Üretimde 3D Yazıcı Zamanı: Yeni Bir Üretim Modeli

3D yazıcıların daha düşük fiyatlarla sunulmasıyla birlikte, 1980'lerden bu yana olan bu teknoloji, kısa bir süreden beri artık her noktada kullanılır oldu. 

Ancak 3D yazıcılar sadece tüketici düzeyinde bir etki yaratmıyor. Üreticilerin tasarım, prototip oluşturma ve hatta üretim konusundaki düşüncelerini yavaş yavaş değiştiriyorlar.

Teknoloji gelişmeye devam ederken, 3D yazıcılar geleneksel üretim tekniklerinden daha yatırımın geri dönüş süresi (ROI) ile daha fazla parça üretebilir konuma geliyorlar.. Ufukta yeni bir üretim tarzına birlikte bakalım. 

3D baskı endüstrisinde bugün
3D baskı, 6.063 milyar $ 'lık bir sanayiye dönüştü ve geniş bir endüstri alanında hatırı sayılır etkiye sahip. 2016 yılında, imalat sanayinde dünya çapında gelirlerde yüzde 17,4 oranında büyüme kaydedildi.  Geçen yıl, yaklaşık 500.000 3d yazıcı satıldı, ancak 2020'de sevk edilecek tahmini 6,7 milyona kıyasla hiçbir şey!

Formlabs ve Stratasys gibi şirketler, ROI açısından geleneksel üretim yöntemleriyle daha rekabetçi hale getirmek için 3D baskı üretimini ölçeklendirmenin yollarını araştırıyorlar. Bu yazıcıların üretim hacmi artıp ve süreçler otomatikleştirildiğinde, bugün üretimde tüm unsurların temel bir bileşeni üretimin toplam maliyeti önemli ölçüde azalmaktadır. Sonuç, daha çabuk ve daha az insan müdahalesiyle daha ucuz bir üründür.

"3D baskı endüstrisinin otomotiv, makine, havacılık ve diğer endüstriler için önemli etkileri olduğu kanıtlandı ve bu endüstrilerin teknolojinin üretimde verimliliğini ve verimliliğini göstermesi nedeniyle uygulamalar da büyümeye devam edecek," John Kawola, Ultimaker Kuzey Amerika. "Ama 3D baskı daha büyük bir şeyin bir parçası: sonraki üretim devriminin gerçekleştirilmesi - Endüstri 4.0."

Üretim 4.0 olarak da anılan Endüstri 4.0, modern üretim alanında teknolojinin nexus'unu ifade eder. Vizyon genellikle şeylerin interneti (IoT), makine öğrenimi, karma gerçeklik ve robotik içerir ve 3D baskı bu vizyonun ayrılmaz bir parçasıdır.

3D baskının üretim sürecindeki rolü
3D baskı zaten üretim sürecinde birçok rol oynar. Sistemler mükemmelleştikçe daha fazla kazanç sağlamanın önü açılıyor. Şu anda, tasarım ve hızlı prototipleme, 3D baskılardan yararlanan ana işlemlerden ikisi. 3D yazıcılar aynı zamanda, piyasayı test etmek veya ticari fuarlarda reklam vermek için küçük miktarlarda ürün gerektiğinde, düşük hacimli üretimde de faydalı oluyor. Zaman geçtikçe, 3D yazıcıların üretim yetenekleri ölçeklenmeye ve büyümeye devam ediyor.

Üretimin her yönüyle, 3D yazıcılar uygulanabilir bir ürün elde etmek için gereken zaman ve maliyeti azaltabiliyor. Bu nedenle, Carnegie Mellon Üniversitesi Mühendislik Fakültesi Makine Mühendisliği Bölümünde profesör olan ve NextManufacturing Center'ın eş-direktörü olan Jack Beuth, 3D baskının kişisel bilgisayar ya da akıllı telefonlar düzeyinde yepyeni bir teknoloji olarak görülmesi gerektiğine inanıyor.

Beuth, "Şirketler şimdi daha karlı hale gelmek için teknolojiden faydalanmaya çalışıyorlar ve bu süreç geleneksel üretim için yapılan değişikliklerden çok daha fazlası olan yenilikleri içerecek." dedi. 

Dizayn
3D yazıcılar daha esnek bir teknoloji olduğundan, tasarım ekipleri daha güçlü veya daha ilginç yapıları deneyebilir ve daha önceki yöntemlerin gerçekleştirilemediği karmaşık geometrik şekiller oluşturabilirler.

"Müşterilerimiz, 3D baskının değerini gerçekten düşünmeye teşvik ettiğimiz tasarım hedefleri sayesinde kullanılan malzemeyi azaltır, kafes tipi yapılar oluşturur, montajları birleştirir, işçilik ve montaj aşamalarını ve arızaların potansiyel noktalarını azaltırız.; kalite güvencesini ve envanteri yönetmeyi azaltmak gibi maliyetleri azaltır.” şeklinde belirtti küresel ürün yöneticisi Greg Thompson.

Proto Labs, mühendislerin kendi dijital CAD dosyalarını yükleyebilmelerini ve şirketin 15 gün veya daha kısa sürede ürünün prototiplerini veya düşük hacimli çalışmalarını yapmasını sağladı. 

Thompson, "Dosyaya sahip olduğumuzda, yazılımımız görselleştirme araçlarını da içeriyor ve üretilebilirlik analizi için bir tasarım sağlıyor" dedi.

Prototip
3D yazıcılar ayrıca, bir ürünün çalışan bir prototipini oluşturmak için gereken süreyi önemli ölçüde azaltmıştır. Daha ucuz, daha hızlı prototip oluşturma, ürün geliştirme sürecini hızlandırır, panodaki maliyetleri azaltır ve pazara sunuş süresini hızlandırır.

HP Inc.'de HP ve 3D baskı şefi teknoloji uzmanı Dr. Paul Benning, “3D baskı, tasarım döngülerinin hızlandırılması ve tasarımcıların birden fazla seçeneği verimli bir şekilde keşfetmelerini mümkün kılmak için bugün ürün geliştirmede prototip oluşturmada yoğun bir şekilde kullanılıyor.” dedi. Enjeksiyon kalıplama gibi analog proseslerde ön plana çıkmakla bereber  gelecekte 3D baskı kullanılarak farklı parçalar üretilecek. ”

3D baskı kullanarak, çeşitli tasarımların iterasyonları, şirketlerin en iyi modelin hangisi olduğunu erken belirleyebilmeleri için, geri bildirimleri test etmek ve toplamak üzere kolayca oluşturulabilir. Geçmişte, bu tür uygulamalar, en karlı şirketler için bile maliyetli ve muhtemelen kabul edilemez olacaktır. 

"Son 25 yıl boyunca, gelişmiş ürün geliştirme paradigması, test edilecek ilk fonksiyonel prototipleri oluşturmadan önce kapsamlı simülasyon ve tasarım yineleme yapmak olmuştur" dedi. "Şimdi değişiyor; uygulanabilir bir tasarıma sahip olduğunuzda, bir prototip yazdırabilir ve minimum maliyetle test edebilirsiniz. Bu, ürün geliştirme sürelerini önemli ölçüde azaltacaktır."

Düşük hacimli üretim
3D yazıcılar şu anda üretilen ilk birkaç bin parça için geleneksel yöntemleri döverken, bu sayı sürekli olarak yükseliyor ve 3D baskılı üretim geleceğinin resmini çiziyor.

Benning, “Gelecekte, tüm kısa süreli parça üretiminin 3D baskı kullanması mümkündür” dedi. "Odaklanmış ürün ekipleri, haftalık veya günlük bazda yeni ürünleri piyasaya sürecek - yalnızca zaman ve hayal gücü ile kısıtlı olacaklar, artık analog üretim için gerekli olan sermaye varlıkları tarafından kısıtlanmayacaklar. 3D baskı, görmeyeceğimiz ve çok uzak olmayan bir gelecekte kullanacağımız ürünleri radikal bir şekilde iyileştirme ve hızlandırma potansiyeline sahiptir. ”

Dagoma 3D bunu gerçeğe dönüştürmek için çalışıyor. Kendileri 3D yazıcılarının üretimini büyütmek, günde 50 ila 70 yazıcı üretmesini sağlamaya çalışmaktadır. Şirket şu anda toplamda yaklaşık 850 3D yazıcı filosuyla, ikisi Fransa'da ve biri ABD'de olmak üzere üç tesise sahiptir. Bu yıl, şirket 15.000 yazıcıyı sevk etmeyi hedefliyor.

Dagoma 3D'nin CEO'su Matt Regnier, “Yazıcılarımızla 3D baskı… daha hızlı ve müşteriler için daha ucuz” dedi. "3D baskı daha hızlı büyümemize yardımcı oluyor ve maliyeti düşürmemize ve fiyatı düşürmemize yardımcı oluyor."

Seri üretimin geleceği mi?
Regnier, zaman geçtikçe, 3D yazıcıların parça sayısının, enjeksiyon kalıplama gibi geleneksel yöntemlerden daha büyük bir yatırım getirisine sahipken bu rolü üstlenebileceğini belirtti. Üstelik, 3D baskı teknolojisine dayanan bir üretim hattının ayarlanması daha günümüz üretim metotlarına göre daha kolaydır.

Regnier, "Sanırım başlıca avantajlardan biri, tüm üretim hattını 3D baskı üretim hatlarının hızı ile ayarlayabilmek ve adapte edebilmektir." dedi. "Örneğin, makinemizdeki bir şeyi iyileştirmek istiyorsak, bu kolay bir işlemdir - sadece bir tık uzakta. Enjeksiyon gibi başka bir teknoloji için, tek tık uzakta değil, iki ila üç ay uzakta. Gönderin, hazır ve çalışır durumda olduğundan emin olun ve üretmeye başlayın. "

Thompson'a göre, 3D baskının geleneksel üretimi destekleyeceği pek olası değil, ancak bu projelerin mantıklı hale gelmesi, 3D baskının kapasitesinin hacim olarak büyümeye devam etmesi kaçınılmaz görünüyor.

Thompson, "3D baskı endüstrisi, makine verimliliğini daha yüksek tutmak ve malzemelerin maliyetini düşürmekle uğraşmaktadır. Endüstrinin bu zorluklarla başa çıkmaya devam etmesiyle birlikte, daha yüksek miktarlarda 3D baskı için anlamlı olan daha fazla proje göreceğiz, ama bunun bir evrim olacağını düşünüyorum."

Kaynak:Business News Daily