Ключевое слово – устойчивость: тренды развития 3D-печати в 2020 году

1. 3D-печать все больше соответствует принципам устойчивого развития | 2. Неопределенность становится возможностью | 3. Заложен фундамент для применения ИИ в аддитивном производстве | 4. Новый инновационный климат | 5. Инвестиции в автоматизированную постобработку | 3D-печать в 2020 году

За три прошедших десятилетия мир увидел, как 3D-печать из зарождающейся технологии, которая с трудом справлялась даже с базовыми операциями, выросла до революционного метода производства, способного модернизировать целые отрасли и бросить вызов традиционным промышленным подходам. В 2020 году 30 лет исполнится и компании Materialise, одному из лидеров на рынке программного обеспечения для аддитивного производства и крупному провайдеру 3D-услуг. Полученный за эти годы опыт помогает компании определять направления и тенденции развития технологии. На очереди – год 2020-й.

1. 3D-печать все больше соответствует принципам устойчивого развития

Многонациональные корпорации становятся все более влиятельными, и вместе с влиянием приходит большая ответственность. Отрасль 3D-печати не является исключением, и поэтому должны учитываться социальные и экологические последствия применения технологии. Поскольку Materialise разрабатывает новые продукты и технологии для инновационного применения, это означает, что для компании на первом месте должна стоять устойчивость (т.е. факторы, обеспечивающие экологическую и социально-экономическую стабильность на длительную перспективу).

3D-печать уже предоставляет компаниям инструменты для более устойчивого производства – как в социальном, так и в экологическом плане. Технология расширяет возможности людей на местном уровне за счет децентрализации производства, улучшает здоровье и благополучие благодаря персонализации, а также обеспечивает более качественные рабочие места. Также 3D-печать помогает сократить отходы производства – благодаря массовой кастомизации и оптимизации процессов. В результате многие считают 3D-печать позитивной силой, которая позволяет компаниям работать более эффективно в плане устойчивости. Однако одного этого недостаточно.

«Наша отрасль может и должна делать больше, разрабатывая новые способы снижения негативного влияния на общество, с которым мы взаимодействуем, и на окружающую среду, в которой мы работаем, – говорит Фрид Ванкран, основатель и генеральный директор Materialise. – Я рад видеть все больше и больше руководителей, которые осознают это и разрабатывают инициативы по сокращению потребления энергии, повторной утилизации порошка и созданию рабочих мест».

Раньше вопрос звучал так: является ли 3D-печать более устойчивой технологией производства? Теперь необходимо задать его иначе: что мы можем сделать, чтобы 3D-печать стала более устойчивой?

Закажите консультацию 3D-экспертов

2. Неопределенность становится возможностью

В условиях неопределенной экономической ситуации производители будут уделять больше внимания снижению затрат и уменьшению рисков, особенно в отраслях, которые наиболее чувствительны к колебаниям спроса. Во время экономического кризиса конца 2000-х индустрия 3D-печати сильно пострадала, поскольку в то время она в основном служила для прототипирования. И поскольку компании резко сократили инвестиции в исследования и разработки, спрос на прототипы упал.

«Сегодня все иначе, – говорит Юрген Лаудус, вице-президент и генеральный директор по производству. – 3D-печать больше не сводится только к созданию прототипов – она стала дополняющей технологией изготовления конечных продуктов. В то же время сама технология стала более зрелой, и благодаря растущему доверию все больше производителей полагаются на 3D-печать, чтобы добиться преимущества в области моделирования и производства. И поэтому в нестабильные времена 3D-печать уже представляет собой не высокую стоимость и риск, а уникальную возможность».

В отличие от традиционных технологий, 3D-печать не следует правилу экономии на масштабе производства. Для реализации проектов требуется, как правило, очень малый стартовый капитал. Производство по индивидуальным заказам означает меньшую потребность в складских запасах, а локализация помогает снизить колебания тарифов.
В условиях нестабильной экономической ситуации все больше производителей должны обратиться к 3D-печати как к инструменту снижения затрат и уменьшения рисков.

3D-печать теперь используется для серийного производства (например, для создания корпусов симулятора зрения Hoya), что может помочь производителям в условиях  экономической нестабильности

3. Заложен фундамент для применения ИИ в аддитивном производстве

Данные – это сила. Благодаря расширению использования 3D-печати и большему количеству датчиков, позволяющих лучше понять процесс, мы собираем огромное количество данных.

Но одного сбора данных недостаточно – необходимо сделать эти данные эффективными.
Искусственный интеллект (ИИ) – это многообещающий и невероятно мощный инструмент, позволяющий анализировать большие объемы данных и выдавать практическую оценку. Но это требует не только больших объемов данных, но и глубокого понимания процессов. Или в нашем случае: того, как происходит процесс построения в 3D-принтере.

«Сегодня, безусловно, есть случаи, когда ИИ успешно используется в 3D-печати, – говорит Стефан Мотте, вице-президент и генеральный менеджер Materialise по программному обеспечению. – Но прежде чем мы сможем по-настоящему применять ИИ в аддитивном производстве, необходимо добиться лучшего понимания многих параметров и алгоритмов, которые лежат в основе 3D-печати. Это потребует постоянных инвестиций в исследования, инновации и межотраслевое сотрудничество».

Только когда мы достигнем полного понимания процесса 3D-печати и разработаем действенные стратегии, чтобы сделать его более быстрым, стабильным и предсказуемым, можно будет говорить о раскрытии потенциала ИИ в аддитивном производстве.

Несмотря на то, что наступают времена экономической неопределенности, 3D-печать помогает компаниям стабилизировать финансовое состояние за счет изготовления конечной продукции и новых сфер применения, а также автоматизированной постобработки и искусственного интеллекта

 

Генеральный директор Materialise Фрид Ванкраен

4. Новый инновационный климат

В последние годы 3D-печать продвинулась по многим направлениям: более быстрое оборудование, новые материалы и способы постобработки. Сегодня мы видим, что все эти достижения объединяются, чтобы создать новый инновационный климат.

«Это отличные новости для индустрии 3D-печати, – делится Кристель Ван ден Берг, директор по инновациям. – Мы сможем не только расширять существующие сферы использования технологии, но и попытаемся открыть такие области, которые раньше считались немыслимыми или недостижимыми».

Хорошим примером является новый термополиуретановый (ТПУ) материал для массовой кастомизации. Ранее ТПУ уже использовался в 3D-печати, но процесс был довольно нестабильным и, следовательно, масштабирование было невозможно. Однако новая комбинация оборудования MJF от компании HP, новых ТПУ-материалов от BASF и знаний Materialise о процессах и моделировании идеально подходит для применения 3D-печати в таких областях, как производство обуви, спортивного снаряжения и средств безопасности.

Достижения в области оборудования, программного обеспечения и материалов для 3D-печати открывают бесчисленные новые возможности. В предыдущие годы потребители, возможно, не знали и даже не задумывались о производственных процессах, находившихся за рамками изготовления привычных продуктов. Теперь, благодаря повышению производительности и эстетичности и активному участию в персонализации, 3D-печать станет реальностью и для обычных людей. Уже в 2020 году многие откроют для себя инновационные продукты, о которых даже не мечтали.

5. Инвестиции в автоматизированную постобработку

Поскольку компании масштабируют свои операции 3D-печати, они все больше полагаются на автоматизацию. Но потенциал масштабирования, как правило, ограничен постобработкой, которая на сегодняшний день все еще остается ручной. Масштабирование этого ручного процесса с помощью привлечения новых сотрудников увеличивает стоимость, а также снижает устойчивость и надежность. Если необходимо масштабирование производства, то единственное решение – автоматизированная постобработка.

Технический директор Materialise Барт Ван дер Шурен уверен, что автоматизация постобработки, как в линии очистки на медицинском производстве, помогает обеспечивать самые высокие стандарты качества

Это особенно касается массовой кастомизации. При заказе персонализированной обуви разные клиенты могут потребовать разные цвета, что еще больше усложняет процесс. И даже в случае массовой кастомизации общий объем производства все еще относительно невелик.

«Мы считаем, что время для автоматизации постобработки пришло, – говорит Барт Ван дер Шурен, технический директор компании. – Materialise активно инвестировала в эти процессы. Примером нашей приверженности автоматизации является то, что мы роботизировали всю линию очистки в медицинском производстве, чтобы обеспечить самые высокие стандарты качества».

К счастью, Индустрия 4.0 с ее широкими возможностями автоматизации и робототехники рождает новые способы автоматизации постобработки на всех этапах. Это потребует времени, усилий и новых инвестиций, которые окупятся только в том случае, если 3D-печать начнет масштабироваться. А это обязательно произойдет. И именно поэтому сегодня особенно важно инвестировать в автоматизированную постобработку.

3D-печать в 2020 году

«Если бы мы могли вступить в 2020 год, держа в голове лишь одно слово, это было бы слово 'устойчивость', – считает генеральный директор Materialise Фрид Ванкраен. – Акцент на устойчивости будет выходить далеко за рамки экологического и социального воздействия. Несмотря на то, что наступают времена экономической неопределенности, 3D-печать помогает компаниям стабилизировать финансовое состояние за счет изготовления конечной продукции и новых сфер применения, а также таких технических возможностей, как автоматизированная постобработка и ИИ. Эти тенденции определят облик нашей отрасли в 2020 году». 

Статья опубликована 13.01.2020 , обновлена 05.03.2024