3D tlač a digitálna výroba v roku 2020

Spoločnosť HP identifikovala trendy pre 3D tlač a digitálnu výrobu v roku 2020, ktoré budú mať významný vplyv na pokrok v Priemysle 4.0 – udržateľnejšiu výrobu, vplyv automatizácie či nárast významu dát vo výrobe.

„Budúci rok bude obdobím realizácie 3D tlače a skutočného potenciálu digitálnej výroby naprieč priemyselnými odvetviami,“ hovorí Erika Lindauerová, riaditeľka HP Inc. pre Českú republiku a Slovensko.

„Ako ukazuje správa spoločnosti HP o trendoch, digitálna výroba umožní realizáciu ideálnych návrhov užívateľov, pretože sprístupní nový a rozšírený softvér, dáta, služby a riešenia priemyselnej výroby, ktorá prinesú možnosti transformácie a zároveň zmení tradičné odvetvia.“

Pred rokom predpovede spoločnosti HP hovorili o potrebe začleniť do 3D tlače strojové učenie a hovorili o raketovom náraste zdravotníckych 3D aplikácií – od chirurgických pomôcok až po protetiku.

8 trendov v 3D tlači, ktoré potrebujete vedieť

1) Automatizovaná montáž zažije rozvoj vo výrobných priestoroch

Nastane automatizovaná montáž a jednotlivé odvetvia budú plynulo začleňovať viacdielové zostavy, vrátane kombinácií trojrozmerne vytlačených kovových i plastových dielov. V súčasnosti neexistuje supertlačiareň, ktorá by automaticky zvládla všetko, napríklad tlač kovových a plastových súčastí, kvôli faktorom ako teploty pri spracovaní. Automatizácia však narastá a je tu vízia automatizovanejšieho usporiadania montáže, s možnosťou výroby dielov z kovov i plastov v jedinom okamihu.

To môže priniesť výhody automobilovému priemyslu a umožniť výrobcom tlačiť kov do plastových dielov, vyrábať vodivé súčasti odolné proti opotrebeniu, vykonávať povrchové úpravy a dokonca zabudovávať vodiče či motory do plastových dielov.

2) Zrýchli sa kódovanie digitálnych informácií do tlačených 3D textúr

Spoločnosti budú môcť kódovať digitálne informácie priamo do povrchových textúr pomocou pokročilej 3D tlače, čo prinesie väčší objem dát než obyčajné sériové číslo. Ide o jeden zo spôsobov otvoreného či skrytého označovania dielov, aby ľudia aj stroje mohli čítať informácie na základe tvaru či orientácie zvýraznených miest.

Príkladom je 3D tlač stoviek kópií sériového čísla na celý povrch dielu, aby bolo skryté a zároveň univerzálne prístupné, pretože schopnosť sledovať diely a dátové systémy je stále dôležitejšia.

3) Udržateľná produkcia bude i naďalej nutnosťou

Tradičné výrobné procesy boli navrhnuté bez ohľadu na životné prostredie – takmer jedna tretina uhlíkových emisií pochádza z výroby a distribúcie tovaru. Keď sa priemyselná 3D produkcia spojí s tradičným výrobným procesom, vplyv na planétu môže byť zásadný pretože umožní produkovať menej odpadu, mať menšie množstvo skladových zásob a vytvárať menej emisií CO₂.

Konštruktéri a návrhári budú musieť znovu premyslieť dizajn v rámci celého životného cyklu produktu s cieľom používať menej materiálov či obmedziť odpad. Tým sa zníži hmotnosť dopravných prostriedkov, zníži sa spotreba paliva, čo môže obmedziť emisie skleníkových plynov a spotrebu energie. A keďže stále viac výrobcov namiesto dodávok tovaru zasiela digitálne súbory k lokálnej výrobe, dôjde k výraznému obmedzeniu prepravy, nákladov, spotreby energie, odpadov a emisií.

4) Dopyt po študentoch uvažujúcich v 3D porastie

Vzdelávanie stojí na križovatke kvôli zmene demografickej štruktúry spoločnosti a nutnosti adekvátne pripraviť študentov na prácu v budúcnosti. Kvôli príprave na Priemysel 4.0. musí dôjsť k úplnej zmene nášho myslenia.

Univerzity a vzdelávacie programy budú stále viac zamerané nové zostavy myšlienkových procesov s cieľom oslobodiť študentov od starého myslenia a umožniť im pracovať s technológiami budúcnosti, napríklad 3D tlačou a digitálnou výrobou. Keďže vyučujúci využívajú nové softvérové návrhárske nástroje, prijímajú inovatívne programy pre 3D tlač a pracujú s novými, doplňujúcimi programami na úrovni výroby, budú študenti lepšie pripravení využiť milióny pracovných príležitostí, ktoré samotné odvetvie 3D tlače vytvoria v nasledujúcich 10 rokoch.

5) Možnosti individualizovanej produkcie vnesú novú dynamiku do výroby obuvi, očnej optiky a stomatológie

Zdravotnícky spotrebiteľský sektor podporí rast digitálnej výroby, keďže výrobcovia obuvi, očných pomôcok a ortodontických prostriedkov stále viac využívajú technológiu 3D tlače. Podľa spoločnosti SmartTM sa nárast 3D tlače v obuvníctve očakáva vo výške 6,3 miliárd dolárov v nasledujúcich 10 rokoch.

Tiež ortodoncia a očná optika do rastových možností dobre zapadajú, pretože možnosti prispôsobenia, ktoré prináša 3D tlač, tu majú vysokú hodnotu. Napríklad priekopnícka firma SmileDirectClub digitálne transformuje ortodontické odvetvie v hodnote 12 miliárd dolárov.

6) 3D tlač podporí elektrifikáciu vozidiel

Výrobcovia automobilov sa stále viac obracajú k 3D tlači a digitálnej výrobe, ktorá im pomáha s konkurencieschopnosťou, pretože celé odvetvie prechádza najväčšou transformáciou za viac ako 100 rokov – prechod od spaľovacích motorov k elektromobilom. Výrobcovia automobilov využívajú možnosti 3D tlače pre kov aj plast, aby urýchlili návrh a vývoj. Napríklad spoločnosť Volkswagen sa zaviazala, že do roku 2028 vyrobí na celom svete viac ako 22 miliónov elektromobilov.

Veľký objem súčiastok, ktoré automobilové odvetvie každý rok vyrobí spojení s možnosťou 3D tlače prototypov a produkcie umožňujú produkciu automobilové súčiastky, ktoré predtým nebolo možné vytvoriť a posunúť možnosti elektrických či dokonca autonómnych vozidiel na novú úroveň.

7) 3D tlač prinesie novú efektivitu dodávateľských reťazcov

Možnosť digitálnych dodávok produktov a lokálnej výroby nie je vždy jednoznačným víťazom. Výrobcovia musia v konečnom dôsledku analyzovať, kde v rámci dodávateľského reťazca je najefektívnejšie umiestniť výrobu – v blízkosti koncových užívateľov alebo v blízkosti materiálových zdrojov.

Jeden zo zaujímavých príkladov pochádza z výroby obalov – kartónové krabice predstavujú rastový trh pre digitálnu tlač, výroba je vysoko lokalizovaná a odohráva sa v okruhu 200-300 km od miesta, kde dochádza k spracovaniu dreva.

8) Hranice digitálnej výroby sa posunú na novú úroveň

V roku 2020 sa vyrovná rozdiel medzi tým, čo 3D tlač a digitálny výrobný hardware zvládnu a tým, čo podporuje softvér. Pokroky softvéru i dát prinesú lepšiu správu systémov a kvalitu dielov. Spoločnosti v celom odvetví vytvárajú rozhrania API a vzniká ekosystém pre zákazníkov aj partnerov, do ktorého patria špecializované individuálne produkty.

Okrem toho budú výrobcovia môcť využívať osobné biometrické údaje pre špeciálne úpravy vo veľkom rozsahu, čo sprístupní napríklad možnosť sledovania súčiastok prostredníctvom dodávateľského reťazca, virtuálnu správy skladu a náhradných dielov a distribuovanú výrobu bližšie k zákazníkovi.

Zdroj: HP