A tecnologia de impressão 3D tem um futuro brilhante e também desempenha um papel cada vez mais importante no processo de revitalização da fabricação. Com a crescente popularidade da impressão 3D, também conhecida como manufatura aditiva, a discussão sobre a tecnologia também é mais específica do que há dois anos. Anteriormente, discutimos se um grande número de processos tradicionais poderiam ser entregues a uma impressora 3D, do ponto de vista financeiro e técnico. Hoje em dia, há cada vez mais casos de sucesso de impressão 3D e as vantagens comerciais que esta tecnologia tem são evidentes, provando que a impressão 3D já pode ser usada como tecnologia de fabricação convencional.
À medida que a tecnologia de impressão 3D amadurece e suas cadeias de suprimentos de materiais, as principais áreas de negócios de vários setores, incluindo médico, automotivo, aeroespacial e defesa, passaram por transformações significativas na produção e nos negócios. Por exemplo, os designers de aeronaves usarão a impressão 3D para produzir componentes de aeronaves, como dutos de ar, orifícios de ventilação e sistemas de fluxo de ar, resultando em menor peso da aeronave, menor número de peças e um design compacto que se encaixa no interior da cabine. Além disso, a tecnologia de impressão 3D traz um certo grau de liberdade para o trabalho de design, o que facilita que os designers tenham formas de peças mais eficientes e eficientes, ao mesmo tempo em que reduzem potenciais pontos de falha. Isso permite que os fabricantes de aeronaves se tornem mais flexíveis na produção de seus produtos, ao mesmo tempo em que podem acompanhar os ciclos de produção cada vez mais curtos.
E com o desenvolvimento da tecnologia de impressão 3D, existem cinco tendências que trarão um impacto significativo em todos os aspectos da fabricação, bem como o desenvolvimento de outras indústrias.
I. a tecnologia de impressão 3D pode ser estendida do protótipo à produção
Em apenas dois anos, o uso da impressão 3D na construção de pontes aumentou 70%. No mesmo período, industriais como automotivo, transporte e equipamentos pesados também fizeram uso extensivo da tecnologia.
A tecnologia de impressão 3D pode ser facilmente estendida do protótipo para a produção total. A principal razão para isso é que a tecnologia de impressão 3D oferece uma gestão mais eficiente do ciclo de vida e, portanto, permite que o protótipo seja usado para a produção total sem uma visão desenvolvida e sem conhecimento especializado.
Por exemplo, se uma marca quiser imprimir 100 peças para testes de engenharia quando a produção é relativamente baixa, isso pode ser feito facilmente usando a impressão 3D. Mesmo que as peças a serem produzidas cheguem a quatro vezes esse número, a tecnologia de impressão 3D pode atingir esse objetivo sem aumentar os custos de reprocessamento. A tecnologia de impressão 3D é muito adequada para produção de baixa e média escala. Com planejamento, engenharia e desenvolvimento de materiais adequados, as peças produzidas usando a tecnologia de impressão 3D podem ser aplicadas perfeitamente em equipamentos que podem ser produzidos em grandes quantidades, como equipamentos de moldagem por injeção.
A tecnologia de impressão 3D permite que os fabricantes produzam peças sob demanda, sem a necessidade de retirada do armazém. A produção sob demanda ajudará as empresas a reduzir drasticamente seus custos de estoque e armazenamento. De acordo com um relatório do MIT, o uso da impressão 3D pode reduzir o estoque de peças de reposição em 90% na indústria automotiva.
O tema das nossas discussões atuais está a passar da funcionalidade para o rendimento. Quando a tecnologia de impressão 3D é capaz de fornecer suporte multifacetado para o lançamento de novos produtos, o método de produção de preço de volume irá gradualmente perder sua vantagem.
II. A tecnologia de impressão 3D pode padronizar a digitalização e reorganizar a cadeia de suprimentos
A impressão 3D está liderando a transformação digital na era da indústria 4.0. É uma das tecnologias digitais mais puras, pois elimina ou reduz os custos de comutação de documentos para locais diferentes e impressoras diferentes, pois não requer moldes e fixações. Isso é muito diferente dos métodos intensivos de trabalho utilizados na indústria de fabricação nos últimos 200 anos.
Na verdade, o aspecto mais disruptivo da tecnologia de impressão 3D tem pouco a ver com a impressora real- a impressão 3D é um produto que transforma um formulário digital em uma forma física, ou seja, um único arquivo representa o produto final. A impressão 3D é o primeiro passo para a transformação digital.
A tecnologia de impressão 3D armazena arquivos digitais concentrados em uma nuvem que pode ser facilmente acessada para leitura, reduzindo drasticamente o espaço ocupado por peças físicas, evitando o aumento dos custos de armazenamento de peças que podem ser obsoletas ou um grande número de peças não utilizadas armazenadas em um armazém.
Além do inventário digital, a fabricação distribuída está mudando a forma como as empresas incorporam a tecnologia de impressão 3D em suas estratégias digitais. Ao contrário das soluções centralizadas, a fabricação distribuída permite que as empresas descentralizem a produção para produzir o produto final mais próximo do cliente.
Com a tecnologia de impressão 3D, os fabricantes podem combinar melhor a cadeia de suprimentos física com a linha digital para gerenciar produtos de forma mais eficiente, desde o conceito de design do produto até todo o ciclo de vida do produto. Envie simplesmente arquivos e envie tarefas de fabricação para qualquer lugar equipado com um sistema de fabricação digital. Essa fabricação descentralizada torna a cadeia de suprimentos mais colaborativa, transparente e eficiente. Em caso de desastre natural, a tecnologia de impressão 3D também é capaz de se corrigir e retomar as operações normais, podendo avançar mais rapidamente do que a fabricação tradicional.
No futuro, o modelo de fabricação híbrida estará disponível para grandes fábricas, bem como muitas fábricas menores com equipamentos de impressão 3D, ou até mesmo em outros locais onde as impressoras são implantadas (como centros de serviço e suporte, centros de distribuição e até mesmo em casas individuais). A impressão 3D acabará se tornando muito fácil e comum. As pessoas podem extrair arquivos e imprimir produtos facilmente em casa. Essa transformação já está começando a acontecer, e também estamos começando a aproximar a produção de nossos produtos do consumidor e nos tornamos mais ágeis.
III, a tecnologia de impressão 3D é mais flexível e mais capaz de atender às necessidades individuais
Notamos que a busca pela personalização tornou-se uma tendência de consumo comum em muitos setores. Em vez de comprar produtos fabricados em massa, os consumidores são mais propensos a comprar produtos projetados especificamente para eles para atender aos seus gostos e preferências pessoais.
Tecnologia de impressão 3D para apoiar as características da produção em pequena escala pode alcançar a busca de necessidades personalizadas. 3 d mais flexível no design resposta sexual que os fabricantes, os fabricantes não precisam de voltar a apresentar grandes quantidades de produtos idênticos em público, mas pode começar a produção de pequenas quantidades de produtos, que designers e engenheiros de energia elétrica de inspiração ou feedback, ajustamentos de forma mais eficaz em termos de custos de concepção do produto e inovação.
Iv. O futuro da tecnologia de impressão 3D está nos materiais
Embora grandes investimentos no ecossistema de impressão 3D tenham impulsionado a indústria, não podemos subestimar a importância dos materiais. Além do alto custo dos equipamentos, questões de materiais e ecossistemas fechados serão outra grande barreira que afetará o desenvolvimento da indústria de impressão 3D. Existem muitos tipos de materiais de impressão 3D no mercado hoje em dia. No entanto, há poucos materiais que atendam a todos os requisitos de qualidade e requisitos regulamentares da indústria.
Como a maioria das indústrias atualmente enfrenta desafios de volume de produção, torna os fornecedores e fabricantes incapazes de desenvolver os materiais necessários para novas aplicações. No entanto, o futuro da tecnologia de impressão 3D está nos materiais, especialmente na engenharia e na aplicação de materiais específicos necessários. Cada indústria tem as suas próprias necessidades e tem de encontrar soluções adaptadas a diferentes problemas. A integração de novos materiais de engenharia irá transformar uma nova geração de aplicações, que incluem indústrias sujeitas a regulamentos rigorosos.
V. a tecnologia de impressão 3D ajuda a construir um futuro mais sustentável
Finalmente, dois dos principais fatores da tecnologia de impressão 3D são a sustentabilidade e a proteção ambiental. Um dos benefícios importantes é a redução da geração de sucata. Como Simon Ford e Melanie Despedisse apontam em seu artigo "impressão 3D e sustentabilidade: um estudo exploratório para vantagens e desafios", a impressão 3D imita processos biológicos criando objetos camada por camada, em vez de itens volumosos que alcançam a forma desejada cortando e esculpindo em pedaços durante a produção. Este método é, por si só, muito respeitador do ambiente, em comparação com os métodos tradicionais de produção com redução de custos, e existe também a possibilidade de criar valor socioeconómico sem afectar o ambiente.
Além de reduzir o desperdício, a impressão 3D economiza energia. A federação das indústrias de pó de Metal realizou um estudo que comparou o método de produção de redução com as etapas de produção de impressão 3D. A partir disso, foi possível ver que 17 etapas são necessárias para fabricar engrenagens de caminhão usando o método de redução, E usar a impressão 3D para completar a mesma tarefa leva apenas seis passos. O consumo de energia para produzir o mesmo produto com a ajuda da tecnologia de impressão 3D é menos da metade do anterior. Além disso, a impressão 3D também reduz as emissões de carbono ao aproximar a produção do produto do cliente, reduzindo assim a necessidade de transporte de produtos e materiais. Assim, a tecnologia de impressão 3D ajudará a construir um futuro mais sustentável.
Este é um momento importante para a indústria de manufatura, e estamos no centro. Não há tecnologia totalmente madura, nem em termos de presença física e equipamentos de impressora, nem em termos de gestão digital, etc. Mas a impressão 3D está a demonstrar o seu potencial para liderar a mudança e já está a começar a remodelar as grandes empresas.
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