3D-printimine soodustab tellitava tootmise kasvu

Vaatamata pandeemiale, inflatsioonile, tööjõu- ja kiibipuudusele – ja kõigele muule, mis pärsib ülemaailmseid tarneahelaid – on optimism ühe tootmislahenduse suhtes nii tugev, et see pani 2021. aastal avalikuks kolm ettevõtet: Fathom, Shapeways ja Xometry. Neljas, Fast Radius, debüteerib Wall Streetil veebruaris. 

See uus tellitav digitaaltootmisettevõte on investeerinud palju tarkvara ja digitaalselt juhitud tootmistehnoloogiatesse, nagu tööstuslik 3D-printimine. Nad ei luba mitte ainult kiiremat ja tõhusamat osade tootmist kohapeal, vaid ka digitaalseid lahendusi, mis võimaldavad säästvaid tooteuuendusi ja kiirendada turuletulekut peaaegu igat tüüpi toodete jaoks.

"Kasvab teadlikkus sellest, kuidas asjade projekteerimise, valmistamise ja teisaldamise infrastruktuur ei vasta praegustele vajadustele – see on jäik, raiskav, aegunud ega ole ka jätkusuutlik," ütleb Lou Rassey, kaasasutaja ja Chicagos peakorteriga Fast Radiuse tegevjuht.

Ettevõtte uusim mikrotehas Chicago Goose Islandil sisaldab Fast Radiuse pilvtootmisplatvormi osana koos digitaalselt integreeritud CNC-masinatega Carboni ja HP ​​tööstuslikke 3D-printereid. Mikrotehas hakkab tootma komponente erinevate tööstusharude ettevõtetele, sealhulgas elektrisõidukitele, meditsiini- ja tervishoiuseadmetele ning tarbekaupadele. Maailma majandusfoorum nimetas Fast Radiuse üheks üheksa parima tehase hulka maailmas, mis rakendavad "neljanda tööstusrevolutsiooni tehnoloogiaid" või tööstust 4.0.

Digitaalselt integreeritud tootmine

Selle sektori ettevõtted on sageli koondatud tellitava digitaalse tootmise katuse alla, kuigi tegelikult pakuvad nad mitmesuguseid lähenemisviise 3D-printimisele, tööstus 4.0-le ja tootmise tarneahela moderniseerimisele.

Spektri ühes otsas pakuvad sellised ettevõtted nagu Shapeways ja Sculpteo (keemiahiiglasele BASF) lihtsat veebiplatvormi üleslaadimiseks ja printimiseks. See tellitav 3D-printimise mudel keskendub kasutusmugavusele; igaüks saab üles laadida digitaalseid osafaile, klõpsata materjalide valimiseks ning saada osi ja prototüüpe tundide või päevadega. Selle kaasaegse tarbijalaadse kogemuse eesmärk on tuua tootmine massidesse, hõlbustades 3D-printide tegemist kõigest toote prototüüpidest kuni arhitektuurimudeliteni.

Teistel ettevõtetel, nagu 2014. aastal börsile tulnud Materialise, on oma tarkvaralahenduste jaoks lai kliendibaas, mis aitab ettevõtetel 3D-printida oma digifaile ettevõttesiseselt ja hallata oma 3D-printereid. Tarkvara kasutavad klientide tellimuste jälgimiseks ja printimiseks ka teised tellitavad 3D-printimise teenused. Materialise tellitav tootmine ühes Euroopa suurimas 3D-printimise rajatises sisaldab kuut 3D-printimise tehnoloogiat.

Fathom alustas väikese ja keskmise mahuga lepingulise tootjana, kes võttis varakult omaks uued meetodid, sealhulgas 3D-printimise. Nad pakuvad endiselt traditsioonilist tootmist, kuid see on integreeritud täielikku digitaalsesse tootmisprotsessi.

"Meie ja meie platvormi jaoks on suur erinevus see, et meil on aastakümnete pikkune kogemus ja sügavad juurdunud kliendisuhted," ütleb Fathomi tegevjuht Ryan Martin. "Keskendume suurettevõtete klientidele ainulaadse lahenduse pakkumisele nende tootmisprobleemidele."

Fast Radius on tarkvarapõhiste teenuste, inseneriteadmiste ja tipptasemel riistvara tehasekorruste kombinatsioon. Nad on ühed ainsad tellitavatest tootjatest, kes omavad ja käitavad kõiki oma tootmisrajatisi, mis võimaldab neil oma tarkvaralahendusi integreerida ja tootmist automatiseerida.

Ettevõtte tarkvara võib soovitada digitaalfaili täiustamist, juhendada kliente nende materjali- ja tehnoloogiavalikute osas ning tagada tootmisprotsessi läbipaistvuse. Kuid tellitav tootmine on vaid üks kiire raadiusega lahendus, ütleb Rassey. "Pakume kohandatud mikrotehaseid, mis on ehitatud spetsiaalselt unikaalsete klientide vajaduste jaoks ja mis asuvad selle lähedal, kus klient vajab osi, et nad saaksid ehitada paindlikke tarneahelaid." Sellised kliendid nagu Satair (Airbusi tütarettevõte) kasutavad Fast Radius Virtual Warehouse'i oma osade digitaalseks salvestamiseks, mis on hetkega tootmiseks valmis, vabastades füüsilise laopinna ja kõrvaldades üleliigse laoseisu. 

Kasvav tellitavate digitaalsete tootjate arv on muutnud ühe valiku paljudele ettevõtetele väljakutseks. Xometry ja teine ​​idufirma Craftcloud pakuvad veebiportaale, mis on nende tootjate turuplatsid. Kliendid laadivad üles oma digitaalfailid ja tootmispartnerid üle maailma teevad projektile pakkumise. 

"Tihti otsivad kliendid oma 3D-printimise projekti jaoks kiireimat või ökonoomsemat lahendust," ütleb Craftcloudi tegevjuht Mathias Plica. "Koostame neid kohalike partneritega, kellel on vajalike materjalide ja kvaliteedi tarnimiseks vajalikud teadmised."

Olenemata ärimudelist on kõigil neil ettevõtetel ühine nutika tootmistehnoloogia rakendamine, et võimaldada kõrgelt automatiseeritud tootmisprotsessi kontseptsioonist teostuseni. See hõlmab pilvandmetöötlust, AI-d, asjade Interneti-d, masinõpet, suurandmeid, digitaalset simulatsiooni ja loomulikult 3D-printimist (nimetatakse ka lisatootmiseks).

Lisandite valmistamise evangelistid 

Kuigi Wissi osariigis Heartlandis asuval Fathomil on 90 tööstusliku kvaliteediga 3D-printerit plast- ja metallosade jaoks ning ligi 450,000 12 ruutjalga tootmisvõimsust XNUMX USA tehases, võib selle kõige võimsam pakkumine olla personal.

"Ettevõtted tulevad meie juurde, et mõista, kuidas kasutada lisaainete tootmist," ütleb Martin. „Mõnel juhul tutvustasime ettevõtetele lisatootmist, mis on meie jaoks tohutu kasvuvaldkond. Üks meie autotööstuse klient pöördus eelmisel nädalal meie poole, et saada meie inseneriteadmisi, et välja selgitada, kuidas nad saaksid sellele lisaks prototüüpimisele rohkem rakendusi välja töötada. 

Tellitavate digitaalsete tootjate sõnum on, et kliendid ei pea 3D-printimisest palju teadma, et saada kasu selle pakutavast paindlikkusest, kiirusest ja kulude kokkuhoiust. Samuti ei pea nad investeerima kuuekohaliste hinnasiltidega 3D-printeritesse ega palkama kogenud insenere, et saada traditsiooniliste tootmismeetoditega valmistatud osi, prototüüpe ja tööriistu, mis on kergemad, tugevamad ja odavamad.

Suured ettevõtted võivad valida tellitava 3D-printimise, kuna see pakub laiemat valikut materjale ja tehnoloogiaid, kui oleks kohapeal otstarbekas. Fathom loeb oma klientide hulka Tesla, 3M, Google ja Amazon. Shapeways ütleb, et see töötab Targeti ja proteeside tootjaga Fillauer ning Xometry klientide seas on Boschi, NASA ja BMW insenerid.

Fast Radius pakub teenust, mida ta nimetab Additive Launchiks, et aidata klientidel tootearenduse kiirendamiseks kasutada uusimaid 3D-printimise tehnoloogiaid ja disainitööriistu.

"Oleme teinud koostööd selliste ettevõtetega nagu Rawlings, Steelcase ja Aptiv, et tuua turule uusi tooteid, mis on võimalikud ainult lisandite valmistamisel," ütleb Rassey. Rawlingsi sõnul on uuel REV1X Rawlingsi pesapallikindal sisemine 3D-prinditud polster pöial ja roosakas, mis vähendab oluliselt kinda kaalu, ohverdamata kaitset või vastupidavust.

Volvo pöördus hiljuti Materialize poole, et lihtsustada oma tehaste jaoks kergemate tootmistööriistade ja -tarvikute tootmist. Bell Helicopter Textronis pöördusid insenerid 3D-printerite tootja Stratasyse tellitava tootmise tiiva, nimega Stratasys Direct, poole, et saada 3D-printimise lennusertifikaadiga komponente, mis vähendavad kaalu 13% ja tootmisaega 75%, teatab ettevõte.

Lisaks asjatundlikkusele 3D-printimise vallas on nende tellitavate tootjate jaoks veel üks taganttuulte kasvu tõukejõud lisatootmistarkvara ja 3D-printerite endi areng. Need ja muud tänapäevased nutikad tootmistehnoloogiad on küpsemad, usaldusväärsemad ja taskukohasemad, ütleb Rassey. See võimaldab sellistel ettevõtetel nagu Fast Radius ja teised luua nende tööriistade ümber kasumlikke ärimudeleid. 

"Tööstus 4.0 käivitumisega oleme olulise kasvuvõimaluse tipul," ütleb Martin. "Toote elutsüklid on palju lühemad kui isegi viis aastat tagasi ja ettevõtted vajavad nõudmisel arenenud tootmispartnerit, kes suudab kiiresti liikuda ja täita kõiki nende nõudeid kvaliteeti ohverdamata."

Kui teenusepakkujate kasvav arv on midagi tõestust, näib, et rohkem ettevõtteid ärkab arusaamisele paindlikest digitaalsetest tootmisplatvormidest ja nende tootmise traditsiooniliselt tootmiselt digitaalsele tootmisele ülemineku eelistest usaldusväärse tellitava teenusepakkuja kaudu.