3D տպագրությունը խթանում է աճը ըստ պահանջի Արտադրություն

Չնայած համաճարակին, գնաճին, աշխատուժի և չիպերի պակասին, և այն ամենին, ինչը խոչընդոտում է մատակարարման գլոբալ շղթաներին, մեկ արտադրական լուծման վերաբերյալ լավատեսությունն այնքան ուժեղ է, որ 2021 թվականին առաջ մղեց երեք ընկերությունների՝ Fathom, Shapeways և Xometry: Չորրորդը՝ Fast Radius-ը, պատրաստվում է դեբյուտը Ուոլ Սթրիթում փետրվարին: 

Այս նոր տեսակի թվային արտադրական ընկերությունը մեծ ներդրումներ է կատարում ծրագրային ապահովման և արտադրության թվային տեխնոլոգիաների վրա, ինչպիսիք են արդյունաբերական 3D տպագրությունը: Նրանք ոչ միայն խոստանում են տեղական մասի ավելի արագ և արդյունավետ արտադրություն, այլ նաև թվային լուծումներ, որոնք հնարավորություն են տալիս խնայողաբար արտադրանքի նորարարություններ և արագացված ժամանակ տրամադրել գրեթե ցանկացած տեսակի արտադրանքի շուկայահանման համար:

«Աճում է իրազեկությունն այն մասին, թե ինչպես են այսօր իրերը նախագծելու, պատրաստելու և տեղափոխելու ենթակառուցվածքը չի բավարարում այս ժամանակի կարիքները. այն կոշտ է, վատնման, հնացած և նաև կայուն չէ», - ասում է Լու Ռասսին, համահիմնադիր և Fast Radius-ի գլխավոր տնօրենը, որը գտնվում է Չիկագոյում:

Ընկերության նորագույն միկրոգործարանը Չիկագոյի Սագի կղզում ունի արդյունաբերական 3D տպիչներ Carbon-ից և HP-ից՝ կողային թվային ինտեգրված CNC մեքենաների հետ միասին՝ որպես Fast Radius' Cloud Manufacturing Platform-ի մաս: Միկրոգործարանը բաղադրամասեր կարտադրի արդյունաբերության տարբեր ընկերությունների համար, ներառյալ էլեկտրական մեքենաները, բժշկական և առողջապահական սարքերը և սպառողական ապրանքները: Համաշխարհային տնտեսական ֆորումը Fast Radius-ն անվանել է աշխարհի ինը լավագույն գործարաններից մեկը, որն իրականացնում է «Չորրորդ արդյունաբերական հեղափոխության տեխնոլոգիաներ» կամ Արդյունաբերություն 4.0:

Թվային ինտեգրված Արտադրություն

Այս հատվածի ընկերությունները հաճախ միավորվում են ըստ պահանջի թվային արտադրության հովանու ներքո, երբ իրականում նրանք առաջարկում են մի շարք մոտեցումներ 3D տպագրության, Արդյունաբերություն 4.0-ի և արտադրական մատակարարման շղթայի արդիականացման համար:

Սպեկտրի մի ծայրում այնպիսի ընկերություններ, ինչպիսիք են Shapeways-ը և Sculpteo-ն (պատկանում է քիմիական հսկա BASF-ին) առաջարկում են հեշտ վերբեռնման և տպագրման առցանց հարթակ: 3D տպագրության այս մոդելը կենտրոնացած է օգտագործման հեշտության վրա. յուրաքանչյուրը կարող է վերբեռնել թվային մասերի ֆայլեր, սեղմել՝ նյութեր ընտրելու համար և մասեր և նախատիպեր ստանալ ժամերի կամ օրերի ընթացքում: Այս ժամանակակից, սպառողական փորձը նպատակ ունի արտադրությունը հասցնել զանգվածներին՝ հեշտացնելով ամեն ինչի 3D տպագրությունը՝ սկսած արտադրանքի նախատիպերից մինչև ճարտարապետական ​​մոդելներ:

Այլ ընկերություններ, ինչպիսիք են Materialise-ը, որը հրապարակվեց 2014 թվականին, ունեն հաճախորդների լայն բազա իրենց ծրագրային լուծումների համար, որոնք օգնում են ընկերություններին 3D տպել իրենց սեփական թվային ֆայլերը և գործարկել 3D տպիչների սեփական նավատորմը: Ծրագիրը օգտագործվում է նաև 3D տպագրության այլ ծառայությունների կողմից՝ հետևելու և տպելու հաճախորդների պատվերները: Materialise-ի պատվերով արտադրությունը Եվրոպայի խոշորագույն 3D տպագրության օբյեկտներից մեկում ունի վեց 3D տպագրության տեխնոլոգիա:

Fathom-ը սկսեց որպես փոքր և միջին ծավալի պայմանագրային արտադրող, որը սկզբից ընդունեց նոր մեթոդներ, ներառյալ 3D տպագրությունը: Նրանք դեռ առաջարկում են ավանդական արտադրություն, սակայն այն ինտեգրված է վերջնական թվային արտադրության գործընթացում:

«Մեզ և մեր հարթակի մեծ տարբերությունն այն է, որ մենք ունենք տասնամյակների փորձ և խորը արմատացած հաճախորդների հետ հարաբերություններ», - ասում է Ռայան Մարտինը՝ Fathom-ի գործադիր տնօրենը: «Մենք կենտրոնանում ենք խոշոր ձեռնարկությունների հաճախորդներին իրենց արտադրական մարտահրավերներին յուրահատուկ լուծում տրամադրելու վրա»:

Fast Radius-ը ծրագրային ապահովման վրա հիմնված ծառայությունների, ինժեներական փորձաքննության և գերժամանակակից սարքավորումների գործարանային հարկերի համակցություն է: Նրանք միակ պահանջով արտադրողներից են, ովքեր ունեն և շահագործում են իրենց բոլոր արտադրական օբյեկտները, ինչը նրանց հնարավորություն է տալիս ինտեգրել իրենց ծրագրային լուծումները և ավտոմատացնել արտադրությունը:

Ընկերության ծրագրաշարը կարող է առաջարկել թվային ֆայլի բարելավումներ, հաճախորդներին ուղղորդել իրենց նյութական և տեխնոլոգիական տարբերակների միջոցով և ապահովել արտադրության գործընթացի թափանցիկություն: Բայց ըստ պահանջի արտադրությունն ընդամենը մեկ արագ շառավիղի լուծում է, ասում է Ռասսին: «Մենք առաջարկում ենք հատուկ միկրոգործարաններ, որոնք կառուցված են հատուկ հաճախորդների յուրահատուկ կարիքների համար, մոտ, որտեղ հաճախորդին անհրաժեշտ է մասեր, որպեսզի նրանք կարողանան կառուցել ճկուն մատակարարման շղթաներ»: Հաճախորդները, ինչպիսիք են Satair-ը (Airbus-ի դուստր ձեռնարկությունը) օգտագործում են Fast Radius Virtual Warehouse-ը՝ իրենց մասերը թվային ձևով պահելու համար, որոնք պատրաստ են արտադրվել անմիջապես, ազատելով ֆիզիկական պահեստի տարածքը և վերացնելով ավելցուկը: 

Պահանջով թվային արտադրողների աճող թվաքանակը մեծ թվով ընկերությունների համար մարտահրավեր է դարձրել մեկի ընտրությունը: Xometry-ն և մեկ այլ սկսնակ ընկերություն՝ Craftcloud-ը, առաջարկում են առցանց պորտալներ, որոնք հանդիսանում են այս արտադրողների շուկաները: Հաճախորդները վերբեռնում են իրենց թվային ֆայլը և արտադրող գործընկերներն ամբողջ աշխարհում հայտ են ներկայացրել նախագծի համար: 

«Հաճախ հաճախորդները փնտրում են ամենաարագ լուծումը կամ ամենատնտեսող լուծումը իրենց 3D տպագրության նախագծի համար», - ասում է Craftcloud-ի գործադիր տնօրեն Մաթիաս Պլիկան: «Մենք դրանք համադրում ենք տեղական գործընկերների հետ, որոնք ունեն իրենց անհրաժեշտ նյութերն ու որակը մատուցելու փորձը»:

Անկախ բիզնես մոդելից, այս բոլոր ընկերությունների ընդհանուրը խելացի արտադրական տեխնոլոգիայի կիրառումն է, որը թույլ կտա բարձր ավտոմատացված արտադրական գործընթացը հայեցակարգից մինչև իրականացում: Սա ներառում է ամպային հաշվարկ, AI, IoT, մեքենայական ուսուցում, մեծ տվյալներ, թվային մոդելավորում և, իհարկե, 3D տպագրություն (նաև կոչվում է հավելումների արտադրություն):

Ավետարանիչներ հավելանյութերի արտադրության 

Չնայած Fathom-ը, որը հիմնված է Հարտլենդում, Վիս., ունի 90 արդյունաբերական կարգի 3D տպիչներ պլաստիկ և մետաղական մասերի համար, և մոտ 450,000 քառակուսի ոտնաչափ արտադրական հզորություն ԱՄՆ 12 հաստատություններում, նրա ամենահզոր առաջարկը կարող է լինել իր անձնակազմը:

«Ընկերությունները գալիս են մեզ մոտ՝ հասկանալու, թե ինչպես օգտագործել հավելումների արտադրությունը», - ասում է Մարտինը: «Որոշ դեպքերում մենք ընկերություններին ծանոթացրել ենք հավելանյութերի արտադրությանը, որը մեզ համար հսկայական աճի ոլորտ է: Անցյալ շաբաթ մեր ավտոմոբիլային հաճախորդներից մեկը դիմեց մեզ մեր ինժեներական փորձաքննության համար՝ պարզելու, թե ինչպես նրանք կարող են ավելի շատ հավելվածներ մշակել դրա համար նախատիպերից դուրս»: 

Ըստ պահանջի թվային արտադրողների ուղերձն այն է, որ հաճախորդները կարիք չունեն շատ բան իմանալու 3D տպագրության մասին՝ օգտվելու ճկունությունից, արագությունից և ծախսերի խնայողություններից, որոնք այն կարող է առաջարկել: Նրանք նաև կարիք չունեն ներդրումներ կատարել վեցանիշ գնով 3D տպիչների մեջ կամ վարձել փորձառու ինժեներների՝ մասեր, նախատիպեր և գործիքներ ձեռք բերելու համար, որոնք ավելի թեթև, ամուր և էժան են, քան արտադրական ավանդական մեթոդներով պատրաստվածները:

Խոշոր ձեռնարկությունները կարող են ընտրել ըստ պահանջի 3D տպագրության, քանի որ այն առաջարկում է նյութերի և տեխնոլոգիաների ավելի լայն տեսականի, քան գործնականում կարող է լինել տեղում հաստատությունում: Fathom-ը իր հաճախորդների թվում է Tesla-ն, 3M-ը, Google-ը և Amazon-ը: Shapeways-ն ասում է, որ համագործակցում է Target-ի և պրոթեզների արտադրող Fillauer-ի հետ, իսկ Xometry-ն իր հաճախորդների թվում պարծենում է Bosch-ի, NASA-ի և BMW-ի ինժեներներով:

Fast Radius-ն առաջարկում է ծառայություն, որը կոչվում է Additive Launch՝ օգնելու հաճախորդներին օգտվել 3D տպագրության վերջին տեխնոլոգիաներից և դիզայնի գործիքներից՝ արագացնելու արտադրանքի զարգացումը:

«Մենք աշխատել ենք այնպիսի ընկերությունների հետ, ինչպիսիք են Rawlings-ը, Steelcase-ը և Aptiv-ը՝ շուկա բերելու նոր ապրանքներ, որոնք հնարավոր են միայն հավելումների արտադրության դեպքում», - ասում է Ռասսին: Նոր REV1X Rawlings բեյսբոլի ձեռնոցն ունի ներքին 3D տպագրված լցոն բթամատի մեջ և վարդագույն, որը զգալիորեն նվազեցնում է ձեռնոցի քաշը՝ չվնասելով պաշտպանությունը կամ ամրությունը, ըստ Rawlings-ի:

Volvo-ն վերջերս դիմել է Materialize-ին՝ իր գործարանների համար ավելի թեթև քաշով արտադրական գործիքների և հարմարանքների արտադրությունը պարզեցնելու համար: Bell Helicopter Textron-ում ինժեներները դիմել են Stratasys 3D տպիչներ արտադրող Stratasys-ի պահանջով արտադրական թեւին, որը կոչվում է Stratasys Direct, 3D տպագրությամբ թռիչքի հավաստագրված բաղադրիչներին, որոնք կրճատում են քաշը 13%-ով և արտադրության ժամկետը 75%-ով:

Բացի 3D տպագրության փորձից, այս պահանջարկ ունեցող արտադրողների համար մեկ այլ աճող աճ է հավելումների արտադրության ծրագրային ապահովման և հենց 3D տպիչների ոլորտում: Այս և այլ խելացի արտադրության տեխնոլոգիաներ այսօր ավելի հասուն, հուսալի և մատչելի են, ասում է Ռասսին: Սա հնարավորություն է տալիս ընկերություններին, ինչպիսիք են Fast Radius-ը և մյուսները, ստեղծել շահութաբեր բիզնես մոդելներ այս գործիքների շուրջ: 

«Արդյունաբերություն 4.0-ի թռիչքով մենք զգալի աճի հնարավորության եզրին ենք», - ասում է Մարտինը: «Արտադրանքի կյանքի ցիկլերը շատ ավելի կարճ են, քան նույնիսկ հինգ տարի առաջ, և ընկերություններին անհրաժեշտ է ըստ պահանջի առաջադեմ արտադրական գործընկեր, ով կարող է արագ շարժվել և սպասարկել իրենց բոլոր պահանջները՝ առանց որակի զոհաբերելու»:

Եթե ​​ծառայությունների մատակարարների աճող թիվը որևէ ապացույց է, ավելի շատ ընկերություններ կարծես թե արթնանում են արագաշարժ թվային արտադրական հարթակների և իրենց արտադրությունը ավանդականից թվային արտադրության անցնելու օգուտների մասին՝ վստահելի պահանջարկի ծառայություններ մատուցողի միջոցով: