Et stigende antal produktionsvirksomheder, produktudviklere og ingeniører har fået øjnene op for den innovative kraft, som 3D-print har. Selv i 2020, hvor nedbrudte leverandørkæder stoppede produktionen på global plan, voksede 3D-print med 7,5 % (Wohlers Report 2020). Hvis man ikke medregner 2020, har den gennemsnitlige årlige vækst de sidste ti år været på 27 %. Det ses tydeligt, at additiv fremstilling og 3D-print er blevet en integreret del af produktionsverdenen.
Additiv fremstilling og 3D-print øger innovationen
Verden har set talrige eksempler på, hvordan innovation med 3D-print understøtter løsninger, der forbedrer mulighederne inden for produktudvikling. Det kan være i brancher fra luft- og rumfart til medicinsk teknologi. Gennembrud som disse ville ikke være mulige uden additiv fremstilling og 3D-print, sammen med det stigende antal materialer af industriel kvalitet, der er tilgængelige i dag.
I denne artikel vil du lære, hvordan den nyskabende kraft i 3D-print kan bruges i forskellige faser af produktets livscyklus. Vi tager dig med hele vejen fra idéudvikling til produktion. Vi vil også vise dig, hvordan 3D-print kan hjælpe med at reducere udfordringerne i leverandørkæden. Endelig vil vi vise, hvordan 3D-print påvirker bundlinjen for de virksomheder, der bruger teknologien.
3D-print fremskynder produktudviklingen i produktionsvirksomheder
For produktionsvirksomheder er processen med at udvikle og bringe nye produkter på markedet absolut nødvendig, men den kan også være langsom, dyr og i nogle tilfælde medføre frustration. F&U-omkostningerne og den tid, det tager at udvikle et nyt produkt, begrænser ofte virksomhederne til kun at kunne lancere et eller to nye produkter om året. Dette faktum reducerer ikke blot den hastighed, hvormed produktlinjerne kan udvides, men gør det også vanskeligere at forblive konkurrencedygtig.
Heldigvis sker der ændringer i produktudviklingen med den øgede brug af 3D-print. Med 3D-print kan virksomheder af alle størrelser designe, lave prototyper og udvikle produkter meget hurtigere end førhen.
Den danske startup FarmDroid har gjort brug af netop 3D-print til deres produktion. Produktionsvirksomheden udvikler programmérbare robotter, der hjælper med landbrugsopgaver. Ved at anvende additiv fremstilling og en række Markforged 3D-printere har virksomheden været i stand til at fremskynde produktudviklingstiden. Og efterhånden som de nærmede sig markedsføringen, kunne de også bruge deres printere til at 3D-printe end-user dele.
3D-print kan reducere den tid og de udgifter, der er forbundet med at udvikle dit næste produkt og bringe det på markedet. Flere og flere virksomheder indser fordelene. I PLM Groups 2020-undersøgelse, The State of 3D Printing in Nordics & Baltics, svarede 94 % af de adspurgte, at de bruger 3D-print til prototyper. Det er det højeste tal, siden vi begyndte at måle brugen af 3D-print tilbage i 2018.
Den måske vigtigste og mest imponerende fordel ved 3D-printteknologien inden for produktudvikling er dens evne til at reducere omkostningerne til prototyper drastisk. I mange tilfælde kan prototyper, der normalt ville koste flere hundrede dollars, fremstilles for en brøkdel af denne pris, hvilket gør det muligt for selv virksomheder med begrænsede budgetter at fortsætte produktudviklingen konsekvent.
DOWNLOAD VORES BUYERS-GUIDE TIL INDUSTRIEL 3D-PRINT HER
3D-print giver øget funktionalitet og teknologisk innovation
Mange af de ting, vi bruger til daglig, består af samlinger. Tænk på en motor i en bil med et stort antal metal- og plastdele, der er sat sammen. Med additiv fremstilling kan dele, som tidligere skulle limes, nittes eller svejses sammen, nu 3D-printes i ét stykke.
Samletid og omkostninger for at samle, er to områder, der helt kan elimineres, når man 3D-printer et emne, der er blevet konsolideret fra mange emner til én komponent. I mange tilfælde kan det være meget tidskrævende at samle et emne, og det kræver ofte manuelt arbejde. Hvis emner skal svejses, har man ofte brug for svejsebeslag, som er dyre at fremstille, medmindre man 3D-printer dem, naturligvis.
Sammenlægning af emner vil ikke kun reducere antallet, men kan også forbedre produktets ydeevne. Et godt eksempel på denne teknologiske innovation er GE Aviation’s brændstofdyse, der anvendes til GE’s nye LEAP-jetmotor. Tidligere bestod en dyse af 20 forskellige komponenter, der var svejset sammen. Med 3D-print kunne GE udskrive en dyse i én del. Ved at 3D-printe sparede ikke blot en enorm mængde arbejdskraft og tid, men reducerede også brændstofdysens vægt med 25 % og gjorde den ca. fem gange stærkere.
Ved at ændre designet af den gamle brændstofdyse kunne GE Aviation ikke blot optimere samlingen, men også optimere dysens funktionalitet. Den nye brændstofdyse bidrager nu til jetmotorens brændstofeffektivitet, som er 15 % lavere end tidligere motortyper. GE Aviation begyndte produktionen af disse dyser i 2015. I 2018 rapporterede de, at 30.000 dyser var blevet 3D-printet.
Den ekstra funktionalitet kan også bestå i at reducere vægten. Det svenske produktdesignbureau Yovinn bruger sine 3D-printere til at udskrive emner, som erstatter kundernes traditionelt fremstillede aluminiumsemner. Mange gange kan Yovinn reducere emnets vægt med op til 30 procent. Dette er især en fordel i bil- og luftfartsindustrien.
3D-print ændrer forretningsmodeller
Masseproduktion med 3D-print er lidt af et paradoks. Den grundlæggende logik i brugen af 3D-print siger, at det skal bruges til komplekse emner og produktion i små mængder. Så hvordan kan du bruge 3D-print til masseproduktion?
Der er flere forstyrrende innovationer og eksempler på masseproduktion med 3D-print i produktionsvirksomheder. En af eksemplerne er, når hvert emne har en unik form, men der stadig er behov for mængdeproduktion. Høreapparater er et perfekt eksempel på dette. I dag er over 90 % af verdens høreapparater 3D-printet. I dette tilfælde giver det mening at 3D-printe, da hvert høreapparathus er patientspecifikt. Et andet eksempel er titankopper til hofteproteser, som også masseproduceres ved hjælp af 3D-print af metal. Selv om 3D-print ikke er patientspecifik, er det den eneste produktionsteknologi, der er i stand til at skabe en mikroporøs struktur, som giver mulighed for optimal knoglevækst, når bægeret er på plads. Dette fører til en langt bedre succesrate ved denne type operation.
Som det fremgår af ovenstående eksempler, giver det mening at udvide med 3D-print, når man har et stort antal enkeltdele, der skal produceres i store mængder, f.eks. høreapparater eller individualiserede mellemsåler til sportssko. Det er også en fordel, når du har brug for emneegenskaber, som du ikke kan få med andet produktionsudstyr, f.eks. CNC-fræsning eller sprøjtestøbning.
HVAD ER FORSKELLEN PÅ 3D-PRINT OG ADDITIV FREMSTILLING? LÆS VORES GUIDE
3D-print afhjælper udfordringerne i leverandørkæden
3D-print af reservedele og traditionel produktion af emner er to andre lovende områder. Reserveemner produceres allerede i dag on-demand og produceres også ofte lokalt, enten internt eller af et nærliggende servicebureau. Det er stadig tidligt for 3D-printede reserveemner, men der er allerede eksempler på anvendelse af 3D-print til reserveemner inden for bilindustrien, værktøjsindustrien og luft- og rumfart.
Fremstilling, opbevaring og forsendelse af reservedele er ekstremt dyrt for reservedelsfirmaer. Nogle reservedele kan bestilles i små mængder, men i nogle tilfælde er virksomhederne forpligtet til at have dem på lager. Lageropbevaring øger de faste omkostninger, og forsendelse rundt om i verden er dyrt og koster dyrt i form af drivhusgasemissioner.
Digital warehousing, dvs. muligheden for at opbevare reservedele digitalt, kan reducere omkostningerne til opbevaring af reservedele. Hvis virksomhederne også kan 3D-printe reservedele lokalt, internt eller ved hjælp af en ekstern leverandør, kan der opnås yderligere besparelser på transportomkostningerne. En anden fordel ved at gøre dette er naturligvis reducerede co2-emissioner.
For slutbrugerne er fordelene et større udvalg af reservedele. Mange virksomheder nedlægger reservedele, som sjældent bestilles, og som forbruger er man nødt til at stole på tredjepartsleverandører, og nogle gange må man købe komponenter af lav kvalitet. Ved at lagre alle reservedele digitalt og 3D-printe efter behov har forbrugerne adgang til det fulde sortiment, uanset popularitet.
Den svenske logistikvirksomhed PostNord er pioner inden for innovation med 3D-print reservedele. De tilbyder kunderne en cloudbaseret portalløsning, hvor de kan opbevare reservedele digitalt og bestille dem, naturligvis 3D-printet, når de har brug for dem.
Hos PLM Group ved vi, at innovation med 3D-print udvikler sig med en utrolig hastighed, men vi har de rette partnere, viden og menneskerne til at hjælpe dig med at finde den bedste 3D-printløsning.
Du kan kontakte os her, så hjælper vi dig godt på vej.
