Additive manufacturing: snelle productie tegen lagere kosten

• Auteur:
• auteursnaam

  Quantumrun-prognose
• 13 maart 2022

Samenvatting inzicht

Additive manufacturing (AM), een proces waarbij fysieke producten worden gemaakt op basis van digitale ontwerpen met behulp van 3D-printen, hervormt industrieën door snellere productie en maatwerk mogelijk te maken. De impact ervan reikt verder dan de productie en beïnvloedt gebieden als onderwijs, gezondheidszorg, huisvesting en wereldhandel, met gevolgen voor de duurzaamheid van het milieu, de ontwikkeling van het personeelsbestand en wettelijke voorschriften. De groei en acceptatie van AM bieden veelbelovende kansen en brengen tegelijkertijd uitdagingen met zich mee die moeten worden aangepakt om eerlijke toegang en voordelen te garanderen.

Additieve productiecontext

AM is een proces waarbij fysieke producten worden gemaakt op basis van digitale ontwerpen en materialen met behulp van 3D-printtechnologie, waardoor een nieuw niveau van maatwerk mogelijk wordt gemaakt en tegelijkertijd verspilling en productievertragingen worden geëlimineerd die vaak voorkomen bij traditionele productiemethoden. Op basis van de huidige prognoses laat de impact van AM op de maakindustrie zien dat deze het potentieel heeft om in 250 een markt van 2025 miljard dollar te bereiken. Deze groei weerspiegelt het vermogen van AM-technologieën om producten sneller en goedkoper te bouwen, waardoor fabrikanten een veelbelovende kans krijgen om de productie te stimuleren. terwijl de kosten worden verlaagd.

In de industrie zijn 3D-printen en AM grotendeels uitwisselbare termen, omdat ze hetzelfde proces beschrijven. Het belangrijkste verschil is echter dat 3D-printen voornamelijk wordt gebruikt om conceptmodellen te bouwen (samen met opkomende toepassingen in de detailhandel, medicijnen en voedsel), terwijl AM meer geavanceerde technieken op industriële schaal gebruikt. 

AM gaat verder dan traditionele productiemethoden door meer flexibiliteit en snellere productie mogelijk te maken, wat leidt tot nieuwe innovaties. AM-technologie wordt bijvoorbeeld gebruikt voor rapid prototyping, productie en reparatie in uiteenlopende sectoren als de automobielsector, de geneeskunde, de lucht- en ruimtevaart en zelfs de schoenmakerij. Volgens Research and Markets zal de markt voor 3D-printen naar verwachting groeien van 5 miljard dollar in 2023 naar 34.5 miljard dollar in 2028, met een samengesteld jaarlijks groeipercentage (CAGR) van 18.1 procent.

Disruptieve impact 

Door het mogelijk te maken complexe ontwerpen te maken zonder de noodzaak van traditionele mallen of gereedschappen, kan AM leiden tot snellere productiecycli en meer op maat gemaakte producten. Deze functie kan met name nuttig zijn voor industrieën die gespecialiseerde onderdelen nodig hebben, zoals de medische en ruimtevaartsector. In de loop van de tijd kan de adoptie van AM leiden tot een verschuiving in de beroepsbevolking, waarbij nieuwe vaardigheden nodig zijn om deze technologieën te kunnen gebruiken, waardoor bedrijven concurrerend kunnen blijven op de markt.

De milieu-impact van AM is een ander gebied waarop significante veranderingen kunnen worden waargenomen. Door productie op aanvraag mogelijk te maken en de behoefte aan grote voorraden reserveonderdelen te verminderen, kan AM bijdragen aan duurzamere productieprocessen. Deze stap sluit aan bij de groeiende nadruk op milieuverantwoordelijkheid en duurzaamheidsdoelstellingen binnen bedrijven en overheden. Het vermogen om onderdelen te produceren met minimaal afval en het potentieel om gerecyclede materialen te gebruiken, vergroot de rol van AM bij het ondersteunen van milieuvriendelijke praktijken verder.

Ten slotte biedt AM's potentieel om de productiekosten te verlagen en tegelijkertijd de binnenlandse productie te verhogen een strategisch voordeel voor zowel bedrijven als overheden. Door de afhankelijkheid van overzeese productie te verminderen en meer lokale productie mogelijk te maken, kan AM bijdragen aan het versterken van nationale industrieën en economieën. Deze verschuiving naar gelokaliseerde productie kan leiden tot veerkrachtiger toeleveringsketens, vooral in tijden van mondiale ontwrichtingen.

Implicaties van additieve productie

Bredere implicaties van additieve productie kunnen zijn:

• De integratie van AM in onderwijscurricula, waardoor een nieuwe generatie ingenieurs en ontwerpers wordt gestimuleerd die bekwaam zijn in het gebruik van 3D-printtechnologieën.
• Het creëren van nieuwe marktplaatsen voor digitale ontwerpen en blauwdrukken, waardoor individuele ontwerpers hun werk kunnen verkopen of delen, wat leidt tot een democratisering van ontwerp en productie.
• De potentiële verschuiving in de mondiale handelsdynamiek, omdat gelokaliseerde productie de behoefte aan internationale verzending van goederen vermindert, wat gevolgen heeft voor handelsovereenkomsten en beleid.
• De opkomst van nieuwe regelgeving en normen om de kwaliteit en veiligheid van 3D-geprinte producten te garanderen, vooral in cruciale sectoren zoals de gezondheidszorg en transport.
• De mogelijkheid om de zorgkosten te verlagen en de toegankelijkheid te vergroten door de lokale productie van medische hulpmiddelen en protheses op maat van individuele patiënten mogelijk te maken.
• Het potentieel voor het creëren van nieuwe werkgelegenheidskansen op het gebied van ontwerp, machinebediening en onderhoud, terwijl het ook leidt tot de verdringing van traditionele banen in de productie.
• Het vermogen om betaalbare woningen te produceren door middel van grootschalig 3D-printen, het woningtekort aan te pakken en bij te dragen aan de stedelijke ontwikkeling.
• Het risico van diefstal en namaak van intellectueel eigendom, omdat digitale ontwerpen gemakkelijker kunnen worden gerepliceerd, wat leidt tot juridische problemen en de noodzaak van nieuwe beschermende maatregelen.
• Het potentieel voor overheden om AM te gebruiken bij defensie en noodhulp, waardoor een snelle productie van apparatuur en voorraden in kritieke situaties mogelijk wordt.

Vragen om te overwegen

• Hoe kan additive manufacturing bedrijven verder in staat stellen technologie en innovatie te verbeteren?  
• Zal de boost van additive manufacturing een grote maatschappelijke impact hebben?