Аддитивное производство: быстрое производство с меньшими затратами

• Автор:
• Имя автора

  Квантумран Форсайт
• 13 марта 2022

Сводка статистики

Аддитивное производство (АП), процесс создания физических продуктов из цифровых моделей с использованием 3D-печати, меняет отрасль, обеспечивая более быстрое производство и настройку. Его влияние выходит за рамки производства, оказывая влияние на такие области, как образование, здравоохранение, жилищное строительство и глобальную торговлю, что имеет последствия для экологической устойчивости, развития рабочей силы и правового регулирования. Рост и внедрение АМ открывают многообещающие возможности, но также создают проблемы, которые необходимо решить, чтобы обеспечить справедливый доступ и выгоды.

Контекст аддитивного производства

AM — это процесс создания физических продуктов из цифровых конструкций и материалов с использованием технологии 3D-печати, обеспечивающий новый уровень индивидуализации при одновременном сокращении отходов и производственных задержек, характерных для традиционных методов производства. Согласно текущим прогнозам, влияние AM на обрабатывающую промышленность показывает, что к 250 году у нее есть потенциал достичь рынка в 2025 миллиардов долларов США. Этот рост отражает способность технологий AM создавать продукцию быстрее и дешевле, создавая многообещающую возможность для производителей увеличить производство. при этом снижая затраты.

В отрасли термины 3D-печать и аддитивное производство во многом являются взаимозаменяемыми, поскольку они описывают один и тот же процесс. Однако ключевое отличие заключается в том, что 3D-печать в основном используется для создания концептуальных моделей (наряду с новыми приложениями в розничной торговле, медицине и продуктах питания), в то время как AM использует более продвинутые методы в промышленных масштабах. 

AM выходит за рамки традиционных методов производства, обеспечивая повышенную гибкость и скорость производства, что приводит к новым инновациям. Например, технология AM используется для быстрого прототипирования, производства и ремонта в таких различных отраслях, как автомобилестроение, медицина, аэрокосмическая промышленность и даже производство обуви. По данным Research and Markets, ожидается, что рынок 3D-печати вырастет с 5 миллиардов долларов США в 2023 году до 34.5 миллиардов долларов США к 2028 году, при этом среднегодовой темп роста (CAGR) составит 18.1 процента.

Разрушительное воздействие 

Позволяя создавать сложные конструкции без необходимости использования традиционных форм или инструментов, AM может привести к ускорению производственных циклов и созданию более индивидуальной продукции. Эта функция может быть особенно полезна для отраслей, где требуются специализированные детали, таких как медицинская и аэрокосмическая отрасли. Со временем внедрение AM может привести к изменению состава рабочей силы, когда для работы с этими технологиями потребуются новые навыки, что позволит компаниям оставаться конкурентоспособными на рынке.

Воздействие AM на окружающую среду – еще одна область, где можно увидеть значительные изменения. Обеспечивая производство по требованию и сокращая потребность в больших запасах запасных частей, AM может способствовать более устойчивым производственным процессам. Этот шаг согласуется с растущим акцентом на экологической ответственности и целях устойчивого развития в компаниях и правительствах. Способность производить детали с минимальными отходами и возможность использования переработанных материалов еще больше повышает роль AM в поддержке экологически чистых методов.

Наконец, потенциал AM по снижению производственных затрат при одновременном увеличении внутреннего производства предлагает стратегическое преимущество как для бизнеса, так и для правительств. Уменьшая зависимость от зарубежного производства и обеспечивая более локализованное производство, AM может способствовать укреплению национальной промышленности и экономики. Этот переход к локализованному производству может привести к созданию более устойчивых цепочек поставок, особенно во времена глобальных потрясений.

Последствия аддитивного производства

Более широкие последствия аддитивного производства могут включать:

• Интеграция АМ в образовательные программы, способствующая воспитанию нового поколения инженеров и дизайнеров, обладающих навыками использования технологий 3D-печати.
• Создание новых рынков для цифровых проектов и чертежей, позволяющих отдельным дизайнерам продавать или делиться своими работами, что ведет к демократизации дизайна и производства.
• Потенциальный сдвиг в динамике мировой торговли, поскольку локализация производства снижает потребность в международных перевозках товаров, что влияет на торговые соглашения и политику.
• Появление новых правил и стандартов для обеспечения качества и безопасности 3D-печатной продукции, особенно в таких важных отраслях, как здравоохранение и транспорт.
• Возможность снижения затрат на здравоохранение и повышения доступности за счет локализованного производства медицинских изделий и протезов, адаптированных к индивидуальным потребностям пациентов.
• Потенциал создания новых возможностей трудоустройства в сфере проектирования, эксплуатации и технического обслуживания машин, а также приводит к смещению традиционных рабочих мест в производстве.
• Возможность производить доступное жилье посредством крупномасштабной 3D-печати, решая проблему нехватки жилья и способствуя развитию городов.
• Риск кражи и подделки интеллектуальной собственности, поскольку цифровые образцы легче тиражировать, что приводит к юридическим проблемам и необходимости новых защитных мер.
• Потенциал правительств использовать АМ в обороне и реагировании на чрезвычайные ситуации, что позволит быстро производить оборудование и материалы в критических ситуациях.

Вопросы для рассмотрения

• Как аддитивное производство может помочь компаниям улучшить технологии и инновации?  
• Окажет ли развитие аддитивного производства значительное влияние на общество?