3D printing – En hype eller en revolusjon?

3D printing – En hype eller en revolusjon?

Hypen rundt 3D printing har ebbet ut siden kommersielle printere hadde sitt inntog på markedet i 2011. Men denne teknologien har potensialet til å revolusjonere verdikjeden i flere industrier om bare noen få år. I dette innlegget går vi nærmere innpå hvordan Additive Manufacturing (AM) fungerer i praksis, hvilke bruksområder og potensial teknologien har i dagens samfunn, samt hvilke begrensinger og utfordringer 3D printing byr på.

Hva er 3D printing nå igjen?

3D printing, også kjent som Additive Manufacturing, er prosessen av å lage et 3-dimensjonalt objekt, lag på lag ved bruk av spesielle maskinstyrte printere. Som mye annen teknologi som har befestet seg som buzzword de siste årene er ikke 3D printing heller noe nytt. Industrier har lekt seg med teknologien siden 90-tallet og har brukt 3D printing vanligvis for prototyping av deler. Men da Ultimaker lanserte sin første kommersielle skrivebords 3D printer i 2011 til en ikke altfor skrekkelig pris, ble 3D printing virkelig satt på kartet blant den vanlige befolkningen. Teknologien fanget fantasien til både entreprenører og hobbyister i hjemmet. Alt fra musikkinstrumenter til (forstyrrende nok) skytevåpen har blitt lagd med 3D printerne, og siden den gang har det kommet nye spennende gjennombrudd og applikasjoner som gjør teknologien mer relevant for hver dag som går. 3D printing prosess

Så hvordan fungerer egentlig 3D printing? 

Det finnes mange metoder for 3D printing, men alle modeller som blir printet baserer seg på en CAD-fil (Computer-Aided Design) som er en digital 3D modell av delen som skal printes. Den vanligste prosessen som brukes av skrivebordsprintere for å lage selve modellen heter FDM (Fused Deposition Modeling). Her blir materialet som brukes ført gjennom printerens hode og materialet blir varmet opp til grensepunktet mellom flytende og fast materialet. Dette tillater printeren å «skrive» ut materialet lag på lag i ønsket struktur. Det finnes mange andre metoder for 3D printing enn FDM som tillater komplekse strukturer med unike egenskaper, og det utvikles nye metoder kontinuerlig hver dag.

Scematic representation of fused fabrication

Fused Deposition Modeling (Scopigno R., Cignoni P., Pietroni N., Callieri M., Dellepiane M. (2017)) 

Ok kult, men hvorfor skal vi bry oss? 

Hva 3D printing har gjort er å åpne opp nye muligheter til å lage deler og produkter, billigere, enklere og med større grad av tilpasning enn før. Men satt på spissen fra et forretningsperspektiv handler det om effektivisering av verdikjeden av å produsere deler, ved å kutte store kostnadsposter som logistikk og lager.

Se for deg at noe har skjedd med bilen din og den må inn på verksted. Mekanikeren sier at en viktig del av understellet har blitt ødelagt, men at de ikke har den på lager og at delen må bestilles fra fabrikk. Fabrikken har den spesifikke delen du trenger på et varelager i Asia. Det tar flere dager å frakte delen til Norge og bilen din sitter fast på verkstedet i en hel uke! Med en 3D printer kunne mekanikeren simpelthen ha printet delen på verkstedet (så lenge de har rettighetene til å bruke CAD-filen av reservedelen) og du ville hatt bilen din klar igjen på noen timer.

Med 3D printing kan man få reservedeler produsert on-demand når man faktisk trenger dem, istedenfor for å samle støv i et gammelt gudsforlatt lager og opparbeide kostnader for alle interessentene involvert. Bare de positive ringvirkningene på miljøet fra redusert logistikk og frakt kan være enorme.

3D printing auto shop

Eksempel på bilverksted med 3D printing

I stedet for å planlegge, delegere, produsere, levere og returnere i en produsent sin verdikjede, vil man kunne i fremtiden kun tenke på produksjon, leveranse og retur. På industrisiden vil altså 3D printing kutte ledd i verdikjeden. Et annet essensielt bruksområde for teknologien er å printe reservedeler på stedet og øke operasjonell oppetid, som fører til økt produktivitet og reduserer kostnad. Her er shipping, offshore, og prosessindustri brennaktuelle kandidater. 

Kommersielt sett begynner det å komme flere produkter som tar i bruk AM. Vi har allerede sett spesialtilpassede skosåler og ørepropper laget ved hjelp av 3D skanning eller bilde-analyse. Istedenfor for å produsere 1000 enheter av et design, kan man nå produsere 1 enhet av 1000 forskjellige design. Adidas har gått i samarbeid med det innovative selskapet Carbon3D for å lage en sko med en 3D printet yttersåle. Og dersom vi klarer å knekke koden hvor vi kan eventuelt begynne å printe våre egne klær og enkelt komme med egne tilpasninger og behov – da begynner vi å virkelig å snakke om revolusjonerende teknologi. Med alle bruksområdene 3D printing har, ser man et potensielt globalt marked på 400 milliarder dollar(!!) innen 15 år.

Manufacturing sub-sectors impacted by 3D printing - 2030

Så hvorfor er det ikke flere som snakker om 3D printing?

Nå er det slik at 3D printing i dag er fortsatt i en tidlig fase. De største utfordringene er å utvikle nye, kraftigere prosesser som kan printe raskt og godt nok, lage printere som kan ta i bruk ulike materialer i samme prosess og utvikle metoder som kan takle den økende graden av kompleksitet i konstruksjonene. I tillegg har vi det juridiske aspektet av 3D printing hvor opphavsrett og beskyttelse av CAD-filer vil bli enormt viktig.

Jeg mener likevel det er kun snakk om et tidsspørsmål hvor 3D printere står for det meste av produksjon på et industrinivå. Teknologien i dag har sine barnesykdommer, men utviklingen går frem med stormskritt og produksjonen som muliggjøres blir stadig med avansert. Jeg tror også at når 3D printing blir virkelig adaptert i stor skala, entrer vi det man endelig kan kalle for den fjerde industrielle revolusjon – og jeg venter i spenning på fortsettelsen.

Kilder

http://www.industryweek.com/supply-chain/3d-printing-customers-taking-charge-supply-chain

http://www.dhl.com/content/dam/downloads/g0/about_us/logistics_insights/dhl_trendreport_3dprinting.pdf

https://www.forbes.com/sites/oliverwyman/2017/03/06/3d-printing-is-already-starting-to-threaten-the-traditional-spare-parts-supply-chain/#384256322646

http://www.oliverwyman.com/our-expertise/insights/2017/feb/will-3D-printing-vaporize-the-supply-chain.html

Scopigno R., Cignoni P., Pietroni N., Callieri M., Dellepiane M. (2017). "Digital Fabrication Techniques for Cultural Heritage: A Survey". Computer Graphics Forum 36 (1): 6–21. DOI:10.1111/cgf.12781

 

Om bloggeren:
Sabeel følger Acandos treårige talentprogram for å bli en av Norges fremste konsulenter med mindre enn 5 års erfaring. Han har en MSc i Markedsføring og Innovasjon fra Norges Handelshøyskole, og er svært interessert i VR/AR-teknologi og Smart Produksjon.

comments powered by Disqus