Wśród 6 mega trendów kształtujących przyszłość przemysłu wymienia się transformację cyfrową (Przemysł 4.0) i klimatyczną (gospodarkę w obiegu zamkniętym), elektro mobilność, zmiany demograficzne związane ze starzeniem się społeczeństwa i wzrost zainteresowania konsumentów spersonalizowanymi produktami.
Druk 3D idealnie się w nie wpisuje i jako jeden z filarów Przemysłu 4.0 , stanowi odpowiedź na potrzeby rynku związane z postępem technologicznym, ale także potrzebami konsumentów, ograniczeniami podażowymi, zwłaszcza w zakresie surowców nieodnawialnych i zasobów pracy.
Druk 3D to nie tylko nowe narzędzie do opracowywania i wytwarzania towarów – wdrożenie tej technologii w przedsiębiorstwach ma duży wpływ na sposób ich funkcjonowania na rynku, zapewniając jednocześnie wzrost wartości dla klientów, jak i zysków dla firmy.
Produkcja na żądanie
Znalezienie równowagi między popytem a podażą jest trudne. Producenci muszą trafnie przewidywać, ile ich produktów będzie potrzebnych w określonym czasie i miejscu, aby zaspokoić niepewny popyt. Ale co by było, gdyby zamiast wytwarzać z wyprzedzeniem, mogli to robić na żądanie po tym, jak klient zobowiąże się do zakupu produktu?
Dzisiejszy model biznesowy produkcji na żądanie kładzie nacisk na szybkość dostaw i możliwość wytwarzania części w miejscu, w którym są one potrzebne. To atrakcyjne dla klientów, którzy mogą dostać dokładnie to, czego potrzebują w krótkim czasie. Technologie addytywne umożliwiają bowiem rozproszoną produkcję na żądanie bez żadnych dodatkowych narzędzi, pozwalając na realizację małych partii produktów znacznie szybciej niż z wykorzystaniem konwencjonalnych metod wytwarzania takich jak obróbka CNC lub formowanie wtryskowe. Oznacza to, że jeśli dana firma chce wyprodukować kilkadziesiąt czy nawet kilkaset komponentów, z AM łatwiej to osiągnąć. Bez oczekiwania tygodniami na wyprodukowanie narzędzi, takich jak formy do wtrysku. W produkcji addytywnej wystarczy po prostu utworzyć plik projektu, wysłać go bezpośrednio do przemysłowej drukarki 3D i wydrukować część w ciągu kilku godzin.
Cyfrowe części zamienne
Dla przemysłu szybsza produkcja części zamiennych oznacza dłuższy czas pracy maszyny i mniej przerw w produkcji. Dla konsumentów natomiast to krótszy czas oczekiwania na naprawę samochodu lub urządzenia. Coraz więcej firm dostrzega korzyści płynące z addytywnego wytwarzania części zapasowych i możliwości ograniczenia fizycznych stocków na rzecz wirtualnych magazynów. Pozwala to bowiem zaoszczędzić wiele milionów złotych na kosztach magazynowania oraz transportu i lepiej dostosować produkcję do bieżącego popytu. Według ostatnich badań większość firm może skorzystać na strategii hybrydowej, gdzie drukowanie w 3D części zamiennych na żądanie jest połączone z utrzymywaniem fizycznych zapasów w magazynie. W większości przypadków komponent, którego nie da się łatwo i szybko wyprodukować w tradycyjny sposób, może być dobrym kandydatem do wydrukowania go w 3D na żądanie.
Badanie wykazało również, że przy zastosowaniu podejścia hybrydowego średnia oszczędność kosztów wynosi około 5% w porównaniu z przechowywaniem wszystkich zapasów, przy maksymalnych oszczędnościach sięgających nawet 40%.
Produkcja jako usługa
Cyfryzacja produkcji przyniosła producentom nowe modele biznesowe oparte na usługach.
Polegają na współdzieleniu infrastruktury produkcyjnej, w której sprzęt i inne możliwości produkcyjne są połączone w sieć, aby umożliwić bardziej wydajne wytwarzanie.
Dzięki takim platformom klient może wysłać internetowe zamówienie na część, a na podstawie obciążenia pracą, zapasu materiałów, dostępności siły roboczej, lokalizacji i skali, sieć dynamicznie przekieruje zamówienie do danego usługodawcy, aby najbardziej efektywnie zrealizować żądanie.
Wraz z rozwojem produkcji cyfrowej ten model – produkcji jako usługi ( Manufacturing as a Service MaaS ) – staje się coraz bardziej popularny, a druk 3D jest jednym z kluczowych filarów wspierających go. Jako technologia produkcji cyfrowej, umożliwia bowiem wytwarzanie części z pliku, a jej przepływ pracy jest oparty na danych. Pozwala również na większą elastyczność i ekonomię wytwarzania na żądanie małych partii i pojedynczych komponentów.
Konsolidacja łańcucha dostaw
Zakłócenia w łańcuchu dostaw, mogą spowodować znaczny spadek zysków, dlatego światowe koncerny stale poszukują sposobu na jego dywersyfikację i bardziej rozproszone wytwarzanie.
Druk 3D umożliwia uproszczenie łańcucha dostaw poprzez nie tylko możliwość wytwarzania potrzebnych na użytek wewnętrzny komponentów w razie powstałej awarii lub nieprzewidzianego zużycia, ale również konsolidacji części. Pozwala na złożone geometrie, których nie można uzyskać tradycyjnymi metodami produkcyjnymi, co wykorzystuje się na przykład do zredukowania części w złożeniu. Zespół, który normalnie wymagałby wielu elementów wytwarzanych jako oddzielne komponenty, a następnie łączonych, może być wytwarzany addytywnie jako pojedyncza jednostka.
Konsolidacja części pomaga zmniejszyć liczbę komponentów, które należy zamówić, ograniczając w ten sposób złożoność łańcucha dostaw, przez co minimalizując ryzyko jego przerwania. Korzyści są tak ogromne, że według badań Gartnera przeprowadzonych w okresie 2018-2020 r. 38% menedżerów łańcucha dostaw już korzysta z druku 3D, a 47% planuje go używać w ciągu najbliższych 2 lat.
Masowa personalizacja
W dzisiejszym krajobrazie konsumenckim klienci wymagają bardziej dostosowanych i spersonalizowanych produktów i usług. Zasadniczo model masowej personalizacji zakłada tworzenie produktów jednorazowych, precyzyjnie dopasowanych do potrzeb lub zachcianek indywidualnych nabywców. Druk 3D to umożliwia, zapewniając bardziej opłacalne rozwiązanie do wytwarzania produktów dostosowanych do indywidualnych potrzeb. W przeciwieństwie bowiem do tradycyjnych technik, które wymagałyby znacznych inwestycji w oprzyrządowanie, produkcja addytywna wymaga jedynie przesłania niestandardowych projektów cyfrowych produktu lub jego części do drukarki 3D. Sprawdza się w tworzeniu jednorazowych, niestandardowych form, które byłyby kosztowne i czasochłonne na przykład w przypadku obróbki CNC.
Druk 3D nie tylko staje się nowym narzędziem produkcyjnym, ale także umożliwia firmom tworzenie modeli biznesowych, które wcześniej były albo niewykonalne, bądź też nieopłacalne ekonomicznie.
Dzięki addytywnej produkcji na żądanie firmy mogą zaspokoić popyt na określone części bez konieczności uwzględniania wysokich kosztów, jak to ma miejsce w masowej produkcji. Druk 3D na żądanie otwiera współpracę pomiędzy klientami i firmami, czego efektem jest spersonalizowany produkt.
