Индустрия 4.0 и распределенное производство обеспечивают более устойчивое производство

Производители используют такие технологии, как 3D-печать, чтобы перенести часть производства на место, использовать более экологичные материалы и сократить количество отходов.

Нынешняя пандемия выявила множество новых и существующих проблем во всемирной цепочке поставок:от заводов, которые были вынуждены закрыться из-за карантина, необходимости переоснащения многих производственных линий, до сбоев в работе авиаперевозок и морских перевозок по всему миру.

В то время как большинство заводов возобновили нормальную работу во многих странах, особенно в Азии, изменения в распределении, необходимые для доставки необходимого защитного оборудования, оставили пустые транспортные контейнеры в необычных местах. Сбор этих контейнеров обходится дорого, и теперь производители сталкиваются с дополнительными расходами на доставку и задержками при отправке своей продукции своим клиентам и распределительным центрам.

Производители были рады перенести производство в другое место, но теперь они хотят его вернуть домой

В 2010 году покойный Энди Гроув, бывший генеральный директор Intel, написал в Businessweek:«Американские компании обнаружили, что их производство и даже разработка могут быть дешевле за границей. Когда они это сделали, маржа улучшилась. Руководство было счастливо, как и акционеры. Рост продолжился, еще более прибыльно. Но рабочая машина начала шипеть.”

Азиатские производители быстро научились и начали свою промышленность с ключевых компонентов, таких как ЖК-дисплеи, литье под давлением (результат огромных инвестиций в производство игрушек в Китае), литий-ионные батареи, беспроводные карты, платы контроллеров, гибкие схемы и т. д. Американские фирмы были только рады услужить, думая, что в их руках по-прежнему находится первоклассный дизайн и проектирование инновационных продуктов.

Теперь, когда многие заводы пытаются получить необходимые им компоненты, многие OEM-производители в настоящее время ищут инновационные технологии, чтобы приблизить производство к своим рынкам.

Такие технологии, как 3D-печать и лазерная резка, позволяют локально производить ограниченные серии по ценам, которые могут конкурировать с литьем под давлением и гидроабразивным производством.

За последнее десятилетие 3D-печать превратилась из экспериментальной технологии, используемой только для очень ограниченного производства, в технологию, позволяющую производить большое количество специализированных деталей для нескольких отраслей.

Крупные корпорации, особенно работающие на рынке бытовой электроники, годами передавали на аутсорсинг некоторые задачи по разработке новых продуктов, особенно разработку прототипов и упаковки. Теперь небольшие компании, изначально не желавшие позволять посторонним участвовать в разработке новых продуктов, просят, чтобы такие вещи, как разработка кода для 3D-печати, проверка продукта и тестирование новых продуктов на открытом воздухе, выполнялись внешними поставщиками.

«После первых блокировок произошли изменения в работе, которую мы выполняем для нескольких клиентов, особенно для компаний среднего и крупного размера. Теперь, когда людям рекомендуется избегать поездок и посещать обычное рабочее место, дистанционно работающие сотрудники и команды разработчиков из-за рубежа просят нас разработать дизайн и прототипы», — говорит Дэвид Тена, владелец FabCafe в Барселоне. «Например, для чикагской компании мы разрабатываем корпус для электронного устройства, координируя свои действия с их командой разработчиков электроники, делимся изменениями и улучшениями, которые мы оба делаем, и печатаем их на 3D-принтере, чтобы протестировать их физически». /Р>

Новые материалы обеспечивают более экологичное производство и сокращение отходов

3D-печать для промышленности позволяет создавать множество геометрических структур и упрощает процесс проектирования изделий. Он также относительно экологичен. В мало- и среднесерийном производстве это также может сократить время выполнения заказов и общие производственные затраты.

В 3D-печати, в отличие от традиционного производства, стоимость единицы продукции не зависит от объема. 3D-печать также позволяет производить одни и те же детали с одинаковыми характеристиками в любой точке мира, что снижает дополнительные расходы на транспортировку и делает производство более устойчивым. Кроме того, по мере того, как промышленные 3D-принтеры становятся дешевле и быстрее, потребность в хранении и больших складских запасах становится менее важной, поскольку детали можно изготавливать по запросу.

В настоящее время большинство промышленных 3D-принтеров используют полиамиды, такие как PA11 и PA12. Эти высококачественные пластмассы являются предпочтительными материалами для приложений, где безопасность, долговечность или надежность имеют решающее значение. Они используются для производства надежных деталей для таких отраслей, как автомобильная, медицинская, спортивная и авиационная. PA11 — это биополиамид, который на 100 % состоит из переработанных материалов, необходимых для поддержки инициатив экономики замкнутого цикла. До недавнего времени их высокая цена делала эти материалы слишком дорогими для недорогих потребительских товаров.

HP и другие производители теперь используют другие материалы, такие как жаропрочное стекло и некоторые металлы.

Кроме того, теперь можно печатать основные электронные схемы на 3D-печатных деталях. Новинкой здесь является печать 3D-электроники, встроенной в объекты. Следовательно, при почти нулевых дополнительных затратах вы можете встраивать датчики. Каждый предмет может иметь линии электропередач, сигнальные линии и датчики, встроенные в напечатанную на 3D-принтере деталь.

«Тот факт, что Индустрия 4.0 экономически делает возможным распределенное производство, означает, что вы можете изменить способ создания и распространения продуктов», — сказал Рамон Пастор, вице-президент и генеральный директор подразделения 3D-печати HP, в интервью IoT Times. «По некоторым оценкам, до половины топлива, в данном случае ископаемого топлива, потребляемого в мире, используется для транспортировки продуктов от места их производства до места их потребления. В этом смысле сочетание Индустрии 4.0, цифрового производства и 3D-печати позволяет нам изменить эту парадигму и перейти к распределенному производству, то есть вы производите то, что вам нужно, в тот момент, когда вам нужно, рядом с тем, где есть спрос. ”