3D spausdinimas skatina gamybos pagal poreikį augimą

Nepaisant pandemijos, infliacijos, darbo jėgos ir lustų trūkumo – ir viso kito, kas trukdo pasaulinėms tiekimo grandinėms – optimizmas dėl vieno gamybos sprendimo yra toks stiprus, kad 2021 m. į viešumą paskatino trys įmonės: „Fathom“, „Shapeways“ ir „Xometry“. Ketvirtasis „Fast Radius“ debiutuos Volstryte vasario mėnesį. 

Šios naujos rūšies skaitmeninės gamybos pagal poreikį įmonė yra daug investuota į programinę įrangą ir skaitmeniniu būdu valdomas gamybos technologijas, tokias kaip pramoninis 3D spausdinimas. Jie ne tik žada greitesnę ir efektyvesnę dalių gamybą vietoje, bet ir skaitmeninius sprendimus, leidžiančius taupyti gaminių naujoves ir pagreitinti beveik bet kokio tipo gaminių pateikimą į rinką.

„Vis labiau suprantama, kaip infrastruktūra, skirta projektuoti, gaminti ir perkelti daiktus šiandien, neatitinka šių laikų poreikių – ji nelanksti, švaistoma, pasenusi ir taip pat netvari“, – sako Lou Rassey, vienas iš įkūrėjų ir „Fast Radius“ generalinis direktorius, kurio būstinė yra Čikagoje.

Naujausioje bendrovės mikrofabrike Čikagos Žąsų saloje yra pramoniniai 3D spausdintuvai iš Carbon ir HP kartu su skaitmeniniu būdu integruotomis CNC staklėmis, kurios yra Fast Radius debesų gamybos platformos dalis. Mikrofabrikas gamins sudedamąsias dalis įmonėms įvairiose pramonės šakose, įskaitant elektrines transporto priemones, medicinos ir sveikatos priežiūros prietaisus bei plataus vartojimo prekes. Pasaulio ekonomikos forumas „Fast Radius“ paskelbė viena iš devynių geriausių gamyklų pasaulyje, diegiančių „Ketvirtosios pramonės revoliucijos technologijas“ arba „Industry 4.0“.

Skaitmeniškai integruota gamyba

Šio sektoriaus įmonės dažnai sujungiamos po užsakomosios skaitmeninės gamybos skėčiu, nors iš tikrųjų jos siūlo įvairius 3D spausdinimo, pramonės 4.0 ir gamybos tiekimo grandinės modernizavimo metodus.

Viename spektro gale tokios įmonės kaip „Shapeways“ ir „Sculpteo“ (priklauso chemijos milžinei BASF) siūlo lengvą įkėlimo ir spausdinimo internetinę platformą. Šis užsakomojo 3D spausdinimo modelis orientuotas į naudojimo paprastumą; bet kas gali įkelti skaitmeninių dalių failus, spustelėti norėdami pasirinkti medžiagas ir gauti dalis bei prototipus per valandas ar dienas. Šia šiuolaikiška, į vartotoją panašia patirtimi siekiama, kad gamyba būtų prieinama masėms, palengvinant 3D spausdinimą nuo gaminių prototipų iki architektūrinių modelių.

Kitos įmonės, pvz., 2014 m. viešai paskelbta „Materialise“, turi plačią klientų bazę savo programinės įrangos sprendimams, kurie padeda įmonėms 3D spausdinti savo skaitmeninius failus ir valdyti savo 3D spausdintuvų parką. Programinę įrangą taip pat naudoja kitos užsakomosios 3D spausdinimo paslaugos, kad būtų galima sekti ir spausdinti klientų užsakymus. „Materialise“ gamyboje pagal pareikalavimą vienoje didžiausių Europos 3D spausdinimo įrenginių įdiegtos šešios 3D spausdinimo technologijos.

„Fathom“ pradėjo veikti kaip mažos ir vidutinės apimties kontraktinis gamintojas, kuris anksti ėmėsi naujų metodų, įskaitant 3D spausdinimą. Jie vis dar siūlo tradicinę gamybą, tačiau ji yra integruota į visą skaitmeninės gamybos procesą.

„Mūsų ir mūsų platformos skirtumai yra tai, kad turime dešimtmečių patirtį ir tvirtus ryšius su klientais“, – sako Ryanas Martinas, „Fathom“ generalinis direktorius. „Mes sutelkiame dėmesį į tai, kad didelės įmonės klientams pateiktų unikalų sprendimą jų gamybos iššūkiams.

„Fast Radius“ – tai programine įranga pagrįstų paslaugų, inžinerinės patirties ir pažangiausios techninės įrangos gamyklos aukštų derinys. Jie yra vieni iš vienintelių užsakomųjų gamintojų, turinčių ir eksploatuojančių visas savo gamybos patalpas, o tai leidžia integruoti programinės įrangos sprendimus ir automatizuoti gamybą.

Įmonės programinė įranga gali pasiūlyti skaitmeninio failo patobulinimus, nukreipti klientus į jų medžiagų ir technologijų parinktis ir užtikrinti gamybos proceso skaidrumą. Tačiau gamyba pagal poreikį yra tik vienas „Fast Radius“ sprendimas, sako Rassey. „Mes siūlome pritaikytas mikrogamyklas, sukurtas specialiai unikaliems klientų poreikiams, netoli ten, kur klientui reikia dalių, kad jie galėtų sukurti lanksčias tiekimo grandines. Tokie klientai, kaip „Satair“ („Airbus“ dukterinė įmonė), naudoja „Fast Radius“ virtualų sandėlį, kad galėtų saugoti savo dalis skaitmeniniu būdu, kad būtų akimirksniu paruošta gamybai, atlaisvindama fizinio sandėlio erdvę ir pašalindama perteklines atsargas. 

Didėjantis užsakomųjų skaitmeninių gamintojų skaičius daugeliui įmonių pavertė jų pasirinkimą iššūkiu. „Xometry“ ir kitas startuolis „Craftcloud“ siūlo internetinius portalus, kurie yra šių gamintojų prekyvietės. Klientai įkelia savo skaitmeninį failą, o gamybos partneriai iš viso pasaulio siūlo projektą. 

„Dažnai klientai ieško greičiausio arba ekonomiškiausio sprendimo savo 3D spausdinimo projektui“, – sako Mathias Plica, Craftcloud generalinis direktorius. „Mes juos suderiname su vietiniais partneriais, kurie turi patirties, kad galėtų tiekti reikalingas medžiagas ir kokybę.

Nepriklausomai nuo verslo modelio, visoms šioms įmonėms bendra yra išmaniosios gamybos technologijos taikymas, leidžiantis labai automatizuoti gamybos procesą nuo idėjos iki įvykdymo. Tai apima debesų kompiuteriją, AI, daiktų internetą, mašininį mokymąsi, didelius duomenis, skaitmeninį modeliavimą ir, žinoma, 3D spausdinimą (taip pat vadinamą priedų gamyba).

Priedų gamybos evangelistai 

Nors „Fathom“, įsikūrusi Heartland, Wis., turi 90 pramoninio lygio 3D spausdintuvų, skirtų plastikinėms ir metalinėms dalims, ir beveik 450,000 12 kvadratinių pėdų gamybos pajėgumų XNUMX JAV įrenginių, galingiausias jos pasiūlymas gali būti personalas.

„Įmonės ateina pas mus, kad suprastų, kaip naudoti priedų gamybą“, – sako Martinas. „Kai kuriais atvejais įmones pristatėme priedų gamybai, kuri mums yra didžiulė augimo sritis. Praėjusią savaitę vienas iš mūsų automobilių klientų susisiekė su mumis, prašydamas mūsų inžinerinės patirties, kad išsiaiškintų, kaip jie galėtų sukurti daugiau pritaikymų ne tik prototipų kūrimui. 

Užsakomųjų skaitmeninių gamintojų žinia yra ta, kad klientams nereikia daug žinoti apie 3D spausdinimą, kad galėtų pasinaudoti jo teikiamu lankstumu, greičiu ir sutaupyti sąnaudas. Taip pat jiems nereikia investuoti į 3D spausdintuvus su šešiaženklėmis kainų etiketėmis arba samdyti patyrusių inžinierių, kad gautų lengvesnius, tvirtesnius ir pigesnius dalis, prototipus ir įrankius nei tie, kurie pagaminti naudojant tradicinius gamybos metodus.

Didelės įmonės gali pasirinkti 3D spausdinimą pagal pareikalavimą, nes jis siūlo platesnį medžiagų ir technologijų asortimentą, nei būtų praktiška turėti vietoje. „Fathom“ yra tarp savo klientų – „Tesla“, „3M“, „Google“ ir „Amazon“. „Shapeways“ teigia, kad dirba su „Target“ ir protezų gamintoju „Fillauer“, o „Xometry“ gali pasigirti „Bosch“, NASA ir BMW inžinieriais.

„Fast Radius“ siūlo paslaugą, vadinamą „Additive Launch“, kad padėtų klientams pasinaudoti naujausiomis 3D spausdinimo technologijomis ir projektavimo įrankiais, kad paspartintų produktų kūrimą.

„Bendradarbiavome su tokiomis įmonėmis kaip Rawlings, Steelcase ir Aptiv, kad rinkai pateiktume naujus produktus, kurie yra įmanomi tik naudojant priedus“, – sako Rassey. Pasak Rawlingso, naujosios beisbolo pirštinės REV1X Rawlings turi vidinį 3D spausdintą paminkštinimą nykščio srityje ir rausvą, kuris žymiai sumažina pirštinės svorį neprarandant apsaugos ar patvarumo.

„Volvo“ neseniai kreipėsi į „Materialize“, kad supaprastintų lengvesnių gamybos įrankių ir įrangos gamybą savo gamykloms. Įmonėje „Bell Helicopter Textron“ inžinieriai kreipėsi į 3D spausdintuvų gamintojo „Stratasys“ pagal poreikį gamybos sparną, vadinamą „Strasys Direct“, kad galėtų 3D spausdinti skrydžiui sertifikuotus komponentus, kurie sumažina svorį 13%, o gamybos laiką – 75%, teigia bendrovė.

Be 3D spausdinimo patirties, dar vienas šių užsakomųjų gamintojų augimą skatinantis vėjas yra priedų gamybos programinės įrangos ir pačių 3D spausdintuvų pažanga. Šios ir kitos išmaniosios gamybos technologijos šiandien yra brandesnės, patikimesnės ir prieinamesnės, sako Rassey. Tai leidžia tokioms įmonėms kaip „Fast Radius“ ir kitoms sukurti pelningus verslo modelius, susijusius su šiais įrankiais. 

„Pramonei 4.0 įsibėgėjus, esame ant reikšmingos augimo galimybės“, – sako Martinas. „Gaminio gyvavimo ciklas yra daug trumpesnis nei buvo net prieš penkerius metus, o įmonėms reikia pažangaus gamybos partnerio pagal poreikį, kuris galėtų greitai judėti ir patenkinti visus jų reikalavimus neprarandant kokybės.

Didėjantis paslaugų teikėjų skaičius yra koks nors įrodymas, atrodo, kad vis daugiau įmonių pradeda suvokti judrių skaitmeninės gamybos platformų ir gamybos perėjimo nuo tradicinės prie skaitmeninės gamybos pranašumus naudojant patikimą užsakomųjų paslaugų teikėją.