3D принтирането стимулира растежа на производството по заявка

Въпреки пандемията, инфлацията, недостига на работна ръка и чипове – и всичко останало, което пречи на глобалните вериги за доставки – оптимизмът за едно производствено решение е толкова силен, че задвижи три компании през 2021 г.: Fathom, Shapeways и Xometry. Четвъртият, Fast Radius, ще дебютира на Уолстрийт през февруари. 

Тази нова порода дигитална производствена компания по заявка е силно инвестирана в софтуер и дигитално задвижвани производствени технологии, като индустриален 3D печат. Те не само обещават по-бързо и по-ефективно производство на части на местно ниво, но и дигитални решения, които позволяват иновации в продуктите за спестяване на разходи и ускорено време за пускане на пазара за почти всеки тип продукт.

„Има нарастващо съзнание за това как инфраструктурата за проектиране, производство и преместване на нещата днес не отговаря на нуждите на това време – тя е твърда, разточителна, остаряла и също така не е устойчива“, казва Лу Раси, съосновател и Главен изпълнителен директор на Fast Radius със седалище в Чикаго.

Най-новата микрофабрика на компанията на остров Goose Island в Чикаго включва индустриални 3D принтери от Carbon и HP, заедно с дигитално интегрирани машини с ЦПУ, като част от облачната производствена платформа на Fast Radius. Микрофабриката ще произвежда компоненти за компании от различни индустрии, включително електрически превозни средства, медицински и здравни устройства и потребителски стоки. Световният икономически форум определи Fast Radius за една от деветте най-добри фабрики в света, прилагащи „технологиите на Четвъртата индустриална революция“ или Индустрия 4.0.

Дигитално интегрирано производство

Компаниите в този сектор често са обединени под чадъра за дигитално производство при поискване, докато всъщност те предлагат набор от подходи за 3D печат, Индустрия 4.0 и модернизиране на производствената верига за доставки.

В единия край на спектъра компании като Shapeways и Sculpteo (собственост на химическия гигант BASF) предлагат лесна онлайн платформа за качване и печат. Този модел за 3D печат при поискване се фокусира върху лекотата на използване; всеки може да качи файлове с цифрови части, да щракне, за да избере материали и да получи части и прототипи за часове или дни. Това модерно, подобно на потребителите изживяване има за цел да доведе производството до масите чрез улесняване на 3D отпечатъци на всичко - от прототипи на продукти до архитектурни модели.

Други компании, като Materialise, която стана публична през 2014 г., имат широка клиентска база за своите софтуерни решения, които помагат на компаниите да 3D отпечатват собствените си цифрови файлове и да управляват собствен парк от 3D принтери. Софтуерът се използва и от други услуги за 3D печат при поискване за проследяване и отпечатване на поръчки на клиенти. Производството по заявка на Materialise в едно от най-големите съоръжения за 3D печат в Европа включва шест технологии за 3D печат.

Fathom започва като договорен производител с малък до среден обем, който възприе нови методи, включително 3D печат, в началото. Те все още предлагат традиционно производство, но то е интегрирано в дигитален производствен процес от край до край.

„Големите различия за нас и нашата платформа е, че имаме десетилетия опит и дълбоко вкоренени взаимоотношения с клиенти“, казва Райън Мартин, главен изпълнителен директор на Fathom. „Ние се фокусираме върху предоставянето на големите корпоративни клиенти с уникално решение за техните производствени предизвикателства.”

Fast Radius е комбинация от софтуерно задвижвани услуги, инженерни познания и фабрични етажи на най-съвременния хардуер. Те са едни от единствените производители по заявка, които притежават и управляват всички свои собствени производствени мощности, което им позволява да интегрират своите софтуерни решения и да автоматизират производството.

Софтуерът на компанията може да предложи подобрения на дигитален файл, да насочва клиентите през техните опции за материали и технологии и да осигури прозрачност в производствения процес. Но производството по заявка е само едно решение за Fast Radius, казва Раси. „Ние предлагаме персонализирани микрофабрики, създадени специално за уникални нужди на клиентите, близо до мястото, където клиентът се нуждае от части, така че да могат да изграждат гъвкави вериги за доставки.“ Клиенти като Satair (дъщерно дружество на Airbus) използват Fast Radius Virtual Warehouse, за да съхраняват своите части дигитално, готови за производство в момента, освобождавайки физическо складово пространство и елиминирайки излишните запаси. 

Нарастващият брой дигитални производители по заявка направи избора на един предизвикателство за много компании. Xometry и друга стартираща компания, Craftcloud, предлагат онлайн портали, които са пазари на тези производители. Клиентите качват своите цифрови файлове и производствените партньори по целия свят наддават за проекта. 

„Често клиентите търсят най-бързото решение или най-икономичното решение за своя проект за 3D печат“, казва Матиас Плика, главен изпълнителен директор на Craftcloud. „Ние ги съпоставяме с партньори на местно ниво, които имат опит да доставят необходимите материали и качество.“

Независимо от бизнес модела, общото за всички тези компании е прилагането на интелигентна производствена технология, за да се даде възможност за високо автоматизиран производствен процес от концепция до изпълнение. Това включва облачни изчисления, AI, IoT, машинно обучение, големи данни, цифрова симулация и, разбира се, 3D печат (наричано още адитивно производство).

Евангелисти на адитивното производство 

Въпреки че Fathom, базиран в Хъртланд, Висконсин, разполага с 90 3D принтера от промишлен клас за пластмасови и метални части и близо 450,000 12 квадратни фута производствен капацитет в XNUMX съоръжения в САЩ, най-мощното му предложение може да бъде неговият персонал.

„Компаниите идват при нас, за да разберат как да използват адитивното производство“, казва Мартин. „В някои случаи запознахме компаниите с адитивното производство, което е огромна област за растеж за нас. Един от нашите клиенти в автомобилната индустрия се обърна към нас миналата седмица за нашия инженерен опит, за да разберем как могат да разработят повече приложения за него извън прототипирането." 

Посланието от дигиталните производители при поискване е, че клиентите не трябва да знаят много за 3D печата, за да се възползват от гъвкавостта, скоростта и икономиите на разходи, които може да предложи. Те също не трябва да инвестират в 3D принтери с шестцифрени цени или да наемат опитни инженери, за да получат части, прототипи и инструменти, които са по-леки, по-здрави и по-евтини от тези, направени по традиционните производствени методи.

Големите предприятия могат да изберат 3D печат при поискване, тъй като предлага по-широк набор от материали и технологии, отколкото би било практично да има в съоръжение на място. Fathom се брои сред своите клиенти Tesla, 3M, Google и Amazon. Shapeways казва, че работи с производителя на Target и протези Fillauer, а Xometry може да се похвали с инженери в Bosch, NASA и BMW сред своите клиенти.

Fast Radius предлага услуга, която нарича Additive Launch, за да помогне на клиентите да се възползват от най-новите технологии за 3D печат и инструменти за проектиране, за да ускорят развитието на продукта.

„Работихме с компании като Rawlings, Steelcase и Aptiv, за да пуснем на пазара нови продукти, които са възможни само при адитивно производство“, казва Раси. Новата бейзболна ръкавица REV1X Rawlings разполага с вътрешна 3D отпечатана подложка в палеца и мизичко, което значително намалява теглото на ръкавицата, без да жертва защитата или издръжливостта, според Ролингс.

Volvo наскоро се обърна към Materialize, за да рационализира производството на по-леки производствени инструменти и приспособления за своите фабрики. В Bell Helicopter Textron инженерите се обърнаха към производственото крило при поискване на производителя на 3D принтери Stratasys, наречено Stratasys Direct, за 3D отпечатване на сертифицирани за полети компоненти, които намаляват теглото с 13% и времето за производство със 75%, казва компанията.

Отвъд експертизата в 3D печатането, друг вятър, движещ растеж за тези производители при поискване, е напредъкът в софтуера за адитивно производство и самите 3D принтери. Тези и други интелигентни производствени технологии днес са по-зрели, надеждни и достъпни, казва Раси. Това дава възможност на компании като Fast Radius и други да създадат печеливши бизнес модели около тези инструменти. 

„С излитането на Индустрия 4.0 ние сме на прага на значителна възможност за растеж“, казва Мартин. „Жизненият цикъл на продуктите е много по-кратък, отколкото преди пет години и компаниите се нуждаят от усъвършенстван производствен партньор при поискване, който може да се движи бързо и да обслужва всичките им изисквания, без да жертва качеството.

Ако нарастващият брой доставчици на услуги е някакво доказателство, изглежда, че все повече компании се събуждат с идеята за гъвкави цифрови производствени платформи и ползите от прехода на тяхното производство от традиционно към дигитално производство чрез доверен доставчик на услуги при поискване.