Как аддитивное производство ведет к более зеленой индустрии: четыре ключевых преимущества

Автор: Лу Расси, CEO, Fast Radius

Новый набор инструментов создает трансформационное воздействие на то, как выводить новые продукты в мир. Производственные компании на авангарде Индустрии 4.0 не просто делают революционные продукты и быстрее выходят на рынок. Они также создают меньше воздействия на окружающую среду и уходят от старых, углеродно-интенсивных производственных процессов.

Возьмите Husqvarna Group. Когда компания принесла свою 300-летнюю традицию производства наружных силового оборудования к Fast Radius, она стремилась идентифицировать детали, которые могли бы быть сделаны более эффективно и устойчиво через аддитивное производство. Это было смелым шагом для признанного лидера отрасли, но шведская компания была решена инновировать в том, как вещи всегда делались. Успех этого исследовательского проекта создал ценную возможность для компании занять позицию по сокращению своего углеродного следа — важной для ее программы устойчивого развития Sustainovate, основанной в 2016 году.

В честь 49-го Дня Земли хорошее время остановиться и сделать замер производственной индустрии сегодня, и как аддитивное производство готово изменить ее отношение к экологической устойчивости.

Производственные тренды, толкающие компании к цифровому производству

Чтобы понять, почему аддитивное производство — такая ключевая технология в этот момент времени, сначала нужно понять ключевые силы, действующие глобально в производственной индустрии.

С 1 миллиардом новых людей, вступающих в классы потребителей в следующем десятилетии, дополнительными 30 трлн долларов спроса в потреблении и большей частью этого роста в разбросанных развивающихся экономиках, мы увидим смещение центра тяжести для глобального производства. Это создаст глубокое ускорение спроса и транспорта товаров по всему миру. Мы также перешли от эры экономической либерализации в ту, где некоторые нации могут играть активную роль в протекционистских трендах. Сама природа глобализации меняется, что напрямую влияет на цепочку поставок.

Комбинированный эффект этих сил означает, что наша индустрия должна найти более творческие и эффективные способы проектировать, делать и выполнять новые продукты, чтобы удовлетворять спрос ответственно. Сделать это умным и устойчивым способом требует нового подхода к цепочке поставок и новой технологии для выполнения этого подхода.

Преимущества аддитивного производства для устойчивости

Как человеческая раса, мы определенно сталкиваемся со своей долей вызовов сегодня. Но мы также в беспрецедентное время в истории, переживая волну промышленной и информационной инноваций благодаря технологиям, которых не существовало всего несколько лет назад. Технологии Индустрии 4.0, такие как робототехника, искусственный интеллект и машинное обучение, автономная мобильность, виртуальная реальность — все начинают создавать огромное влияние на основные линии бизнеса.

Аддитивное определенно принадлежит этому списку. Там, где когда-то идея 3D-печати была футуристической аномалией, аддитивное производство теперь является актуальной альтернативой традиционным производственным процессам для всех видов компаний, и оно делает цепочки поставок невероятно более дружественными к Земле. У нас теперь есть в нашем распоряжении инструменты, позволяющие никогда раньше невозможные дизайнерские результаты и способы удовлетворения увеличенного потребления.

В терминах устойчивости есть четыре преимущества, которые аддитивное производство обычно приносит:

1. Более эффективный дизайн продукта

Внутренне аддитивное производство приводит к продуктам, спроектированным для использования меньшего материала. Есть несколько примеров этого. Первый пример — передовые цифровые инструменты дизайна, позволяющие новые дизайнерские возможности, такие как решетчатые структуры, которые создают огромную прочность с гораздо меньшим материалом. Второй — что теперь, благодаря аддитивному производству, множество деталей часто могут быть консолидированы в одну, что означает, что меньше общего материала используется для производства этого продукта.

2. Более эффективные производственные процессы

Большинство традиционных производственных техник являются вычитающими, означая, что блок материала резается для формирования или производится литейная форма и заполняется. Это приводит к отходам, некоторые из которых могут быть переработаны, некоторые — нет. В любом случае, даже для переработки материала его нужно перерабатывать. Аддитивный процесс, с другой стороны, не включает форм и никаких вырезанных отходов. Также были сделаны большие шаги в способности перерабатывать излишки материала. Например, HP High Reusability PA 12 имеет до 80 процентов повторного использования излишнего порошка. Как индустрия, у нас высокие надежды на продолжение инноваций в устойчивости в материальном пространстве.

3. Более эффективные цепочки поставок

Традиционно цепочки поставок существовали с использованием трех модальностей логистики: наземной, воздушной и морской. Аддитивное производство создает четвертую, невероятно более эффективную модальность: Облако. В этом случае Облако заменяет физическое хранение на Виртуальный Склад. Способность печатать по запросу, вместо того чтобы производить большие объемы деталей или продуктов сразу и затем хранить их, играет роль в снижении затрат на устаревание. В ближайшем будущем компании будут загружать дизайны деталей цифровым способом и печатать их по запросу в глобальной сети, ближайшей к точке потребления, что снижает зависимость от углеродно-тяжелых методов транспорта. Потому что объекты аддитивного производства будут реплицированы по всему миру, можно представить мир, где интеграция цифровой и физической логистики определяет будущую цепочку поставок.

4. Ускоренная инновация и время выхода на рынок

Наконец, потому что аддитивное производство позволяет быструю итерацию идей без прототипирующих ограничений традиционных производственных методов, компании уполномочены выводить продукты на рынок быстрее, отвечая на человеческие потребности быстрее, с гораздо более эффективным использованием материалов, процессов и людей.

Взгляд в будущее экологически чистого производства

С этими инновациями Индустрии 4.0 в нашем распоряжении мы вскоре сможем встретить вызов создания лучшей, более эффективной, более экологически ответственной индустрии для будущих поколений. Несколько прогрессивных компаний Fortune 100 уже ведут заряд, конвертируя части своей цепочки поставок в аддитивное производство для создания лучше работающих продуктов, сокращения своего углеродного воздействия и становления более гибкими в целом.

Еще много работы нужно сделать, чтобы встретить сегодняшние экологические и глобальные вызовы, но обещание и потенциал существуют. Если больше лидеров и инженеров соберутся вместе, чтобы узнать и понять новые инструменты, и внедрить их в бизнес осмысленным способом, у нас есть возможность создать ступенчатое изменение эффективности по всей производственной экономике.

Готовы сделать ваши детали с Fast Radius?

Начните расчет стоимости