Три тенденции цифрового производства на 2020 год

По мере приближения к концу 2019 года технологии, лежащие в основе массовой оцифровки, нисколько не замедляются.

Ожидается, что в течение следующих пяти лет 85% промышленных компаний внедряют технологии Индустрии 4.0 во всех ключевых бизнес-подразделениях. Тенденция заключается в создании практических цифровых приложений, которые только сейчас становятся видимыми.

Из-за множества проблем обрабатывающая промышленность не спешила внедрять полномасштабные усилия по оцифровке. Те немногие лидеры, которые отважились на передний план цифровой трансформации, заложили основу для остальных.

Основной подход был скорее «выжидать и смотреть», чем «на всех парах». В результате возникает противоречие между ожиданиями инженеров по продукту и менталитетом производителей.

В прошлом производители не спешили внедрять новые технологии, но 2020 год, вероятно, станет годом широкого распространения цифровых технологий. Искры загорелись, и, когда выбросы бросают вызов статус-кво, отрасль движется вперед.

«В условиях стремительного изменения технологий производители должны обеспечивать соответствие своих планов трансформации Индустрии 4.0 в будущем, иначе они рискуют отстать от своих конкурентов», - говорится в отчете McKinsey за 2019 год «Обеспечение перспективных преобразований цифрового производства».

Инженеры по своей сути открыты для инноваций и технологий. В то же время характер процесса требует от них сотрудничества на нескольких уровнях цепочки поставок с отраслями, которые не всегда придерживаются одного и того же мышления. Для них цифровизация производства означает, что они могут вкладывать усилия, направленные на экономию времени, энергии и денег, на протяжении всего производственного процесса.

Вот три основных движущих технологии, которые мы ожидаем увидеть в 2020 году, и то, как они расширят возможности инженеров:

В Интернете и по запросу

С помощью цифровых платформ, которые упрощают весь процесс через сеть распределенных партнеров, онлайн-производители в течение последнего года экспериментировали с новыми материалами и инновационными бизнес-моделями.

Создавая экосистему качественных производителей, все, что нужно сделать инженерам для изготовления деталей, - это загрузить свои компьютерные проекты (САПР) с указанием материала, отделки поверхности, резьбовых отверстий, допусков и времени доставки в облако. Затем платформа подтвердит проект, и участник распределенной сети с производственными возможностями для конкретной детали возьмется за проект.

Помимо трехмерной печати пластмасс и металлов, онлайн-производственные компании по запросу предлагают комплекты для различных процессов, включая обработку с числовым программным управлением (ЧПУ), производство листового металла, литье под давлением и литье уретана. Благодаря возможности доступа к этим методам производства в Интернете производство деталей по запросу становится более жизнеспособным методом производства.

Хотя эта отрасль все еще находится в зачаточном состоянии, потенциал, который она открывает для инженеров, огромен. Традиционно производству запчастей препятствовали длительные сроки утверждения предложения, международные перевозки и необходимость в большом количестве минимальных заказов, что увеличивает стоимость и время простоя. Уменьшая эти препятствия, онлайн-производство по запросу позволяет инженерам выполнять поставку без ущерба для своей конструкции.

В следующем году мы ожидаем увидеть больше инженеров, обращающихся к производству по запросу . как способ решения основных болевых точек. Вполне вероятно, что это приведет к усилению конкуренции в этой отрасли, а также к консолидации лидеров рынка по всем направлениям. В конечном итоге это побудит платформы использовать новые материалы и привлечь больше производителей в распределенную сеть, что приведет к расширению выбора для инженеров, сокращению времени простоя и снижению затрат.

Больше партнерских отношений, совместных предприятий

Производителям трудно выйти за рамки этапа тестирования своих стратегий оцифровки из-за их огромных размеров, глобализации цепочек поставок и отсутствия четких целей. Хотя это начинает меняться, крупные организации обычно отстают, когда дело доходит до принятия по-настоящему цифрового мышления в своих рядах. Лица, принимающие решения, знают об этом и стремятся использовать цифровые технологии из разных экосистем.

«По мере того, как производители думают о повышении гибкости своих цепочек поставок, растет понимание того, что эти усилия не могут осуществляться изолированно», - говорится в докладе Deloitte Manufacturing Industry Outlook на 2020 год. «Необходимость культивировать сильную экосистему - это возникшая тенденция, и наши исследования показывают, что это становится все более эффективной стратегией для производителей, особенно в том, что касается цифровой динамики».

По мнению Deloitte, эта тенденция, вероятно, будет проявляться в следующем году двумя разными способами. Во-первых, умные предприятия - те, что находятся в авангарде перехода к цифровым технологиям - видят преимущества партнерства в своих экосистемах, создавая новые бизнес-модели и создавая ценность для клиентов в гораздо большей степени, чем их конкуренты. Отстающие, которые не хотели переезжать, теперь стремятся повторить этот успех в своих собственных фирмах. Во-вторых, те, кто расширяет границы, еще не закончили и, вероятно, продолжат расширять свои собственные экосистемы, чтобы использовать возможности, которых у них нет внутри компании.

Многие лидеры рынка используют эту стратегию для продвижения своего цифрового видения. Но, учитывая относительную ценность цифровых возможностей на рынке, Deloitte предполагает, что «более вероятно, что 2020 год принесет партнерства и совместные предприятия, а не прямые приобретения».

Доступ к внешней экосистеме партнеров важен для восполнения дефицита талантов и возможностей, с которым сталкиваются многие производители. Таким образом, вполне вероятно, что нас ждет год партнерства между крупными фирмами и инновационных цифровых технологий. Инженеры выиграют от повышения внимания к удобству использования, внутренней коммуникации и оптимизации взаимодействия с клиентами.

Трехмерная печать

То, что начиналось как технология, которая в основном использовалась для создания прототипов, превратилось в целую отрасль. Трехмерная печать считается одной из самых разрушительных из всех технологий Индустрии 4.0. Согласно официальному документу PwC , ключевым элементом этой революции является то, что «3DP развивается как реальная альтернатива как для разработки продуктов, так и для традиционного производства». с конца прошлого года.

За последние несколько лет появление новых материалов стимулировало развитие отрасли, и число их применений стремительно растет. Первоначально для полиграфических проектов был доступен лишь небольшой набор пластиков. Сегодня добавление таких материалов, как бетон, металл и наночастицы чернил, значительно расширило потенциал для инноваций.

С появлением принтеров, которые стали крупнее, быстрее и сложнее, инженеры получили возможность создавать объекты в гораздо большем масштабе, чем раньше. Четыре самых значительных трехмерных изображения этого года:

• Первое трехмерное изображение человеческого сердца , напечатаны в Израиле в этом году. Исследователи Тель-Авивского университета создали васкуляризованное сердце, используя собственные клетки пациента и биологические материалы.
• Университет штата Мэн недавно завершил строительство самой большой лодки с трехмерной печатью, двухтонного круизера высотой 7,5 метров, включая самую большую из когда-либо созданных трехмерной печатной твердой детали.
• Двигатель Crew Dragon компании SpaceX был полностью изготовлен с использованием трехмерной печати на металле. Созданный как самый безопасный из когда-либо построенных человеко-космических аппаратов, аппарат совершил 16 полетов к Международной космической станции и обратно.
• Стоимость трехмерной печати целых домов на месте резко упала до 4000–10 000 долларов, что дает доступ к безопасному и доступному жилью для тех, кто в ней нуждается.

Хотя технологии трехмерной печати для материалов, таких как металл и бетон, в последние годы были относительно дорогими, непрерывный поток инноваций начал интегрировать их в основной производственный процесс.

По мере того, как сами принтеры развиваются быстрыми темпами, они приближаются к тому, что промышленность считает Святым Граалем трехмерной печати:печать на нескольких материалах, которая позволит инженерам проектировать, используя комбинацию волокон.

Этот метод печати предназначен для максимальной отдачи всех техник трехмерной печати. Были предприняты шаги по внедрению печати из нескольких материалов в среде прототипирования, и эта технология, похоже, выйдет на коммерческое использование в ближайшие год или два.

В конечном итоге эти достижения предоставят инженерам большую свободу в проектировании, повысят производительность прототипирования и сделают доставку более эффективной. В ходе эволюции материалов и самого оборудования эксперты прогнозируют, что к 2026 году отрасль трехмерной печати вырастет в цене до 50 миллиардов долларов. Добавьте к этому быстрорастущую отрасль производства по запросу и вероятность новых партнерских отношений по всем направлениям, и мы начинаем рассматривать 2020 год как основу для ускоренного процесса оцифровки в обрабатывающей промышленности.

Филемон Шоффер - соучредитель и коммерческий директор 3D Hubs, производственная онлайн-платформа.