Производство

Производство с использованием 3D-печати сейчас находится на своем начальном этапе, однако его рост уже неизбежен. При ближнем рассмотрении уже можно найти множество указателей на то, что эти исторические перемены уже идут полным ходом.

В течение последних 10 лет, 3D-печать была для производителей чем-то вроде области для развлечения, и коммерческого применении ее технологий ограничивалось изготовлением прототипов. Однако сейчас для промышленной 3D-печати наступает переломный момент, и судя по всему она станет революционным методом производства, который изменит экономику.

Производство функциональных деталей для конечного использования методами 3D-печати уже является одной и наиболее быстрорастущих отраслей в производственном секторе. В 2014 году компания PWC в своем отчете указала, что 11% производственных компаний уже перевели часть объемов производства деталей и изделий в сектор 3D-печати. Затраты все снижаются, а качество все растет и растет, и уже невозможно будет вернуть этого джинна обратно в бутылку.

Ниже перечислены семь способов применения технологий 3D-печати, использующиеся на сегодняшний день и продолжающие разрушать устои современного бизнеса.


1. Поистине быстрое создание прототипов 


Вот уже 20 лет методы 3D-печати используются для создания физических копий новых деталей или изделий. Их часто называли методами быстрого изготовления прототипов, но это было что угодно, только не быстрое изготовление, поставщикам услуг 3D-печати требовалась или даже больше чтобы выполнить одну деталь. Однако повсеместное проникновение автоматизации в сочетании с выходом некоторых компаний на уровень глобальной дистрибуции (напр. UPS) изменили все, сегодня в некоторых случаях производство и доставка детали могут быть выполнены за 1 день. Такие изменения значительно сокращают цикл разработки. Если ранее для внесения в конструкцию трех-четырех изменений требовался месяц, то теперь фаза изготовления прототипов занимает неделю. Изделия быстрее попадают на рынок, и компаниям удается сэкономить огромные деньги и время.


2. Быстрое итерационное конструирование (A/B тестирование физических изделий) 


3D-печать уже давно перешла из области для создания прототипов в область производства первого запуска, позволяя проводить исследования в условиях реального рынка и быстро выполнять итерации в разработке. Опыт компании Ford: В большинстве компаний для проведения испытаний двигателя-прототипа инженерам приходится создавать принципиально новые пресс-формы. Такой процесс обычно занимает 6 месяцев и стоит сотни тысяч долларов. На сегодня, в компании Ford такие пресс-формы печатаю на 3D-принтерах в течение 4 дней, и их стоимость составляет всего 4000 долл. США. Используя преимущества такого сильного уменьшения затрат времени и средств, в Ford недавно приняли решение изготавливать не по одному прототипу двигателя для нового автомобиля, а печатать сразу несколько версий и испытывать их одновременно. Инженеры, получившие свободу от старых производственных процессов теперь могут исследовать десятки вариантов и тщательно их испытывать пока не придут к наилучшим показателям работы двигателя.

Такие преимущества 3D-печати приведут к размыванию границ между прототипом и изделием. Такое положение дел особенно на руку маленьким компаниям, которые теперь могут представлять на рынок инновационные продукты, не вкладывая большие деньги в основные средства. А для многочисленных версий промышленных деталей или даже бытовых товаров испытания могут проводиться прямо в условиях рынка с определенной целевой группой. Теперь такой вид испытаний как A/B-тестирование, можно проводить не только в цифровом мире, и в физическом.


3. Малые объемы производства 


При традиционных методах производства до начала производства хотя бы одной готовой детали компаниям требуется сперва изготовить оснастку или пресс-формы. Если пресс-форма стоит 50 000 долл. США, а себестоимость 1 детали составляет 0,50 долл., то стоимость первой детали будет 50 000, 50 долл. США! Такой подход вполне приемлем, если вы производите миллионы деталей. Но что если вам нужно всего 500? 3D-печать не требует затрат на подготовку к производству, поэтому объем производства может быть абсолютно любым. Сегодня, для запуска производства или производства партии объемом менее 1000 изделий большинство компаний будут рассматривать 3D-печать как эффективную альтернативу стандартным методам производства. (Заглянем на минутку в неизбежное и не столь далекое будущее, когда цены на производство методами 3D-печати упадут на 95% или более, а надпись «Made in China» можно будет встретить только на коллекционных изделиях).


4. Массовая индивидуализация 


До настоящего времени, если человеку требовалась замена коленного сустава, медсестра приносила коробку прямо в операционную, и врач выбирал одну из пяти возможных конструкций коленного сустава, которая по его усмотрению подходила лучше всего. Сегодня же, пациенту сканируют колено, а затем его идеальная реплика печатается на 3D-принтере, и по завершении печати она сразу готова к операции. Это - яркий пример массовой индивидуализации - методы 3D-печати позволяют изготавливать большое количество изделий, но каждое из них полностью индивидуализировано. Компания Invisalign построила многомиллионный бизнес на изготовлении систем для выравнивания зубов, используя 3D-печать для полной индивидуализации каждого изделия. Индивидуализация сразу переводит товар в ценовой премиум-сегмент. Почти каждая компания, с которой нам удалось пообщаться проводит исследования по изучению способов индивидуализации их продукции и получению большей прибыли.


5. Виртуальная инвентаризация


Производственные компании, которые производят новые изделия обычно много лет еще занимаются выпуском деталей, они производят большие объемы деталей, которые предполагаются для удовлетворения спроса в течение 10 лет или дольше. Но содержание такого склада довольно дорого. Расходы требуются на производство деталей для склада, также стоит учитывать возможность утери или кражи деталей, устаревание, стоимость складского хранения, страхования, учета и дистрибуции. Как организован склад в вашей компании? Сколько раз в год вам требуются такие детали? Почему бы просто не напечатать их, когда они понадобятся? 3D-печать позволяет печать необходимые детали именно когда где это необходимо. Такой виртуальный склад повышает эффективность каждого бизнеса. Такой подход вскоре сведет на нет склады по всему миру, а виртуальное складирование станет основным направлением деятельности.


6. Продление срока службы изделий


Внедрение 3D-печати разрушило не только начальные этапы производства, но и внесло фундаментальные изменения в видение компаний жизненного цикла продукции. В наши дни, 10-летний холодильник, который прекрасно работает, но не имеет двух полок или уплотнителя на двери скорее всего выбросят. По прошествии 10 лет его службы запасы запчастей для него уже скорее всего полностью израсходованы. Производитель посчитает такое изделие «отслужившим» и не будет больше его обслуживать. Однако, 3D-печать дарит нам доступ ко всем необходимым запчастям. Сохраните цифровые конструкторские файлы, и вы в любой момент сможете напечатать необходимую деталь. Старые, но все еще полезные изделия получат новую жизнь, длительность которой больше не будет предопределяться ограничениями объемов производства. Такая философия фундаментально изменит способ мышления конструкторов и инженеров, занимающихся планированием сроков службы изделий.


Возрождение инноваций продукции


Низкий уровень входа и возможность внедрения более сложных и полезных проектов, присущие 3D-печати, становятся началом новой эры инновация и производстве продукции. Огромные темпы расширения возможностей конструирования в конечном итоге вынуждают компании менять свое мышление и взгляды на свою продукцию. Компании уже заменяют некоторые технологии производства методами 3D-печати, в силу тех преимуществ, которые она способна дать на этапе конструирования. Как уже говорилось в первой статье этого раздела, компания General Electric использует 3D-принтеры для печати из металла полностью перепроектированной системы впрыска топлива для самолетных двигателей, сократив количество компонентов с 21 до 1 и используя такие геометрии, которые просто невозможно выполнить никаким другим способом производства, тем самым достигнув сногсшибательного увеличения эффективности. Возрождение эпохи инноваций ускорит путь компаний от реконструирования существующих изделий до создания новых, таких которые сегодня даже невозможно представить.

История меняется на наших глазах. Возможности роста и инноваций безграничны, и некоторые компании начинают внедрять их по мере возможностей уже сегодня. Однако, значение 3D-печати для производства сегодня сравнимо с электронной почтой для Интернета в 1994 году, это пример невероятно практичной новой технологии, но пока невозможно точно оценить масштабы тех изменений, которые она принесет. В следующей и завершающей статье этого раздела мы приоткроем завесу и одним глазком заглянем в мир будущего, напечатанный на 3D-принтерах.

Нажмите для звонка
+7(495)956-0404
с 9:30 до 18:00, кроме выходных
Ребрендинг: Terem3D = i3D
Компания Terem3D объявляет о начале ребрендинга. В ближайшее время она будет полностью преобразована в группу компаний i3D.