Výroba v malých objemoch
Prechod na 3D tlač umožní firmám zvážiť výrobu rýchloobrátkových dielcov, kde produktové tímy môžu častejšie prichádzať s novými produktmi. Budú schopné pracovať za hranicami svojej fantázie a bez obmedzení, ktoré sú spojené s tradičnými metódami. 3D tlač umožňuje zrýchliť fázu vývoja fyzických komponentov a výrobu a skrátiť čas potrebný na uvedenie na trh. Pokiaľ ide o výrobu prvých niekoľko stoviek dielov, nie je pochýb o tom, že 3D tlač je oveľa účinnejšia ako konvenčné metódy. Je však 3D tlač vhodná aj na výrobu veľkých sérií?
Výroba vo veľkom množstve
3D tlač je technológia, ktorá sa vyvíja a rastie rýchlejšie ako väčšina iných technológií. Je to najmä vďaka spôsobu, akým môže ovplyvniť výrobné procesy a pomôcť podnikom dosahovať vyššiu výkonovú úroveň. Výrobná linka nastavená na 3D tlač sa mení ľahšie ako výrobná linka na tradičnú výrobu, čo robí 3D tlač z mnohých dôvodov veľmi zaujímavou možnosťou.
Celá výrobná linka môže byť nastavená a prispôsobená rýchlosti linke, kde sa využíva 3D tlače. Preto možno takmer okamžite vykonať vylepšenia strojov, úpravy rýchlosti tlače alebo dokonca zmenu produktu. V prípade tradičných výrobných metód môžu takéto procesy trvať niekoľko týždňov alebo mesiacov, kým sa vykonajú zmeny a potom sa začne znova produkovať.
Možnosti, ktoré prichádzajú s 3D tlačou, a spôsob, akým sa súvisiace technológie vyvíjajú, už čoskoro umožnia podnikom prijať tento nový spôsob výroby výrobkov alebo komponentov a je pravdepodobné, že uvedený trend bude stále naberať na obrátkach.
Aké sú výhody použitia 3D tlače pri výrobe?
1. Zníženie nákladov
Tradičné výrobné metódy sú notoricky drahé, zatiaľ čo proces 3D tlače zlacňuje a sprístupňuje výrobu náhradných dielov. Na rozdiel od tradičnej výroby, pri ktorej je potrebných niekoľko ľudí, ktorí obsluhujú rôzne zariadenia alebo nejaké linky musia poskladať spolu niekoľko súčastí, 3D tlač tieto veci odstraňuje. Každá 3D tlačiareň bude vyžadovať, aby jej obsluha spustila stroj skôr, ako sa začne samotný automatizovaný proces vytvárania nahratého návrhu. Pri použití 3D tlače na výrobu sú preto náklady na prácu podstatne nižšie, pretože nie je potrebné, aby súčasťou procesu boli kvalifikovaní strojníci alebo obsluhujúci pracovníci.
2. Zníženie rizík
Ak majú podniky možnosť odsúhlasiť návrh nejakého produktu skôr, ako sa rozhodnú pre jeho výrobu, môže to pomôcť odstrániť riziko chýb a plytvania materiálmi a peniazmi. Vytváranie produktov 3D tlačou môže pomôcť zvýšiť dôveru, najmä ak sa domnievate, že trojrozmerný prototyp je ľahšie prepracovať a zmeniť ako čokoľvek, čo bolo vytvorené tradičnou metódou. Tradičné metódy výroby sa často spoliehajú na efektívnosť hromadnej výroby a vyžadujú veľký počet montážnych pracovníkov, zatiaľ čo 3D tlač vyžaduje na vybavenie objednávky len vlákno materiálu, z ktorého sa bude výrobok tlačiť.
3. Porucha je lacnejšia a rýchlejšia
3D tlačiarne nebudú musieť byť medzi výrobnými sériami prestavované. Rýchlosť, pri ktorej dokáže 3D tlačiareň vytvoriť produkt, môže byť pomalšia ako pri tradičnej montážnej linke. Ak však zoberiete do úvahy problémy so strojnými zariadeniami, ktoré môžu zastaviť výrobu, a ľudské chyby, môže sa pri tradičnej výrobe viac pokaziť.
4. Čas uvedenia na trh
3D tlač umožňuje rozvíjať nápady rýchlejšie. V niektorých prípadoch by sa dali navrhnúť a vytlačiť 3D koncepty v ten istý deň, ale čo sa týka veľkovýroby, je to určite rýchlejšie ako bežné metódy. Spoločnostiam to môže pomôcť skrátiť výrobný čas z mesiacov na dni a zabezpečiť tak náskok pred konkurenciou.
5. Budovať a rásť
Podniky prijímajúce 3D výrobu môžu ďalej rásť a vyvíjať sa prostredníctvom výroby produktov, ktoré sú výsledkom ich neobmedzenej kreatívnosti. Pre 3D výrobu fakticky neexistujú žiadne obmedzenia, pretože veci sa dajú vytvárať virtuálne a potom tlačiť vo veľmi krátkom čase. Každý podnik preto môže obsiahnuť všetky fázy vzniku produktu pod svojou strechou – od myšlienky cez koncept a návrh až po finálny výrobok.
6. Žiadne obmedzenia tvaru
Štandardné výrobné techniky dlhý čas brzdili vývoj výrobkov. Vďaka mnohým vylepšeniam, ktoré už boli urobené alebo čoskoro prídu, môže 3D výrobný proces vytvoriť nekonečný zoznam možností. Tvary, ktoré boli kedysi ťažké, sa teraz dajú zrealizovať, napr. diery, ktoré menia smer, alebo vnútorné štvorcové dutiny. Konštrukcia týchto návrhov sa stala ľahšou a jednoduchšou z hľadiska vytvorenia.
7. Menej odpadu
Keďže ide o relatívne novú technológiu, ktorá naberá na sile, môžu byť náklady na materiál stále vysoké. Rozsah materiálov však rastie, čo stále umožňuje znižovanie ceny. No v porovnaní s tradičnými metódami sú celkové náklady oveľa nižšie. Výrobný proces môže pri tradičnom spôsobe výroby viesť k množstvu odpadu. Výroba využívajúca 3D tlač môže eliminovať množstvo odpadu vzhľadom na efektívnejší spôsob využívania zdrojov. 3D tlačiareň používa iba materiál, ktorý prechádza extrudérom tlačiarne a ktorý sa používa na zostavenie produktu. V porovnaní so vstrekovacím procesom napr. v plastikárskom priemysle treba na vyplnenie foriem často použiť ďalšie materiály. Vzhľadom na potreby hromadnej výroby vytvorí 3D tlač menšie množstvo odpadu (napríklad podporný materiál) ako tradičná výroba.
8. Menej úložného priestoru
Mnoho priemyselných odvetví vyžaduje, aby podniky skladovali diely a výrobky, ktoré potrebujú alebo predávajú. To znamená, že na uskladnenie tovaru, ktorý môže ležať v regáli niekoľko mesiacov alebo dokonca rokov, je potrebné značné množstvo skladovacieho priestoru. To stojí veľa peňazí. Použitím 3D tlače na výrobu môžete znížiť náklady znížením množstva potrebného úložného priestoru. 3D tlač umožňuje výrobu tovaru v čase jeho predaja. To znamená, že nedôjde k nadmernej produkcii a znížia sa aj náklady na skladovanie.
Aké sú výzvy pri používaní 3D tlače pre veľkovýrobu?
Výhody používania 3D tlače na výrobu nemožno ignorovať: účinnosť, rýchlosť, zníženie odpadu, menej chýb a znížené náklady. A to sú len niektoré z nich. Mnoho výrobcov sa napriek tomu stále rozhoduje, či sa majú posunúť od používania tradičných metód k tejto novej výrobnej metóde. Identifikácia hlavných výziev môže pomôcť pri rozhodovaní o tom, či bude 3D tlač fungovať aj vo vašom podniku, a môže prekonať túto váhavosť tým, že uvidíte, aká je 3D tlač prelomovou technológiou a aký je jej potenciál pre najbližšie obdobie.
Pokiaľ ide o výrobu komponentov väčších rozmerov, nasadenie 3D tlače stojí stále pred určitými výzvami, ktorými sa potenciálni záujemcovia z radu výrobných spoločností musia zaoberať, napr.:
- náklady na obstaranie samotnej 3D tlačiarne,
- materiál dostupný pre ten-ktorý priemysel,
- potreby dodatočného spracovania,
- výrobné náklady,
- odbornosť (nedostatočné skúsenosti),
- vývoj softvéru a jeho možnosti,
- recyklovateľnosť.
Nie sú to všetky výzvy, ktorým budú musieť spoločnosti pri 3D tlači čeliť. Hlavnou výzvou budú finančné dôsledky.
3D tlač zmení spôsob výroby
V zásade však nejde o výzvy, ktoré by nebolo možné vyriešiť pri dostatočnom zamyslení sa a plánovaní. Výrobný priemysel je plný konkurencie a to znamená, že tieto výzvy nie sú ničím iným len prekážkami, ktoré treba prekonať. Je to tak preto, že priemysel musí nielen premýšľať o technických výhodách, ktoré môže 3D tlač pri výrobe priniesť, ale aj o pridanej hodnote, ktorú môže firma získať.
Je nevyhnutné, aby podniky nielen identifikovali aplikácie a súčasti, ktoré môžu vytvárať pomocou 3D tlače, ale aby sa aj pozreli na svoje výrobné stratégie ako celok a ako by do nich zapadla 3D tlač. Dôležité je totiž uvedomiť si, že táto technológia môže zvýšiť inováciu a hodnotu v rámci všetkých podnikových prevádzok. Nejde teda o nájdenie výrobkov, ktoré vyhovujú technológii, ale o zabezpečenie toho, aby táto technológia bola použiteľná na vylepšovanie existujúcich produktov a obchodného modelu.
Zdroj: 3D Printing in manufacturing, Citované 23. 1. 2020. Dostupné na: https://tractus3d.com/industries/3d-printing-for-manufacturing/.
