การพิมพ์ 3 มิติช่วยผลักดันการเติบโตของการผลิตตามความต้องการ

แม้จะมีการแพร่ระบาด, เงินเฟ้อ, การขาดแคลนแรงงานและเศษเหล็ก – และทุกสิ่งทุกอย่างที่ขัดขวางห่วงโซ่อุปทานทั่วโลก – การมองโลกในแง่ดีเกี่ยวกับโซลูชันการผลิตเพียงอย่างเดียวนั้นแข็งแกร่งมากจนสามารถขับเคลื่อนบริษัทสามแห่งสู่สาธารณะในปี 2021 ได้แก่ Fathom, Shapeways และ Xometry อันดับที่สี่ Fast Radius จะเปิดตัวที่ Wall Street ในเดือนกุมภาพันธ์ 

บริษัทผู้ผลิตดิจิทัลแบบออนดีมานด์สายพันธุ์ใหม่นี้ลงทุนอย่างสูงในซอฟต์แวร์และเทคโนโลยีการผลิตที่ขับเคลื่อนด้วยระบบดิจิทัล เช่น การพิมพ์ 3 มิติเชิงอุตสาหกรรม พวกเขาไม่เพียงแต่รับประกันการผลิตชิ้นส่วนในประเทศที่รวดเร็วและมีประสิทธิภาพมากขึ้นเท่านั้น แต่ยังรวมถึงโซลูชันดิจิทัลที่ช่วยให้สามารถสร้างสรรค์นวัตกรรมผลิตภัณฑ์ที่ช่วยประหยัดต้นทุนและเร่งเวลาออกสู่ตลาดสำหรับผลิตภัณฑ์เกือบทุกประเภท

Lou Rassey ผู้ร่วมก่อตั้งและผู้ก่อตั้งกล่าวว่า "มีความตระหนักมากขึ้นเกี่ยวกับวิธีที่โครงสร้างพื้นฐานในการออกแบบ สร้าง และเคลื่อนย้ายสิ่งต่างๆ ในปัจจุบันไม่ตรงกับความต้องการของเวลานี้ เนื่องจากมีความเข้มงวด สิ้นเปลือง ล้าสมัย และไม่ยั่งยืนด้วย CEO ของ Fast Radius มีสำนักงานใหญ่ในชิคาโก

โรงงานขนาดเล็กใหม่ล่าสุดของบริษัทที่ Goose Island ของชิคาโก มีเครื่องพิมพ์ 3 มิติสำหรับอุตสาหกรรมจาก Carbon และ HP ควบคู่ไปกับเครื่อง CNC แบบบูรณาการทางดิจิทัล ซึ่งเป็นส่วนหนึ่งของแพลตฟอร์มการผลิตระบบคลาวด์ของ Fast Radius โรงงานขนาดเล็กแห่งนี้จะผลิตชิ้นส่วนสำหรับบริษัทต่างๆ ในอุตสาหกรรมต่างๆ รวมถึงยานยนต์ไฟฟ้า อุปกรณ์ทางการแพทย์และการดูแลสุขภาพ และสินค้าอุปโภคบริโภค World Economic Forum ยกให้ Fast Radius เป็นหนึ่งในเก้าโรงงานที่ดีที่สุดในโลกที่นำ “เทคโนโลยีแห่งการปฏิวัติอุตสาหกรรมครั้งที่สี่” หรือ Industry 4.0 มาใช้

การผลิตแบบบูรณาการทางดิจิทัล

บริษัทในภาคส่วนนี้มักจะรวมตัวกันภายใต้กลุ่มการผลิตดิจิทัลแบบออนดีมานด์ ซึ่งในความเป็นจริง บริษัทเหล่านี้นำเสนอแนวทางที่หลากหลายในการพิมพ์ 3 มิติ อุตสาหกรรม 4.0 และการปรับปรุงห่วงโซ่อุปทานด้านการผลิตให้ทันสมัย

ในตอนท้ายของสเปกตรัม บริษัท เช่น Shapeways และ Sculpteo (เป็นเจ้าของโดย BASF ยักษ์ใหญ่ด้านเคมี) เสนอแพลตฟอร์มออนไลน์ที่อัปโหลดและพิมพ์ได้ง่าย โมเดลการพิมพ์ 3 มิติแบบออนดีมานด์นี้เน้นที่การใช้งานง่าย ทุกคนสามารถอัปโหลดไฟล์ชิ้นส่วนดิจิทัล คลิกเพื่อเลือกวัสดุ และรับชิ้นส่วนและต้นแบบได้ในไม่กี่ชั่วโมงหรือเป็นวัน ประสบการณ์ที่ทันสมัยเหมือนผู้บริโภคนี้มีจุดมุ่งหมายเพื่อนำการผลิตไปสู่มวลชนโดยอำนวยความสะดวกในการพิมพ์ 3 มิติของทุกอย่างตั้งแต่ต้นแบบผลิตภัณฑ์ไปจนถึงแบบจำลองทางสถาปัตยกรรม

บริษัทอื่นๆ เช่น Materialise ซึ่งเปิดตัวสู่สาธารณะในปี 2014 มีฐานลูกค้าที่กว้างขวางสำหรับโซลูชันซอฟต์แวร์ที่ช่วยให้บริษัทต่างๆ พิมพ์ไฟล์ดิจิทัลของตนเองแบบ 3 มิติภายในองค์กร และใช้งานเครื่องพิมพ์ 3 มิติของตนเองได้ ซอฟต์แวร์นี้ยังถูกใช้โดยบริการการพิมพ์ 3 มิติแบบออนดีมานด์อื่นๆ เพื่อติดตามและพิมพ์คำสั่งซื้อของลูกค้า การผลิตแบบออนดีมานด์ของ Materialise ที่หนึ่งในโรงพิมพ์ 3D ที่ใหญ่ที่สุดของยุโรปมีเทคโนโลยีการพิมพ์ 3 มิติ XNUMX แบบ

Fathom เริ่มต้นจากการเป็นผู้ผลิตสัญญาขนาดเล็กถึงกลางที่นำวิธีการใหม่ๆ มาใช้ รวมถึงการพิมพ์ 3 มิติตั้งแต่แรกเริ่ม พวกเขายังคงเสนอการผลิตแบบดั้งเดิม แต่ถูกรวมเข้ากับกระบวนการผลิตดิจิทัลแบบ end-to-end

“ความแตกต่างที่สำคัญสำหรับเราและแพลตฟอร์มของเราคือเรามีประสบการณ์หลายทศวรรษและความสัมพันธ์กับลูกค้าที่แน่นแฟ้นอย่างลึกซึ้ง” Ryan Martin ซีอีโอของ Fathom กล่าว “เรามุ่งเน้นที่การให้บริการลูกค้าองค์กรขนาดใหญ่ด้วยโซลูชั่นที่เป็นเอกลักษณ์เฉพาะสำหรับความท้าทายด้านการผลิตของพวกเขา”

Fast Radius คือการผสมผสานระหว่างบริการที่ขับเคลื่อนด้วยซอฟต์แวร์ ความเชี่ยวชาญด้านวิศวกรรม และพื้นโรงงานของฮาร์ดแวร์ล้ำสมัย พวกเขาเป็นหนึ่งในผู้ผลิตตามความต้องการเพียงรายเดียวที่เป็นเจ้าของและดำเนินการสิ่งอำนวยความสะดวกในการผลิตทั้งหมดของตนเอง ซึ่งช่วยให้พวกเขาสามารถรวมโซลูชันซอฟต์แวร์และการผลิตอัตโนมัติได้

ซอฟต์แวร์ของบริษัทสามารถแนะนำการปรับปรุงไฟล์ดิจิทัล แนะนำลูกค้าผ่านตัวเลือกวัสดุและเทคโนโลยี และความโปร่งใสในกระบวนการผลิต แต่การผลิตแบบออนดีมานด์เป็นเพียงโซลูชัน Fast Radius โซลูชันเดียว Rassey กล่าว “เราเสนอโรงงานขนาดเล็กแบบกำหนดเองที่สร้างขึ้นโดยเฉพาะสำหรับความต้องการของลูกค้าที่ไม่เหมือนใคร ใกล้กับจุดที่ลูกค้าต้องการชิ้นส่วน เพื่อสร้างห่วงโซ่อุปทานที่ยืดหยุ่นได้” ลูกค้าเช่น Satair (บริษัทในเครือของ Airbus) ใช้ Fast Radius Virtual Warehouse เพื่อจัดเก็บชิ้นส่วนของพวกเขาแบบดิจิทัล พร้อมที่จะผลิตได้ทันทีที่แจ้งให้ทราบ ทำให้เพิ่มพื้นที่คลังสินค้าจริงและขจัดสินค้าที่เกินสต๊อก 

ผู้ผลิตดิจิทัลแบบออนดีมานด์จำนวนมากขึ้นเรื่อยๆ ทำให้การเลือกสิ่งหนึ่งเป็นสิ่งที่ท้าทายสำหรับหลายๆ บริษัท Xometry และสตาร์ทอัพอีกราย Craftcloud นำเสนอพอร์ทัลออนไลน์ที่เป็นตลาดซื้อขายของผู้ผลิตเหล่านี้ ลูกค้าอัปโหลดไฟล์ดิจิทัลและพันธมิตรการผลิตทั่วโลกที่เสนอราคาในโครงการ 

"บ่อยครั้ง ลูกค้ากำลังมองหาโซลูชันที่เร็วที่สุดหรือโซลูชันที่ประหยัดที่สุดสำหรับโครงการการพิมพ์ 3 มิติของพวกเขา" Mathias Plica ซีอีโอของ Craftcloud กล่าว “เราจับคู่พวกเขากับพันธมิตรในท้องถิ่นที่มีความเชี่ยวชาญในการส่งมอบวัสดุและคุณภาพที่พวกเขาต้องการ”

โดยไม่คำนึงถึงรูปแบบธุรกิจ สิ่งที่บริษัทเหล่านี้มีเหมือนกันคือการประยุกต์ใช้เทคโนโลยีการผลิตอัจฉริยะเพื่อให้กระบวนการผลิตแบบอัตโนมัติในระดับสูงตั้งแต่แนวคิดไปจนถึงการเติมเต็ม สิ่งนี้เกี่ยวข้องกับคลาวด์คอมพิวติ้ง, AI, IoT, แมชชีนเลิร์นนิง, บิ๊กดาต้า, การจำลองดิจิทัล และแน่นอน การพิมพ์ 3 มิติ (หรือที่เรียกว่าการผลิตแบบเพิ่มเนื้อ)

ผู้เผยแพร่ศาสนาของการผลิตสารเติมแต่ง 

แม้ว่า Fathom ซึ่งตั้งอยู่ใน Heartland, Wis. มีเครื่องพิมพ์ 90D เกรดอุตสาหกรรม 3 เครื่องสำหรับชิ้นส่วนพลาสติกและโลหะ และกำลังการผลิตเกือบ 450,000 ตารางฟุตในโรงงาน 12 แห่งในสหรัฐฯ ข้อเสนอที่ทรงพลังที่สุดอาจเป็นพนักงานของบริษัท

“บริษัทต่างๆ มาหาเราเพื่อทำความเข้าใจวิธีใช้การผลิตแบบเติมเนื้อวัสดุ” มาร์ตินกล่าว “ในบางกรณี เราแนะนำบริษัทต่างๆ ให้รู้จักกับการผลิตแบบเติมเนื้อวัสดุ ซึ่งเป็นพื้นที่ที่มีการเติบโตอย่างมากสำหรับเรา ลูกค้ายานยนต์รายหนึ่งของเราติดต่อมาหาเราเมื่อสัปดาห์ที่แล้วสำหรับความเชี่ยวชาญด้านวิศวกรรมของเรา เพื่อค้นหาว่าพวกเขาจะสามารถพัฒนาแอปพลิเคชันอื่นๆ นอกเหนือจากการสร้างต้นแบบได้อย่างไร” 

ข้อความจากผู้ผลิตดิจิทัลแบบออนดีมานด์คือลูกค้าไม่จำเป็นต้องรู้มากเกี่ยวกับการพิมพ์ 3 มิติเพื่อรับประโยชน์จากความยืดหยุ่น ความรวดเร็ว และการประหยัดต้นทุนที่สามารถนำเสนอได้ พวกเขาไม่จำเป็นต้องลงทุนในเครื่องพิมพ์ 3 มิติที่มีป้ายราคาหกหลักหรือจ้างวิศวกรที่มีประสบการณ์เพื่อซื้อชิ้นส่วน ต้นแบบ และเครื่องมือที่เบากว่า แข็งแกร่งกว่า และถูกกว่าที่ผลิตด้วยวิธีการผลิตแบบเดิม

องค์กรขนาดใหญ่อาจเลือกใช้การพิมพ์ 3D แบบออนดีมานด์ เนื่องจากมีวัสดุและเทคโนโลยีที่หลากหลายกว่าที่จะนำไปใช้ได้จริงในสถานที่ปฏิบัติงาน Fathom นับเป็นหนึ่งในลูกค้าของบริษัท ได้แก่ Tesla, 3M, Google และ Amazon Shapeways กล่าวว่าทำงานร่วมกับ Target และผู้ผลิตอวัยวะเทียม Fillauer และ Xometry มีวิศวกรที่ Bosch, NASA และ BMW ในหมู่ลูกค้า

Fast Radius เสนอบริการที่เรียกว่า Additive Launch เพื่อช่วยให้ลูกค้าสามารถใช้ประโยชน์จากเทคโนโลยีการพิมพ์ 3 มิติล่าสุดและเครื่องมือออกแบบเพื่อเร่งการพัฒนาผลิตภัณฑ์

“เราได้ทำงานร่วมกับบริษัทต่างๆ เช่น Rawlings, Steelcase และ Aptiv เพื่อนำผลิตภัณฑ์ใหม่ๆ ออกสู่ตลาด ซึ่งเป็นไปได้ด้วยการผลิตแบบเพิ่มเนื้อเท่านั้น” Rassey กล่าว ถุงมือเบสบอล REV1X Rawlings ใหม่มีช่องว่างภายในที่พิมพ์ 3 มิติในนิ้วโป้งและนิ้วก้อยซึ่งช่วยลดน้ำหนักของถุงมือได้อย่างมากโดยไม่ต้องเสียสละการป้องกันหรือความทนทานตาม Rawlings

เมื่อไม่นานมานี้ วอลโว่หันมาใช้ Materialize เพื่อปรับปรุงการผลิตเครื่องมือและอุปกรณ์สำหรับการผลิตน้ำหนักเบาสำหรับโรงงานของตน ที่ Bell Helicopter Textron วิศวกรหันไปใช้ฝ่ายผลิตตามความต้องการของผู้ผลิตเครื่องพิมพ์ 3D Stratasys หรือที่เรียกว่า Stratasys Direct ไปจนถึงส่วนประกอบที่ผ่านการรับรองการบินด้วยการพิมพ์ 3 มิติ ซึ่งจะลดน้ำหนักได้ 13% และเวลาในการผลิต 75%

นอกเหนือจากความเชี่ยวชาญในการพิมพ์ 3D แล้ว อีกปัจจัยหนึ่งที่ผลักดันการเติบโตของผู้ผลิตตามความต้องการเหล่านี้ก็คือ ความก้าวหน้าในซอฟต์แวร์การผลิตแบบเติมเนื้อวัสดุและตัวเครื่องพิมพ์ 3D เอง และเทคโนโลยีการผลิตอัจฉริยะอื่นๆ ในปัจจุบัน มีความเป็นผู้ใหญ่ เชื่อถือได้ และราคาไม่แพงมากขึ้น Rassey กล่าว สิ่งนี้ทำให้บริษัทต่างๆ เช่น Fast Radius และบริษัทอื่นๆ สามารถสร้างโมเดลธุรกิจที่ทำกำไรได้จากเครื่องมือเหล่านี้ 

“เมื่ออุตสาหกรรม 4.0 กำลังเริ่มต้น เราอยู่ในจุดที่มีโอกาสเติบโตที่สำคัญ” มาร์ตินกล่าว “วงจรชีวิตของผลิตภัณฑ์สั้นกว่าเมื่อ XNUMX ปีที่แล้วมาก และบริษัทต่างๆ ก็ต้องการพันธมิตรด้านการผลิตขั้นสูงตามความต้องการ ซึ่งสามารถดำเนินการได้อย่างรวดเร็วและตอบสนองทุกความต้องการโดยไม่สูญเสียคุณภาพ”

หากจำนวนผู้ให้บริการที่เพิ่มขึ้นเป็นข้อพิสูจน์ มีบริษัทจำนวนมากขึ้นที่ตื่นรู้เกี่ยวกับแพลตฟอร์มการผลิตดิจิทัลที่คล่องตัวและประโยชน์ของการเปลี่ยนการผลิตจากการผลิตแบบดั้งเดิมเป็นการผลิตดิจิทัลผ่านผู้ให้บริการแบบออนดีมานด์ที่เชื่อถือได้