Udostępnij Udostępnij Udostępnij Udostępnij Print

Druk 3D: perspektywy rozwoju do roku 2025

-- wtorek, 26 wrzesień 2017

Druk 3D wbrew pozorom nie jest technologią nową. Pierwsze maszyny drukujące opatentowano już w połowie lat 80. XX wieku. Przez okres obowiązywania patentów technologia pozostawała w rękach dużych korporacji, przez co była droga i mało dostępna. Ostatnie dziesięć lat to

czas gwałtownego rozwoju i popularyzacji technologii przyrostowych.

Technologia druku 3D szybko się rozwija. Powstaje wiele nowych maszyn, dostępnych jest coraz więcej materiałów, drukowane części są coraz bardziej wytrzymałe, a sam proces staje się coraz szybszy. Technologia zyskała popularność w mediach, m.in. dlatego, że jest efektowna wizualnie i działa na wyobraźnię. Problem polega na tym, że za jej rozwojem nie nadążają potencjalni użytkownicy. Oswojenie się z drukiem 3D, podobnie jak z każdą inną innowacją, wymaga czasu. Użytkownicy muszą poznać możliwości i ograniczenia technologii i znaleźć dla niej miejsce do zastosowań w swoich branżach.

Druk 3D przez długi czas był kojarzony jedynie z szybkim prototypowaniem, co silnie zakorzeniło się w świadomości inżynierów. Teraz przyszedł czas na odkrycie potencjału technologii przyrostowych w wytwarzaniu funkcjonalnych części. Ten potencjał tkwi w dwóch elementach: w optymalizacji łańcucha dostaw oraz w tworzeniu detali o skomplikowanej geometrii. Pierwszy element wymaga poznania możliwości i zbudowania zaufania do nowej technologii. Drugi jest bardziej wymagający – zakłada zmianę myślenia w procesie projektowania.

Najbardziej innowacyjni przedstawiciele swoich branż intensywnie pracują nad tym, jak wykorzystać pełnię nowych możliwości zapewnianych przez technologie przyrostowe. Korzyści wynikające z wykorzystania druku 3D można podzielić na dwie grupy. Pierwsze wynikają z prostoty procesu technologicznego. Przedsiębiorstwa mogą optymalizować łańcuch dostaw, redukując koszty i czas wytwarzania części. Druga grupa to korzyści związane z projektowaniem części. Druk 3D eliminuje wiele dotychczasowych ograniczeń geometrii produkowanych części, otwierając nowe możliwości. Dodatkowo stopień skomplikowania geometrycznego ma znikomy wpływ na koszty i czas wytwarzania.

Branże takie jak lotnictwo czy medycyna jako jedne z pierwszych zaczęły przeznaczać duże nakłady inwestycyjne na badania i rozwój oparty na technologii druku 3D. Gdy zaczęły pojawiać się konkretne zastosowania i korzyści wynikające z jej użycia, do wyścigu zaczęli dołączać przedstawiciele kolejnych branż.

3D w branży automotive

Automotive, czyli branża samochodowa, jest istotnym strategicznym punktem do dalszej ekspansji innowacji w przemyśle. To właśnie tu rozpoczął się marsz robotów na podbój przemysłu wytwórczego – jeszcze kilka dekad temu 90% istniejących na ziemi robotów pracowało w fabrykach aut. Dziś jest to jedynie połowa; wciąż dużo, jednak nie można już mówić o monopolu.

W zakładanym horyzoncie czasowym (do 2025 r.) nie należy spodziewać się wielkiego przełomu w branży samochodowej – także w kontekście dostarczenia innowacji przez technologie addytywne. Widać jednak pewną możliwość upowszechnienia się druku w tej gałęzi przemysłu, głównie na trzech polach.

Pierwszym z nich jest obszar, w którym druk 3D już się zadomowił – prototypowanie w działach badań i rozwoju. Dla konstruktorów gigantów takich jak Volkswagen czy Toyota możliwość błyskawicznego przetestowania swoich najnowszych rozwiązań w rzeczywistości, a nie na ekranach komputerów, i to przy bardzo niskim koszcie jest wprost nieoceniona.

Jako szansę na zaistnienie druku 3D w branży samochodowej można też wskazać segment aut luksusowych – produkcji wysokomarżowych, niskoseryjnych czy wręcz jednostkowych. Istnieje tu duże pole do personalizowania produktów dla klientów o zasobnej kieszeni. Już obecnie dużą popularnością cieszą się warsztaty tuningowe, szczycące się zdolnością do zamieniania seryjnie produkowanego auta w unikatowe dzieło sztuki. Być może druk 3D ułatwi indywidualizację aut już na etapie produkcji.

Największy potencjał dla druku 3D da się jednak dostrzec przy tworzeniu poszczególnych elementów aut – zwłaszcza tych, które są produkowane z tworzyw sztucznych.

Wraz ze wzrostem liczby drukowanych części montowanych w autach zmieniłoby się też podejście do logistyki części zamiennych – zostałby w zasadzie wyeliminowany czas oczekiwania na dostawę, bo mogłyby one być drukowane na miejscu w autoryzowanych serwisach; znacząco zmalałby też ich koszt.

Bardzo trudno natomiast ocenić wpływ zaadaptowania metod addytywnych do procesów wytwórczych na koszty produkcji aut. Wynika to stąd, że branża samochodowa, oferując towar drogi w produkcji i jednocześnie masowy, w zasadzie od swojego powstania ukierunkowana była na „odchudzanie” metod produkcyjnych, czego sztandarowym przykładem niech będzie taśma montażowa Forda. Na przeszkodzie do upowszechnienia się druku 3D staje więc bagaż doświadczenia i wiedzy, jakimi dysponują tradycyjne metody wytwarzania.

Obecne trendy wskazują jednak, że tzw. Next Big Thing w branży motoryzacyjnej będzie autonomiczny samochód z napędem elektrycznym o zasięgu zbliżonym do zasięgów aut spalinowych. To, w połączeniu z doniesieniami o pierwszych sukcesach na polu drukowania baterii z wykorzystaniem nadprzewodzącego grafenu, może okazać się prawdziwym przełomem w branży.

Przyszłość branży automotive będzie kształtowana nie tylko przez druk 3D – aby uzyskać pełniejszy obraz sytuacji, należałoby rozważyć także inne rozwiązania, trendy i zjawiska, które mają potencjał zmienienia lub zrewolucjonizowania tego rynku. Przykładem mogłyby być:

-> robotyczne gigafabryki – eliminacja ludzi z procesu produkcyjnego zaowocuje spadkiem kosztów, a centralizacja produkcji wyeliminuje logistykę podzespołów;

-> zmiany designu – wyeliminowanie kolizji z ruchu drogowego za sprawą zaawansowanej sztucznej inteligencji drastycznie zmieni samą formę samochodu: uproszczenie bryły, wyeliminowanie zbędnych elementów może znacząco „odchudzić” proces powstawania auta;

-> nowe materiały – rozwój nowych materiałów obrabialnych tradycyjnymi metodami może sprawić, że produkcja drukiem 3D nie będzie tak opłacalna, jak by się mogło wydawać.

Szersza perspektywa w kontekście branży automotive to także, a może przede wszystkim, wyjście poza rozwiązania usprawniające proces produkcji i udoskonalające oferowane produkty – to poszukiwanie źródeł rewolucyjnych zmian, które w drastyczny sposób mogą przeobrazić sposób realizowania potrzeby przemieszczania dóbr i osób. Dla przykładu:

-> ograniczenia związane z ochroną środowiska – pogarszająca się jakość powietrza wpływa na odbiór społeczny auta jako środka transportu. Jeśli więc na skutek pogarszającej się jakości życia w miastach sprzedaż aut drastycznie spadnie, branża będzie musiała na nią odpowiedzieć zupełnie nowymi rozwiązaniami;

-> zanik potrzeby klienta – rozwój rzeczywistości wirtualnej i technologii mobilnych może doprowadzić do drastycznego zmniejszenia się potrzeby przemieszczania się. Zamówione w VR sklepie zakupy przyniesie pod nasz dom latający dron, a może powstanie specjalna infrastruktura dostawcza? Inna możliwość – w związku z przeludnieniem miast powstaną gigantyczne drapacze chmur, w których będzie skupiało się całe życie człowieka. Jedynym potrzebnym środkiem transportu będą w nim windy lub odpowiedniki segwayów czy małych skuterków.


Podobne artykuły
 Polski przemysł: motoryzacja - 19-02-18 11:46

Przeczytaj także

Trzecia edycja konkursu „Liderzy inżynierii < 40” rozstrzygnięta
Znamy laureatów trzeciej odsłony polskiej edycji konkursu „Engineering Leaders under 40”, którego celem jest wyróżnienie specjalistów z branży produkcyjnej, którzy nie ukończyli jeszcze 40. roku... więcej »
Badanie rynku: Integracja systemów we własnym zakresie
Pięć wniosków z redakcyjnej ankiety Czterech na dziesięciu respondentów ankiety przeprowadzonej przez Control Engineering realizuje wszystkie projekty integracji systemów samodzielnie,... więcej »
Dynamiczna symulacja w projektowaniu układów sterowania
Zastosowanie wielofunkcyjnej symulacji dynamicznej jako standardu projektowego może pomóc w wizualizacji interakcji sterowania i jego wstępnej regulacji, jak również w radzeniu sobie... więcej »
Przemysł w kosmosie to kwestia czasu
Produkty z oznaczeniem „Made in Space” mogą trafić na rynek w ciągu zaledwie dekady. Przemysł w przestrzeni kosmicznej opuścił sferę marzeń i na naszych oczach staje się rzeczywistością. Stany... więcej »
Oprogramowanie i tagi SCADA
Podróż do wnętrza fabryki (część 2) Po zainstalowaniu oprogramowania do sterowania procesami technologicznymi oraz akwizycji danych (SCADA), aby w pełni wykorzystać ten system informatyczny,... więcej »
Kolejna Gazela Biznesu dla KUKA Roboter
Niedawno rozstrzygnięty został plebiscyt „Gazele Biznesu“. Wyróżnienie co roku otrzymują najprężniej rozwijające się firmy z wielu sektorów przemysłu. W zestawieniu nie mogło zabraknąć firmy KUKA –... więcej »
 
Aktualne wydanie

Zobacz także

  •   Wydarzenia  
  •   Katalog  

Wydarzenia

Technovation Forum
2018-03-14 - 2018-03-15
Miejsce: Bydgoszcz
Konferencja Pharma 4.0 2018
2018-03-14 - 2018-03-15
Miejsce: Warszawa
AUTOMATICON Międzynarodowe Targi Automatyki i Pomiarów
2018-03-20 - 2018-03-23
Miejsce: Warszawa
PRZEMYSŁ 4.0
2018-04-10 - 2018-04-10
Miejsce: Warszawa
Hannover Messe
2018-04-23 - 2018-04-27
Miejsce: Niemcy

Katalog

Turck sp. z o.o.
Turck sp. z o.o.
Wrocławska 115
45-836 Opole
tel. 77 443 48 00

zobacz wszystkie




SONDA


tak
nie
nie wiem


Wydania specjalne


Profesjonalne Tłumaczenia Techniczne
O wydawnictwie   |   Reklama   |   Mapa strony   |   Kontakt   |   Darmowa prenumerata   |   RSS   |   Partnerzy   |   
Copyright © 2003-2018 Trade Media International
zobacz nasze pozostałe strony
Trade Media International Inżynieria & Utrzymanie Ruchu Control Engineering Polska MSI Polska Inteligentny Budynek Design News Polska Almanach Produkcji w Polsce