Pencetakan 3D Memacu Pertumbuhan Dalam Pembuatan Atas Permintaan

Walaupun pandemik, inflasi, kekurangan buruh dan cip - dan segala-galanya yang menghalang rantaian bekalan global - keyakinan tentang satu penyelesaian pembuatan begitu kuat sehingga mendorong tiga syarikat awam pada 2021: Fathom, Shapeways, dan Xometry. Yang keempat, Fast Radius, bersedia untuk debut di Wall Street pada bulan Februari. 

Syarikat pembuatan digital atas permintaan baharu ini sangat melabur dalam perisian dan teknologi pembuatan yang dipacu secara digital, seperti percetakan 3D perindustrian. Mereka bukan sahaja menjanjikan pengilangan bahagian yang lebih pantas dan lebih cekap secara tempatan, tetapi penyelesaian digital yang membolehkan inovasi produk penjimatan kos dan mempercepatkan masa untuk memasarkan hampir semua jenis produk.

"Terdapat kesedaran yang semakin meningkat tentang bagaimana infrastruktur untuk mereka bentuk, membuat dan memindahkan sesuatu hari ini tidak memenuhi keperluan masa ini - ia tegar, membazir, ketinggalan zaman dan ia juga tidak mampan," kata Lou Rassey, pengasas bersama dan Ketua Pegawai Eksekutif Fast Radius yang beribu pejabat di Chicago.

Kilang mikro terbaharu syarikat di Pulau Goose Chicago menampilkan pencetak 3D perindustrian daripada Carbon dan HP di samping mesin CNC bersepadu secara digital, sebagai sebahagian daripada Platform Pembuatan Awan Fast Radius. Kilang mikro itu akan menghasilkan bahagian komponen untuk syarikat merentas industri termasuk kenderaan elektrik, peranti perubatan dan penjagaan kesihatan serta barangan pengguna. Forum Ekonomi Dunia menamakan Fast Radius sebagai salah satu daripada sembilan kilang terbaik di dunia yang melaksanakan "teknologi Revolusi Perindustrian Keempat" atau Industri 4.0.

Pembuatan Bersepadu Digital

Syarikat dalam sektor ini sering digabungkan bersama di bawah payung pembuatan digital atas permintaan, sedangkan sebenarnya, mereka menawarkan pelbagai pendekatan kepada percetakan 3D, Industri 4.0 dan memodenkan rantaian bekalan pembuatan.

Pada satu hujung spektrum, syarikat seperti Shapeways dan Sculpteo (dimiliki oleh gergasi kimia BASF) menawarkan platform dalam talian muat naik dan cetak yang mudah. Model percetakan 3D atas permintaan ini memfokuskan pada kemudahan penggunaan; sesiapa sahaja boleh memuat naik fail bahagian digital, klik untuk memilih bahan, dan menerima bahagian dan prototaip dalam beberapa jam atau hari. Pengalaman moden seperti pengguna ini bertujuan untuk membawa pembuatan kepada orang ramai dengan memudahkan cetakan 3D segala-galanya daripada prototaip produk kepada model seni bina.

Syarikat lain, seperti Materialise, yang diumumkan pada tahun 2014, mempunyai pangkalan pelanggan yang luas untuk penyelesaian perisian mereka yang membantu syarikat 3D mencetak fail digital mereka sendiri secara dalaman dan menjalankan kumpulan pencetak 3D mereka sendiri. Perisian ini juga digunakan oleh perkhidmatan percetakan 3D atas permintaan lain untuk menjejak dan mencetak pesanan pelanggan. Pembuatan atas permintaan Materialise di salah satu kemudahan pencetakan 3D terbesar di Eropah menampilkan enam teknologi pencetakan 3D.

Fathom bermula sebagai pengeluar kontrak volum kecil hingga pertengahan yang menerima kaedah baharu, termasuk pencetakan 3D, sejak awal. Mereka masih menawarkan pembuatan tradisional, tetapi ia disepadukan ke dalam proses pengeluaran digital hujung ke hujung.

"Pembezaan besar bagi kami dan platform kami ialah kami mempunyai pengalaman berdekad-dekad dan hubungan pelanggan yang kukuh," kata Ryan Martin, Ketua Pegawai Eksekutif Fathom. "Kami menumpukan pada menyediakan pelanggan perusahaan besar dengan penyelesaian unik kepada cabaran pembuatan mereka."

Fast Radius ialah gabungan perkhidmatan dipacu perisian, kepakaran kejuruteraan dan tingkat kilang perkakasan terkini. Mereka adalah satu-satunya pengeluar atas permintaan yang memiliki dan mengendalikan semua kemudahan pengeluaran mereka sendiri, yang membolehkan mereka menyepadukan penyelesaian perisian mereka dan mengautomasikan pengeluaran.

Perisian syarikat boleh mencadangkan penambahbaikan pada fail digital, membimbing pelanggan melalui pilihan bahan dan teknologi mereka, dan memberikan ketelusan dalam proses pengeluaran. Tetapi pembuatan atas permintaan hanyalah satu penyelesaian Radius Pantas, kata Rassey. "Kami menawarkan kilang mikro tersuai yang dibina khusus untuk keperluan pelanggan yang unik, berhampiran tempat pelanggan memerlukan alat ganti supaya mereka boleh membina rantaian bekalan yang fleksibel." Pelanggan seperti Satair (anak syarikat Airbus) menggunakan Fast Radius Virtual Warehouse untuk menyimpan bahagian mereka secara digital, sedia untuk mengeluarkan dengan segera, membebaskan ruang gudang fizikal dan menghapuskan lebihan stok. 

Peningkatan bilangan pengeluar digital atas permintaan telah menjadikan pemilihan satu sebagai satu cabaran bagi banyak syarikat. Xometry dan satu lagi syarikat permulaan, Craftcloud, menawarkan portal dalam talian yang merupakan pasaran pengeluar ini. Pelanggan memuat naik fail digital mereka dan rakan kongsi pembuatan di seluruh dunia membida projek itu. 

"Selalunya, pelanggan mencari penyelesaian terpantas atau penyelesaian paling menjimatkan untuk projek pencetakan 3D mereka," kata Mathias Plica, Ketua Pegawai Eksekutif Craftcloud. "Kami memadankan mereka dengan rakan kongsi tempatan yang mempunyai kepakaran untuk menyampaikan bahan dan kualiti yang mereka perlukan."

Tanpa mengira model perniagaan, persamaan semua syarikat ini ialah penerapan teknologi pembuatan pintar untuk membolehkan proses pembuatan yang sangat automatik dari konsep hingga pemenuhan. Ini melibatkan pengkomputeran awan, AI, IoT, pembelajaran mesin, data besar, simulasi digital dan, sudah tentu, percetakan 3D (juga dipanggil pembuatan aditif).

Penginjil Pembuatan Aditif 

Walaupun Fathom, yang berpangkalan di Heartland, Wis., mempunyai 90 pencetak 3D gred industri untuk bahagian plastik dan logam, dan hampir 450,000 kaki persegi kapasiti pengeluaran di 12 kemudahan AS, tawaran yang paling berkuasa mungkin kakitangannya.

"Syarikat datang kepada kami untuk memahami cara menggunakan pembuatan bahan tambahan," kata Martin. “Dalam beberapa kes kami memperkenalkan syarikat kepada pembuatan bahan tambahan, yang merupakan kawasan pertumbuhan yang besar bagi kami. Salah seorang pelanggan automotif kami menghubungi kami minggu lepas untuk mendapatkan kepakaran kejuruteraan kami untuk memikirkan cara mereka boleh membangunkan lebih banyak aplikasi untuknya selain daripada membuat prototaip." 

Mesej daripada pengeluar digital atas permintaan ialah pelanggan tidak perlu mengetahui banyak tentang pencetakan 3D untuk mendapat manfaat daripada fleksibiliti, kelajuan dan penjimatan kos yang boleh ditawarkannya. Mereka juga tidak perlu melabur dalam pencetak 3D dengan tanda harga enam angka atau mengupah jurutera berpengalaman untuk mendapatkan bahagian, prototaip dan alatan yang lebih ringan, kuat dan lebih murah daripada yang dibuat menggunakan kaedah pembuatan tradisional.

Perusahaan besar boleh memilih percetakan 3D atas permintaan kerana ia menawarkan rangkaian bahan dan teknologi yang lebih luas daripada yang praktikal untuk dimiliki di kemudahan di tapak. Fathom mengira dalam kalangan pelanggannya, Tesla, 3M, Google dan Amazon. Shapeways berkata ia berfungsi dengan Target dan pengeluar prostetik Fillauer, dan Xometry membanggakan jurutera di Bosch, NASA dan BMW di kalangan pelanggannya.

Fast Radius menawarkan perkhidmatan yang dipanggil Additive Launch untuk membantu pelanggan memanfaatkan teknologi pencetakan 3D terkini dan alatan reka bentuk untuk mempercepatkan pembangunan produk.

“Kami telah bekerjasama dengan syarikat seperti Rawlings, Steelcase dan Aptiv untuk membawa produk baharu ke pasaran yang hanya boleh dilakukan dengan pembuatan bahan tambahan,” kata Rassey. Sarung tangan besbol REV1X Rawlings baharu menampilkan padding bercetak 3D dalaman pada ibu jari dan merah jambu yang mengurangkan berat sarung tangan dengan ketara tanpa mengorbankan perlindungan atau ketahanan, menurut Rawlings.

Volvo baru-baru ini beralih kepada Materialize untuk menyelaraskan pengeluaran alat pembuatan dan lekapan yang lebih ringan untuk kilangnya. Di Bell Helicopter Textron, jurutera beralih kepada sayap pembuatan atas permintaan pembuat pencetak 3D Stratasys, yang dipanggil Stratasys Direct, kepada komponen yang diperakui penerbangan cetakan 3D yang mengurangkan berat sebanyak 13% dan masa utama pembuatan sebanyak 75%, kata syarikat itu.

Di luar kepakaran dalam pencetakan 3D, satu lagi pertumbuhan yang mendorong pengilang atas permintaan ini ialah kemajuan dalam perisian pembuatan aditif dan pencetak 3D itu sendiri. Ini, dan teknologi pembuatan pintar lain hari ini, lebih matang, boleh dipercayai dan berpatutan, kata Rassey. Ini membolehkan syarikat seperti Fast Radius dan lain-lain untuk mewujudkan model perniagaan yang menguntungkan di sekitar alat ini. 

"Dengan Industri 4.0 yang bermula, kami berada di puncak peluang pertumbuhan yang ketara," kata Martin. "Kitaran hayat produk adalah lebih pendek berbanding lima tahun lalu, dan syarikat memerlukan rakan kongsi pembuatan termaju atas permintaan yang boleh bergerak dengan pantas dan memenuhi semua keperluan mereka tanpa mengorbankan kualiti."

Sekiranya bilangan penyedia perkhidmatan yang semakin meningkat adalah bukti, lebih banyak syarikat nampaknya mendapat idea tentang platform pembuatan digital yang tangkas dan faedah peralihan pengeluaran mereka daripada pembuatan tradisional kepada digital melalui pembekal perkhidmatan atas permintaan yang dipercayai.