Топ-3 тренда цифрового производства, формирующие 2020 год

По мере приближения конца 2019 года технологии за массовым оцифрованием не замедляются ни на йоту.

В ближайшие пять лет 85% промышленных компаний ожидают внедрить технологии Индустрии 4.0 во всех ключевых бизнес-дивизионах. Тренд производит практичные цифровые приложения, которые только сейчас становятся видимыми.

Из-за множества вызовов производственная отрасль была вяла в принятии полноценных усилий по оцифровке. Несколько лидеров, решившихся на фронтиер цифровой трансформации, заложили основу для остальных, чтобы следовать.

Мейнстрим-подход был больше «подожди и посмотри», чем «полный пар вперед». В результате есть столкновение между ожиданиями продуктовых инженеров и менталитетами производителей.

Производители в прошлом были медленны в принятии новых технологий, но 2020 год, вероятно, станет годом массового цифрового принятия. Искры вспыхнули, и с аутлайнерами, бросающими вызов статусу-кво, отрасль толкается вперед.

«С технологиями, меняющимися быстро, производители должны future-proof свои планы трансформации Индустрии 4.0 или рискнуть отстать от конкурентов», — заявляет отчет McKinsey 2019 года «Future-Proofing a Digital Manufacturing Transformation».

Инженеры в своей сути открыты для инноваций и технологий. В то же время природа процесса требует от них сотрудничества на множественных уровнях по цепочке поставок, с отраслями, которые не всегда приняли ту же ментальность. Для них оцифровка производства означает, что они могут встраивать усилия по экономии времени, энергии и денег по всему производственному процессу.

Вот топ-3 движущие технологии, которые мы ожидаем увидеть в 2020 году, и как они уполномочат инженеров:

Онлайн и On-Demand

С помощью цифровых платформ, облегчающих весь процесс через сеть распределенных партнеров, онлайн-производители экспериментировали с новыми материалами и инновационными бизнес-моделями за прошлый год.

Создавая экосистему качественных производителей, инженерам достаточно загрузить их компьютерно-помощные дизайны (CAD), специфицируя материал, шероховатость поверхности, резьбовые отверстия, допуски и лид-тайм в облако. Платформа затем подтвердит дизайн, и участник распределенной сети с производственными возможностями для конкретной детали возьмет проект.

Помимо 3D-печати пластиков и металлов, онлайн on-demand производственные компании предлагают наборы с разнообразием процессов, включая компьютерное числовое управление (CNC) обработку, производство из листового металла, литье под давлением и уретановую литье. С возможностью доступа к этим методам производства онлайн, on-demand производство деталей становится более жизнеспособным производственным методом.

Пока эта отрасль все еще в зачаточном состоянии, потенциал, который она разблокирует для инженеров, огромен. Традиционно производство деталей препятствовало длинные лид-таймы на одобрение котировки, международный транспорт и необходимость высоких минимальных заказов, все это увеличивает стоимость и простои. Снижая эти барьеры, онлайн on-demand производство позволяет инженерам доставлять без компромиссов в их дизайне.

В наступающем году мы ожидаем увидеть больше инженеров, поворачивающихся к on-demand производству как способу решить главные боли. Вероятно, это приведет к увеличению конкуренции в этой отрасли, а также консолидации лидеров рынка по всей линии. Это в конечном итоге заставит платформы принимать новые материалы и привлекать больше производителей в распределенную сеть, ведущую к увеличенному выбору для инженеров, меньшему простою и более низким затратам.

Больше партнерств, совместных предприятий

Производители нашли трудным выйти за фазу тестирования своих стратегий оцифровки из-за их огромного размера, глобализированных цепочек поставок и отсутствия четких целей. Хотя это начинает меняться, крупные организации обычно отстают, когда речь идет о принятии по-настоящему цифровых менталитетов по своим рядам. Приниматели решений осведомлены об этом и ищут привнести цифровую экспертизу из своих экосистем.

«По мере того как производители думают о построении гибкости в свои цепочки поставок, есть растущее осознание, что эти усилия не могут происходить в изоляции», — заявляет Deloitte's 2020 Manufacturing Industry Outlook. «Необходимость культивировать сильную экосистему — тренд, который возник, и наше исследование показывает, что это все более эффективная стратегия для производителей, особенно в том, что касается цифрового импульса».

Согласно Deloitte, этот тренд, вероятно, разыграется в наступающем году в двух отличительных способах. Во-первых, умные фабрики — те, что на переднем крае цифрового перехода — видят выгоды партнерств по своим экосистемам, создавая новые бизнес-модели и ценность для клиентов с скоростью значительно выше, чем их конкуренты. Отсталые, которые неохотно двигались, теперь смотрят на репликацию этого успеха в своих фирмах. Во-вторых, те, кто толкает фронтиер, не закончили еще, и, вероятно, продолжат расширять свои собственные экосистемы как средство источения возможностей, которых у них нет in-house.

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

Доступ к внешней экосистеме партнеров необходим для заполнения больших дефицитов таланта и возможностей, которые многие производители испытывают. Таким образом, вероятно, мы увидим год партнерств между крупными фирмами и инновационными цифровыми scale-ups. Инженеры выиграют от растущего фокуса на пользовательском опыте, внутренней коммуникации и упрощенных клиентских путях.

3D-печать

Начавшееся как технология, преимущественно используемая для прототипирования, эволюционировало в отрасль сама по себе. 3D-печать считается одной из самых разрушительных из всех технологий Индустрии 4.0. Как ключевой элемент той революции, «3DP эволюционирует как практикуемая альтернатива для как разработки продукта, так и конвенционального производства», согласно белой бумаге PwC с конца прошлого года.

За прошлые несколько лет приход новых материалов привел отрасль вперед, и приложения взрываются. Изначально была доступна только небольшая выборка пластиков для использования в проектах печати. Сегодня добавление материалов таких как бетон, металл и наночастицы чернил расширило потенциал для инноваций экспоненциально.

С приходом принтеров, которые больше, быстрее и более сложные, инженеры имеют способность строить объекты на гораздо более грандиозном масштабе, чем раньше. Четыре самых значимых 3D-печати этого года:

• Первое 3D-напечатанное человеческое сердце, напечатанное в Израиле в этом году. Исследователи Тел-Авивского университета произвели васкуляризованный инженерное сердце, используя собственные клетки и биологические материалы пациента.
• Университет Мейна недавно завершил крупнейшую 3D-напечатанную лодку, двухтонный 7,5-метровый крейсер, включая крупнейшую когда-либо 3D-напечатанную цельную деталь.
• Двигатель Crew Dragon SpaceX был полностью изготовлен металлической 3D-печатью. Проектируемый как самый безопасный космический аппарат для людей когда-либо построенный, аппарат завершил 16 миссий к и от МКС.
• Цена 3D-печати целых домов на месте драматически упала до между $4000 и $10 000, предоставляя доступ к безопасному и доступному жилью нуждающимся.

Пока 3D-печати технологии для материалов таких как металл и бетон были относительно дорогими за прошлые годы, непрерывный поток инноваций начал интегрировать их в мейнстрим производственный процесс.

По мере того как сами принтеры продвигаются с высокой скоростью, они приближаются к тому, что отрасль считает Holy Grail 3D-печати: мультиматериальная печать, которая позволит инженерам проектировать с комбинацией филаментов.

Этот метод печати готов разблокировать наибольшую ценность из всех техник 3D-печати. Шаги предприняты для введения мультиматериальной печати в прототипирующей среде, и технология выглядит готовой к продвижению в коммерческое использование в ближайшие год или два.

В долгосрочной перспективе эти достижения дадут инженерам большую свободу дизайна, повысят продуктивность прототипирования и сделают доставку более эффективной. Эволюция в материалах и самой машине имеет экспертов, предсказывающих, что отрасль 3D-печати вырастет в стоимости до $50 млрд к 2026 году. Добавьте к этому быстро расширяющуюся on-demand производственную отрасль и вероятность новых партнерств по всей доске, и мы начинаем видеть 2020 год как базу линию быстрого оцифровки производственной отрасли.

Файлмон Шоффер — сооснователь и CCO 3D Hubs, онлайн производственной платформы.