‑печать на уровень серийного производства и ускорить внедрение аддитивных технологий.
Читайте в блоге: Аддитивное производство в 2024 году: тренды и прогнозы
За последние три десятилетия 3D‑печать зарекомендовала себя как универсальный и гибкий инструмент в производственном арсенале. Будучи относительно новой технологией, она провела большую часть этого времени несколько обособленно – в изоляции от традиционного производственного процесса. Но в последние годы стена между классическим производством и 3D‑печатью начала исчезать. Мы начинаем видеть, как эти два отдельных мира объединяются, и последствия этого огромны.
В 2023 году вышеуказанные тренды станут ключом к преодолению барьеров, которые все еще связаны с внедрением технологии в промышленное производство. Решение этих вопросов поможет компаниям расширить масштабы 3D‑печати и перейти к серийному производству, а также ускорить внедрение 3D-печати.
Фрид Ванкран, генеральный директор Materialise
1. Рост умного, распределенного производства
Традиционно производство всегда сосредотачивалось в одном месте – обычно на заводе в другой стране. Эта система работала хорошо, пока не перестала работать. За последние несколько лет мы видели, как кризис, вызванный COVID‑19, парализовал производства и нарушил цепочки поставок. Мы стали свидетелями роста геополитической напряженности и экологических проблем. Все это вместе взятое заставило производственные компании пересмотреть свою модель централизованного производства. А с помощью умных цифровых технологий, таких как 3D‑печать, производители могут перейти к использованию нескольких площадок меньшего масштаба, расположенных ближе к клиентам.
Найдите 3D-принтер, подходящий именно вам
Впрочем, многие из недавних примеров внедрения обязаны своим успехом быстрому принятию решений в условиях нехватки средств – например, обращением к местным поставщикам услуг 3D‑печати для производства медицинских изделий первой необходимости во время пандемии коронавируса. Можно сказать, что 3D-печать была использована как временная замена. Но, к счастью, подобные решения вызвали новые разговоры о будущем производства.
Сейчас мы видим, что многие компании готовы применять более стратегический подход. Этим компаниям необходимо тщательно продумать, какие сферы применения обеспечат наибольшую ценность с точки зрения эффективности цепочки поставок или экологической устойчивости. А это требует изменить мышление, перейти от краткосрочных решений к использованию аддитивных технологий в качестве стабильного метода производства сертифицированных конечных деталей.
Хороший пример – компания CNH, производящая сельскохозяйственную технику. Во время пандемии CNH изготавливала на 3D‑принтере жизненно важную деталь, которую невозможно было получить из-за логистических ограничений, связанных с COVID. Опыт оказался полезным, и теперь компания рассматривает 3D‑печать как часть стратегии: управлять цепочками поставок теперь можно более экономически эффективным способом.
Таким образом, потенциал реален даже в такой жестко регламентированной сфере как медицина. Мы видим, что больницы все чаще обращаются к 3D‑печати для создания медицинских моделей и персонализированных имплантатов на местах, в непосредственной близости к пациентам.
Можно сказать, что это медицинский эквивалент децентрализованной модели промышленного производства. В конечном итоге мы имеем умное, распределенное производство, которое обеспечивается 3D‑печатью и при стратегическом подходе может стать успешным рецептом, а не ситуативным ответом на проблемы.
Ханне Гиелис, менеджер по инновациям подразделения Mindware
2. Фокус на снижении затрат
История 3D‑печати – это история добавленной стоимости. Аддитивные технологии позволяют оптимизировать конструкцию, обеспечивая производительность, снижение веса, сокращение временных затрат и цепочки поставок, чего невозможно достичь при использовании традиционных методов производства. Во многих случаях эти преимущества создают возможности для сокращения затрат, которые влияют на общие производственные расходы, от проектирования до поставок.
Производители, планирующие масштабировать аддитивное производство до тысяч или даже миллионов деталей, должны обеспечить эффективность, надежность и повторяемость процесса 3D‑печати на нескольких производственных площадкахПитер Лейс, исполнительный председатель Materialise
Недавний опрос показал, что возможность снизить общие производственные расходы упоминается как наиболее важное преимущество 3D‑печати. Но это не обязательно означает, что сам аддитивный процесс является экономически эффективным. Рост цен на материалы и энергию только еще больше увеличил затраты.
Стоимость 3D‑печати деталей определяется несколькими факторами, включая необходимые материалы, время производства одной детали и тип принтера. Есть два действительно важных способа снизить эти затраты. Первый – более эффективная работа по увеличению производственных мощностей. Программное обеспечение играет в этом большую роль, позволяя оптимизировать конструкции. Мы также можем настроить процесс печати, чтобы сделать его более эффективным и повторяемым. Второй способ – использование инструментов и повышение качества. А за качество приходится платить.
Если мы возьмем сертифицированное производство в медицинской или авиационной промышленности, то увидим, что до 70 процентов стоимости продукции приходится на контроль качества. 3D‑печать продолжает трансформировать заводские цеха, поскольку компании все чаще обращаются к этой технологии для крупномасштабного производства. Но чтобы ускорить это внедрение, нашей отрасли придется приложить дополнительные усилия для снижения стоимости 3D‑печати.
Брайан Кратчфилд, вице-президент и генеральный директор, Северная Америка
3. Переход от автоматизации отдельных процессов к комплексной автоматизации рабочего процесса
3D‑печать – технология цифрового производства, но она по-прежнему требует значительного вмешательства человека. А таких квалифицированных работников становится все труднее найти. По данным недавнего исследования, проведенного Materialise, подбор персонала с необходимыми знаниями и опытом – главная проблема для компаний, которые уже используют 3D‑принтеры или рассматривают возможность их использования.
В то же время масштабирование промышленного аддитивного производства до тысяч или миллионов требует повторяемости и стабильности процесса печати. Эти две проблемы в последние годы увеличивают потребность в автоматизации. Программное обеспечение позволило нам автоматизировать различные этапы процесса 3D‑печати, от подготовки и редактирования файлов до создания поддержек, оптимизации размещения объектов в камере построения и даже постобработки.
Но все это отдельные процессы. В 3D‑печати они следуют друг за другом, объединяясь в комплексный цифровой производственный процесс. Перспективы крупномасштабной промышленной 3D‑печати требуют от нас автоматизации не только каждого отдельного процесса, но и потоков операций между ними. И это то, что мы называем комплексной автоматизацией рабочих процессов (workflow automation).
То же самое мы видим и в медицинской промышленности, где комплексная автоматизация процессов необходима, чтобы справиться с проблемой резкого увеличения числа кастомизированных 3D‑решений. Хорошая новость: возможности удовлетворения этой потребности растут благодаря созданию программных платформ, которые позволяют производителям настраивать свой собственный уникальный процесс 3D‑печати.
Изабель Ромбо, директор по глобальным продажам и развитию бизнеса в сфере медицины
4. Безопасность и целостность данных становятся приоритетными
Мы уже говорили о такой важной тенденции, как распределенное производство. Умные цифровые технологии, включая 3D‑печать, позволяют перенести производство на несколько меньших по масштабу площадок, расположенных ближе к клиентам. Это явный признак того, что фабрика будущего не будет иметь единого центрального местоположения. Эта новая цифровая распределенная производственная среда вращается вокруг одного ключевого актива – данных, и эти данные должны быть защищены, чтобы недобросовестный поставщик не смог украсть проект и напечатать изделие на собственном 3D‑принтере.
Конечно, безопасность данных важна в любом виде производства, будь то традиционное или умное. В обоих случаях компании делятся своими уникальными разработками с подрядчиками и поставщиками, и они хотят знать, что их проектные данные останутся в безопасности. Но в случае с 3D‑печатью это еще не все. Производители, планирующие масштабировать аддитивное производство до тысяч или даже миллионов деталей, должны оптимизировать и точно настроить свой уникальный процесс печати, чтобы обеспечить его эффективность, надежность и повторяемость на нескольких производственных площадках.
Продуманный производственный процесс гарантирует одинаковое качество всех напечатанных на 3D‑принтере компонентов, независимо от места их производства. Создание такого процесса – сложная и трудоемкая задача, но она позволяет компаниям опередить конкурентов. Вот почему не только безопасность хранения данных, но и их целостность, то есть тесная и надежная связь между проектом, с одной стороны, и производственными параметрами, с другой, становится первостепенной задачей для компаний, внедряющих цифровое производство.
Питер Лейс, исполнительный председатель
Материал предоставлен компанией Materialise
Статья опубликована 20.01.2023 , обновлена 05.03.2024
