Är 3D printing redo för massproduktion?

Sammanfattning av artikel i Industry Week januari 2024

Ny teknologi som 3D printing kräver oftast många år för att utvecklas och mogna till full kommersialisering”, säger Terry Wohlers, chef för rådgivningstjänster och marknadsinformation på Wohlers Associates.

Wohlers förväntar sig att se följande under 2024:

Ett ökande antal företag kommer att överväga hur de kan skapa och lagra inventarier digitalt och sedan tillverka på begäran. Wohlers tror att relativt få företag kommer att lyckas i praktiken på grund av höga startkostnader och osäkerhet kring avkastningen.

Företag kommer att lägga större vikt på den positiva effekt som additiv tillverkning har för miljön. Många företag kommer att finna att 3D printade produkter är billigare att producera på grund av att mindre material används och att produktionen är energieffektiv.

”Det är intressant att se nya och utvecklande tillämpningar av additiv tillverkning. Bland dem finns 3D-utskrift av medicin, levande vävnad, mode och möbler. De visar den imponerande bredden och potentialen hos additiv tillverkning bortom industriella tillämpningar. Ingen av dem kommer att göra någon stor skillnad 2024. De kan utlösa nya idéer som kan leda till något stort i framtiden”, tillägger Wohlers. Några områden att hålla ögonen på:

-Halvledare: Även om additiv tillverkning inte är ny inom halvledarindustrin ser vi att tekniken får fart, och jag förutser att den kommer att påverka två nyckelområden: att påskynda utvecklingstiden och förbättra prestandan.Jag tror att vi kommer att se en ökande trend inom design av konsumentprodukter där form och funktion kan övervägas samtidigt på grund av additiv tillverknings förmåga att producera designer som inte är möjliga med traditionella tekniker.” 

-Aerospace: Additiva tillverkningslösningar är ett attraktivt alternativ för att snabbt öka produktionskapaciteten, de tekniska inträdesbarriärerna är lägre nu när dessa lösningar framgångsrikt har bevisats för många material och tillämpningar

-Medicin: Fokus kommer att fortsätta växa för tillämpningar som tex ortopedisk onkologi, ryggradsfusionskirurgi och total ledförnyelse. Jag tror att vi kommer att se en ökad användning av additiv tillverkning från medicintekniska OEM:er.

-Tandvård: Vi kommer att se fler produkter som flyttar till direktproduktion av tandproteser som kan placeras omedelbart i patientens mun. Dessa tandproteser som produceras med additiv tillverkning kommer troligen att överstiga kvaliteten på de som producerats med traditionella metoder. 

Paul Miller, vice president och huvudanalytiker på Forrester, tror att additiv tillverkning kommer att spela en viktig roll när tillverkare försöker uppnå rätt balans mellan offshore-, nearshore- och onshore-tillverkningskapacitet. Tillverkare kommer troligen inte att flytta varje fabrik från lågkostnadsområden till högkostnadsområden närmare kunderna, men additiv tillverkning kommer ibland att erbjuda ett kostnadseffektivt sätt att producera vissa delar och komponenter på (eller mycket nära) kundens behovspunkt,” säger Miller.

Att hålla en omfattande fysisk inventering som binder kapital i produkter som kanske inte används ofta är mycket kostsamt. 3D printing ger möjligheten för distribuerad tillverkning. Detta innebär att integrera 3D-utskrift med en digitaliserad plattform, vilket gör det möjligt att ladda upp delar och skriva ut dem vid behov när de behövs.

Dale Tutt, vice president för branschstrategi på Siemens Digital Industries Software, tror att hållbarhetsfördelar kommer att öka additiv tillverknings nytta för leveranskedjan.

”I stället för traditionell bearbetning kan företag nu skriva ut delar, vilket är ett mer effektivt användande av material samtidigt som tillverkare kan skräddarsy delar för att förbättra prestanda. Delar kan också skrivas ut närmare där de behövs i stället för att tillverkas centralt och skickas över hela världen, vilket ytterligare minskar koldioxidavtrycket för produkten,” säger Tutt.

Tillverkare kommer prioritera installation av 3D-skrivare på fabriksgolven år 2024, enligt Rich Garrity, Chief Industrial Business Officer på Stratasys. ”Vi ser mer reshoring och fler produktionsanläggningar som levererar produkter på en mer lokal nivå. Vi kommer att se tillverkare som bygger additiva center, som kommer att hjälpa företag med prototyper, men dessa additiva center kommer också att hjälpa företagen med att integrera additiv tillverkning i deras faktiska produktionsprocesser,” säger Garrity.

Tripp Burd, senior manager för strategisk applikationsteknik på Markforged, tror också att 2024 kommer att innebära en ökande mängd installationer av 3D-skrivare på fabriksgolven.

”Genom att ge tillverkare och OEM möjlighet att producera exakta komponenter vid behov och minska beroendet av traditionella tillverkningsmetoder kommer dessa toppmoderna lösningar att bli avgörande verktyg för att navigera genom förseningar och utmaningar i den bredare leveranskedjan. Sammanslagningen av dessa innovativa tillvägagångssätt på fabriksgolvet är avgörande för att säkerställa inte bara effektiviteten i produktionen utan också den anpassningsförmåga som krävs i dagens snabbt föränderliga industriella landskap,” säger Burd.

Slutligen förväntas ökad automation och programvaruutveckling som AI definiera och påskynda framstegen inom additiv teknik under kommande år. När dessa teknologier implementeras kommer additiv tillverkning att växa i sin förmåga att massproducera delar för olika industrier. Vi har gjort framsteg i år, men vi måste fortsätta den dynamiken år 2024,” säger Rich Garrity, Chief Industrial Business Officer på Stratasys.

Utvecklingen av nya material kommer också att fortskrida snabbt, förbättra befintliga tillämpningar och möjliggöra nya typer av produkter. ”Framsteg inom multi-material [3D-utskrift] kommer att möjliggöra mer funktionella och estetiska användningsområden över olika branscher. Till exempel kommer expansionen av komposit AM med förstärkta plaster och metaller att göra användningsändamål med överlägsna mekaniska egenskaper lämpliga för strukturella och belastningsbärande tillämpningar,” säger Andrew Snow, senior vice president för EOS North America.