Анализи

Адитивното производство предлага все повече ефективност

Александър Главчев

Адитивното производство, познато още като триизмерен (3D) печат, е процес за вертикално изграждане на обекти чрез полагане на слоеве материал. Терминът обхваща множество процеси и техники, вариращи най-вече според използваните изходни материали. При традиционния субтрактивен производствен метод изделията се изготвят чрез премахване на материал от заготовки, след което крайният продукт се сглобява от известен брой компоненти. Други масови техники например са леенето под налягане и щамповането на метали, при които се генерират по-малко отпадъци, но пък се изискват големи производствени обеми.

Основното предимство на адитивното производство обаче е в това, че то позволява създаване на сложни продукти и малки серии от изделия. Други такива са възможности за по-малки разходи на енергия и материали, съкращаване на времето за пускане на продукти на пазара, както и повече свобода при тяхното персонализиране.
Триизмерният печат не е радикално нов подход. Историята му може да се проследи до 80-те години на миналия, век, т.е. доста преди скока в популярността през последното десетилетие.

Последни тенденции

С течение на годините адитивното производство от отделни системи и материали се превърна в пълноценно бизнес решение. Спадът в цените на машините и материалите и увеличаващата се продуктивност са крайните резултати на този процес.

Повечето анализатори не очакват драстични промени в сферата. Въпреки това обаче нещата далеч не се очертават да бъдат статични, като в близко бъдеще триизмерният печат ще продължи да увеличава своята популярност, превръщайки се масов подход.

Според Essentium белезите за това са налице. Изследване, финансирано от компанията, показва, че две трети от организациите са увеличили индустриалния капацитет на своите адитивни решения над два пъти през 2019 г.

Една от тенденциите, които се наблюдават в момента, е автоматизацията. Така, ако преди няколко години триизмерният печат се споменаваше предимно в контекста на прототипирането на нови продукти или най-много производство на ограничени серии от такива, то занапред разговорите все повече ще се изместват в посока ефективност на процесите.

Едно от често сочените предимства на този производствен подход е неговата лесна локализация като начин за постигане на максимална ефективност. Близкото физическо разстояние от мястото на създаване на изделието до крайния потребител обаче невинаги означава повишаване на ефективността. Компаниите трябва да изследват къде във веригата на доставки е най-ефективно да доставят до крайни потребители и как това е свързано към икономиката на производството.

Друга посока на развитие е чрез тесни сътрудничества, счита Фабиан Краус, който ръководи бизнеса с полимери на компанията EOS в Северна Америка. Според него това ще помогне за по-нататъшното интегриране на 3D печата с останалите производства.

Като предстояща тенденция се разглежда навлизането на адитивното производство в множество различни пазари и ниши. Един от най-често даваните примери е здравният сектор, където навлизането на такива технологии има потенциала да окаже значителен ефект. Краус очаква през тази и следващата година да видим навлизането им в при потребителските стоки, производства на обувки, на автомобили, на интериорни решения и т.н.

Не на последно място адитивното производство се очаква да изиграе и ключова роля за постигането на т.нар. кръгова икономика. Според Пол Бенинг, старши сътрудник - главен технолог по 3D печат и микрофлуиди в HP, използването на рециклирани материали. По думите му в момента компанията може да преизползва неспоен прах в системата Multi Jet Fusion и да рециклира напълно отпечатани части в изходен материал за леене на компоненти по традиционен метод. Занапред компанията планира да използва този материал и адитивното производство.

Основни трудности

Две последователни проучвания на компанията за производствени услуги Jabil от 2017 и 2019 г. хвърлят светлина върху това кои са основните трудности при внедряването на адитивно производство, както и за динамиките в тази област през последните няколко години.

94% от анкетираните през 2019 г. са споделили, че техните дизайнерски и инженерни екипи често избират традиционни производствени методи пред 3D печата поради липса на материали. Според Jabil полимерите са най-често използваните материали за 3D печат днес, но компаниите изразяват особена заинтересованост от използването на метали.

В момента този метод на производство е най-подходящ за сложни и индивидуални части, които са скъпи и трудни за производство чрез традиционни начини. Напредъкът в намаляването на разходите за материали и по-бързата производителност на машините, увеличеното използване на метали и т.н. ще увеличават популярността на адитивното производство.

Що се отнася до разходите, от Jabil препоръчват на компаниите да разработят стратегия за адитивно производство, която да включва анализ на веригите на доставки и на произвежданите изделия - да бъде разработен бизнес казус, като всичко трябва да е част от общите стратегия и бюджет. Адитивното производство трябва да се разглежда като дългосрочна инвестиция, защо не и като цялостна производствена трансформация. Въпреки че системите и материалите често изглеждат скъпи на пръв поглед, те могат да компенсират или да доведат до значителни икономии на разходи при производителността, ефективността, както и възможностите на изделията.

Според компанията едно от конкурентните предимства, които компаниите могат да използват за разграничаване на бизнеса си от конкуренцията, е скоростта. Скоростта за развитие от концепция, през прототип и до финално производство. Триизмерният печат позволява посрещане на тези изисквания, като занапред, с напредването на технологиите, може да се очаква допълнително подобряване на общата производителност.

Според Jabil може да се заключи, че адитивното производство намалява бариерите пред пускането на продукти на пазара или за тестване на такива, тъй като не изисква значителните инвестиции в инструменти и машини, свързани с традиционните производствени методи.

X