Druk 3D nie jest nową technologią, dawno wszedł w fazę dojrzałą i zaczyna być coraz częściej utożsamiany z nowoczesną produkcją na miarę Przemysłu 4.0. Ma to poważne implikacje dla modeli biznesowych, jakie wybierają obecnie przedsiębiorcy. Ekspansja technologii addytywnych wraz z rozwojem materiałów do druku 3D umożliwiają bowiem wytwarzanie szerokiej gamy produktów, od skomplikowanych narzędzi serwisowych, oprzyrządowania po produkty konsumenckie jak buty czy ubrania, często w znacznnych ilościach.
Technologie addytywne oferują kastomizację produktów i pozwalają na szybkie reagowanie na zmiany popytu na rynku. W rezultacie stały się dpowiednie nie tylko do prototypowania i wytwarzania oprzyrządowania, ale również produkcji finalnych przedmiotów w wielu branżach.
Przyszłość produkcji addytywnej (AM)
Wzrost zaangażowania w rozwój technologii przyrostowych takich koncernów jak HP, który na bazie swoich doświadczeń w druku 2D również kolorowym, wprowadził technologię druku 3D tworzyw sztucznych – Multi Jet Fusion, wpływa na zmiany edukacji w dziedzinach takich jak: projektowanie, planowanie produkcji oraz logistyka. Kalifornijski gigant we współpracy z ASME i AT Kearney przeprowadził w 2018 roku badanie w ponad 300 uczelniach edukujących w zakresie druku 3D w 12 krajach, rozmawiając z profesorami i nauczycielami akademickimi z wiodących uniwersytetów, którzy podzieli się swoimi opiniami na temat obecnego stanu i przyszłości produkcji addytywnej.
Przewaga produkcji addytywnej
Druk 3D, umożliwiając wytwarzanie setek tysięcy części rocznie, zaczyna konkurować z formowaniem wtryskowym czy CNC. Dzięki oprogramowaniu, pozwalajacym na precyzyjne dostosowywanie produkcji, szybkim prototypowaniu z uwzględnieniem optymalizacji topologicznej, utrzymaniem ruchu bez przestojów, zaczyna zyskiwać przewagę nad tradycyjnym wytwarzaniem. Additive Manufacturing pozwala również na produkcję skomplikowanych geometrycznie przedmiotów, których nie można uzyskać przy użyciu technik ubytkowych. Jest również znacznie tańsza – przemysłowa drukarka 3D z powodzeniem może zastąpić maszynę CNC o wartości dziesięciokrotnie większej.
Transer innowacji do biznesu
W najbardziej tradycyjnym rozumieniu transfer technologii odbywa się pomiędzy sektorem nauki i badań a sferą działalności gospodarczej, tworząc specyficzny pomost pomiędzy tymi światami. Proces ten zachodzi także wewnątrz sfery gospodarczej między przedsiębiorstwami oraz na jej styku: indywidualni wynalazcy – przedsiębiorcy. Partnerami są w rożnych układach instytucje
naukowo-badawcze, duże, średnie i małe przedsiębiorstwa, instytucje publiczne oraz osoby prywatne.
Obecnie najczęściej obserwujemy, że transfer wiedzy i technologii dokonuje się poprzez zamówienia na realizację prac badawczo – rozwojowych, inwestycje bezpośrednie, współpracę i fuzje firm, a także jointventures. Implementacja nowych technologii w działalności gospodarczej jest prawie zawsze równoznaczna z korzystaniem z jednego bądź wielu patentów, licencji, know-how etc. Wiąże się również z zakupem maszyn i urządzeń technicznych, przenoszeniem nowej techniki mogącej inicjować procesy tworzenia rozwiązań doskonalących w działalności przedsiębiorstw.
Edukacja nowych technologii
Przejście od idei do rynku wymaga wykonania wielu kroków, a jeśli zostaną właściwie zaplanowane i przeprowadzone, zwiększają prawdopodobieństwo odniesienia sukcesu. HP o tym wie i dlatego zapoczątkowało prowadzenie systematycznej oceny rozwoju technologii pod kątem obniżenia poziomu ryzyka niepowodzenia jej dalszej ekspansji. Przemysł oczekuje bowiem od środowisk naukowych przede wszystkim transferu wiedzy, realizowanego za pomocą ludzi, którzy tę wiedzę posiadają. Badano zatem procesy dydaktyczne w ramach edukacji technologii addytywnych, oceniano jak studenci przenoszą nabytą wiedzę do życia gospodarczego. Ważnym elementem według ankietowanych ekspertów są publikacje naukowe i popularno-naukowe, konferencje, seminaria, targi oraz nieformalne kontakty naukowców z praktykami, owocujące wymianą doświadczeń. Profesorowie pozytywnie oceniają wymianę – przechodzenie pracowników (jako rodzaj informacyjnej dyfuzji) kontakty indywidualnych wynalazców z praktykami oraz naukowcami, a nawet naśladownictwo (kopiowanie) obcych rozwiązań.
Druk 3D w środowisku produkcyjnym
Stosowanie produkcji addytywnej zamiast technik ubytkowych może przynieść przedsiębiorcom szereg korzyści, jedynie pod wrunkiem pełnego zrozumienia Additive Manufacturing i jej możliwości. Najistotniejsza wydaje się znajomość procesu projektowania, która pozwoli uzyskać poprawny finalny wydruk za pierwszym podejściem, zrozumienie kontroli precyzji wymiarowej, a także sposobu chłodzenia części, a tym samym kurczenia się lub rozszerzania, aby uzyskać szybszy czas wprowadzenia na rynek części końcowych.
Badania przeprowadzane wspólnie przez HP z ASME i AT Kearney pokazało, że w wielu obszarach inżynierowie nadal są kształceni w duchu wytwarzania dotychczasowymi metodami – budowania tradycyjnego łańcucha dostaw, projektowania z uwzględnieniem ograniczeń produkcyjnych etc. Tylko pełne zrozumienie technologii druku 3D, pozwoli wprowadzić zmiany w modelach edukacyjnych, wpływających na zwiększenie udziału technologii addytywnych w produkcji masowej.
Instytucje otoczenia biznesu
Gospodarki wiodące w wykorzystaniu technologii addytywnych (AM) na świecie, wydają regularnie na badania i rozwój technologii miliony, otwierając centra innowacji i laboratoria pracujące nad nowymi materiałami. Na rodzimym rynku dzięki powstaniu Centrum Innowacji i Transferu Technologii Uniwersytetu Jagiellońskiego lub Akademickiego Inkubatora Przedsiębiorczości, następuje wzrost komercjalizacji wiedzy oraz wyników badań naukowych. Powstają i rozwijają się spółki akademickie, w których uczelnie mają swoje udziały i czerpią zyski. Koła naukowe współpracują z przedsiębiorstwami, czego przykładem jest nasza kooperacja z kołami naukowymi AGH Space System i AGH Racing, które na bazie druku 3D dokonują optymalizacji topologicznej wybranych elementów konstrukcyjnych.
Zastosowanie produkcji addytywnej w różnych branżach
Lotnictwo, motoryzacja oraz medycyna obecnie są już na etapie zaawansowanego włączenia druku 3D zarówno do protptypowania, wytwarzania oprzyrządowania, jak i koncowych produktów. Uzyskanie części o wymaganej wytrzymałości, ale tańszych i powstajacych szybciej, determinuje stały wzrost zastosowań technik przyrostowych, ktore pozwalają na wykonywanie złożonych elementów lotniczych w całości, bez konieczności produkcji i montażu wielu mniejszych komponentów i prowadzenie prac serwisowych bez przestojów.
Koncern samochodowy Ford, podobnie jak w przeszłości wprowadził taśmową linię produkcyjną, obecnie stawia na druk 3D i ma na swoim koncie już ponad 500 tys. wydrukowanych części, a ich liczba wciąż rośnie. Technologie addytywne, jak na przykład HP Multi Jet Fusion, są bowiem na tyle szybkie i wydajne, że pozwalają na wydrukowanie praktycznie każdego elementu – od małych części, jak przełączniki czy przyciski kokpitu, po tak duże jak pokrywa silnika.
Nowe modele pracy
Przełomy technologiczne wpływają na globalne rynki pracy, które prawdopodobnie ulegną poważnym przekształceniom. Dążenie do wykorzystania innowacji, zwiększenie poziomu wydajności produkcji i konsumpcji oraz transgresja na nowe rynki powoduje, że liderzy biznesu we wszystkich branżach i regionach coraz częściej wzywają do sformułowania nowej strategii w odniesieniu do zasobów ludzkich, siły roboczej i kadry zarządzającej, gotowej sprostać tym wyzwaniom. Zmiany mogą prowadzić do nowej ery pracy i lepszej jakości życia dla wszystkich, wyeliminować braki w edukacji i umiejętnościach oraz zmniejszyć nierówności i polaryzację na świecie.
CZYTAJ WIĘCEJ: