Druk 3D w dobie Przemysłu 4.0

Druk 3D stanowi w świecie nowych technologii jeden z głównych trendów, wymienianych jako te, które zmienią oblicze przemysłu. Można nawet powiedzieć, że stanowi jedno z podstawowych ramion wykonawczych Czwartej Rewolucji Przemysłowej, która staje się faktem na naszych oczach.

Pierwsza rewolucja przemysłowa związana była z zastosowaniem napędu parowego i wodnego, co wyeliminowało ręczne wytwarzanie, druga wynikała z wprowadzenia elektryczności, trzecia to era komputerów i innowacji z zakresu mikroelektroniki i IT wspomagających automatyzację, a czwarta w obliczu której stoimy, wiąże się z cyfryzacją produkcji.

Dzięki wdrożeniu innowacyjnych rozwiązań technologicznych coraz więcej przedsiębiorców oczekuje przede wszystkim poprawy jakości produktów i usług. Chcą podnieść wydajność pracy i obniżyć koszty.  HP, wprowadzając  swoją autorską technologię druku 3D – Multi Jet Fusion wychodzi naprzeciw tym oczekiwaniom. Produkcja addytywna, która zaczyna być elementem prewencyjnej strategii utrzymania ruchu, gwarantuje mniejszą liczbę awarii i przestojów w procesach wytwarzania, umożliwia produkcję nietypowych części zamiennych, zwłaszcza w sytuacjach gdy nie są już dostępne, koszt ich zakupu jest zbyt wysoki lub czas oczekiwania na części do maszyn wykorzystywanych na linii produkcyjnej jest zbyt długi.

Klama do samochodu wydrukowana w technologii HP Multi Jet Fusion 3D

Nowe cele przedsiębiorstw produkcyjnych

Wspólnie z HP, jako ich dystrybutor technologii MJF w Polsce, chcemy pomóc firmom działającym na rodzimym rynku, przygotować się do nadchodzącej ery produkcji cyfrowej

Według HP, sektor produkcyjny przechodzi obecnie dynamiczną transformację jak żadna inna gałąź światowej gospodarki, dlatego koncern chce inwestować w zastosowania przemysłowe, gdzie ich technologia będzie odgrywać ważną rolę w zmieniających się procesach wytwarzania.

Główne cele większości przedsiębiorstw produkcyjnych to wysoka efektywność, niskie koszty, zapewnianie odpowiedniej jakości, a także różnorodność asortymentu i łatwość zmiany profilu produkcyjnego. Urządzenia 3D od HP umożliwiają wytworzenie w ciągu jednego dnia roboczego przedmiotów składających się z kilkuset, a nawet kilku tysięcy detali. Kluczem do osiągnięcia tego celu ma być nie tylko przyspieszenie samego procesu druku 3D, lecz także chłodzenia wydruków oraz optymalizacji post-processingu. Firmy inwestujące w reinżynierię cyfrową są zatem w stanie wyprzedzić konkurentów, podobnie jak kiedyś zastosowanie napędu parowego i wodnego wyeliminowało z rynku  produkcję towarów metodami chałupniczymi.

Zmiany modelu biznesowego

Aktualnie nowe technologie zmieniają procesy produkcji w kierunku generowania, transferu i przetwarzania danych wraz z analizą dużych zbiorów. Według The Economist, symbolem czwartej rewolucji przemysłowej jest druk 3D, który pozwala taniej “wydrukować” na przykład młotek niż wytworzyć go metodami konwencjonalnymi, dzięki temu, że nie trzeba przygotowywać formy, odlewać obucha, obrabiać go i przymocowywać do niego drewnianego trzonka. To sporo pracy jak na jeden przedmiot. Produkując ich tysiące, zyskujemy dzięki korzyściom skali. Na tej zasadzie działa produkcja masowa.

Produkcja z wykorzystaniem technologii drukowania przestrzennego oznacza, że korzyści skali tracą znaczenie, a zyskują kwestie takie jak: różnorodność asortymentu, łatwość zmiany profilu produkcyjnego. Obecnie o przewadze konkurencyjnej w biznesie decyduje najbardziej uwzględnienie indywidualnych potrzeb konsumenckich, a nie bilans kosztów i zysków. Zdecydowana większość ekspertów prognozuje , że do 2025 roku już ok. 5 proc. produktów konsumenckich będzie powstawać drogą druku trójwymiarowego.

Element do bolidu wyścigowego AGH Racing wydrukowany w 3D - HP MJF

Dojrzała faza druku 3D 

Rozwój technologii addytywnych będzie miał zatem wpływ na dobra szybko zbywalne. Klientom zależy bowiem na kupowaniu spersonalizowanych produktów, dopasowanych do ich wymagań. Szacuje się, że około 20% firm ze światowej listy Top 100 Gartnera, wytwarzając dobra w latach 2019 – 2021, wykorzysta druk 3D do produkcji niestandardowych produktów. Już niedługo ubrania i buty będą nie tylko szyte, ale i drukowane na miarę, co już oferuje swoim klientom Adidas i Nike.

Brooks poszedł o krok dalej, pozwalając klientom nie tylko zaprojektować wygląd własnego obuwia, ale także dopasować go do anatomii stopy kupującego. To takim właśnie firmom HP dedykuje swoją serię urządzeń addytywnych HP Jet Fusion 540/580, drukujących w pełnym kolorze. Wraz z wprowadzeniem ich na rynek, amerykański koncern potwierdza swoje zaangażowanie w rozwój technologii addytywnych, szczególnie dla sektora MŚP , który oferuje pojedyncze, często niszowe produkty, nie wytwarzane masowo. Wykorzystanie druku 3D pozwala bowiem na pełne dostosowanie rozwiązań względem oczekiwań poszczególnych klientów. Małe i średnie zespoły opracowujące produkty oraz firmy projektowe, przedsiębiorcy, uniwersytety i instytucje badawcze mają wreszcie narzędzia, które pozwolą im tworzyć innowacyjne rozwiązania.

HP, na bazie swoich doświadczeń z drukiem 2D, w którym obecnie dominuje, choć na początku nikt w to nie wierzył, chce pójść krok dalej niż pozostali producenci urządzeń druku addytywnego, obniżając koszty materiałów eksploatacyjnych, co stanowi klucz do tego, aby drukowanie 3D naprawdę było alternatywą dla formowania wtryskowego.

Możliwości druku 3D w kolorze - technologia HP MJF

Druk 3D w kolorze

Choć kolor w druku 3D jest bardziej przydatny w wytwarzaniu produktów konsumenckich, może również odegrać istotną rolę w projektowaniu przyrządów, prowadnic i innych narzędzi, używanych do masowej produkcji. Oprócz znakowania i identyfikacji może być nawet wykorzystany do tworzenia wskaźników zużycia, przez co pomoże w obniżeniu kosztów konserwacji i wyeliminuje przestoje. Otwiera zatem wiele możliwości – w całym procesie rozwoju produktu – od prototypowania do produkcji.

Paradygmat indywidualnych potrzeb konsumenckich może w niedługim czasie jeszcze bardziej zdeterminować procesy wytwarzania, a produkcja oparta na drukarkach 3D, dla których zmiana designu i kształtów dla każdego modelu będzie możliwa i łatwo adaptowalna w szybko zmieniających się realiach, stanie się powszechna. Już teraz nowoczesne fabryki są w stanie realizować zamówienia dla różnych odbiorców, ze względu właśnie na dobór maszyn pozwalających dopasować produkcję do wymogów rynku.

Eksperci przewidują, że tradycyjne wytwarzanie na masowa skalę  przez wiele lat będzie współegzystować równolegle z nowymi technologiami, zwłaszcza w dużych firmach, wytwarzających olbrzymie partie towarów. Sektor MŚP zwróci się natomiast ku nowym możliwościom produkcji złożonych przedmiotów w krótkich seriach przy niższym koszcie. Pojawią się setki przedsiębiorców, którzy pracując w małych warsztatach, domach i garażach będą produkować przedmioty pozostające do tej pory poza zasięgiem ich możliwości .

W ramach upowszechnienia technologii przyrostowych w Polsce, warto zwrócić uwagę na organizowane przez nas Warsztaty 3D, które wszystkim zainteresowanym produkcją addytywną, przybliżają tajniki druku 3D oraz wdrożenia w zróżnicowanym środowisku pracy.

Komentarze