[Kredit gambar:BMW]
Pasar pencetakan 3D otomotif diperkirakan akan tumbuh hingga peluang $9 miliar pada tahun 2029. Mengotomatiskan operasi AM akan berperan penting dalam mendorong pertumbuhan ini.
Di bawah ini, kami mengeksplorasi tantangan yang dihadapi pengguna AM di industri otomotif yang dapat menghambat pertumbuhan ini dan bagaimana digitalisasi dan perangkat lunak dapat membantu memenuhi tantangan ini secara langsung.
Manufaktur aditif dalam industri otomotif
Sesuai dengan industri yang bergerak di sekitar orang dan barang, industri otomotif berada di tengah-tengah perubahan besar.
Kekurangan semikonduktor, perubahan standar efisiensi bahan bakar yang membayangi, dan peningkatan kendaraan listrik dan hibrida yang sedang berlangsung di seluruh dunia adalah beberapa tren penting yang membentuk industri otomotif pada tahun 2021.
Pada saat yang sama, OEM dan pemasok otomotif bergulat dengan dampak pandemi. Pandemi COVID-19 membuat penjualan otomotif menurun, terutama di bulan-bulan awal. Pada akhirnya, penjualan tahun 2020 turun sekitar 15% dari tahun ke tahun, menunjukkan penurunan besar-besaran untuk industri ini.
Sebagai bagian dari tren ini, pembuat mobil telah melakukan investasi strategis dalam manufaktur fleksibel dan ketahanan rantai pasokan. Itu termasuk mampu menggabungkan perubahan desain lebih cepat, meningkatkan efisiensi jalur perakitan dengan alat yang lebih ergonomis, dan memberikan kelincahan dengan suku cadang sesuai permintaan.
Manufaktur aditif telah berperan dalam membantu pembuat mobil memperkuat industri mereka melalui manufaktur fleksibel.
Di satu sisi, teknologi telah mengakar dalam pengembangan produk otomotif, memungkinkan desainer untuk mengulangi dan memvalidasi desain lebih cepat dengan prototipe cetak 3D. Di sisi lain, pembuat mobil besar juga telah memperluas penggunaan pencetakan 3D untuk alat perakitan, suku cadang, dan suku cadang mobil penggunaan akhir.
Meningkatnya penggunaan AM dalam produksi juga sebagian didorong oleh munculnya E-vehicles. Mobil listrik perlu lebih ringan agar lebih hemat energi.
Mengurangi bobot komponen memerlukan pendekatan baru terhadap desain komponen di bawah kap. AM adalah salah satu teknologi yang memungkinkan bobot ringan dan desain baru yang tidak layak dengan metode manufaktur tradisional.
Karena itu, seiring dengan meningkatnya penggunaan AM di otomotif, demikian pula kompleksitas pengelolaan produksi AM, termasuk pemenuhan pesanan, kontrol kualitas, dan manajemen rantai pasokan. Baik untuk pembuatan prototipe atau produksi serial, pembuat mobil yang menggunakan AM internal harus menghadapi banyak tantangan.
Di bawah ini, kami mengeksplorasi tantangan yang paling mendesak dan bagaimana otomatisasi digital dapat membantu perusahaan otomotif memaksimalkan produktivitas AM mereka.
Baca juga:
• Bagaimana Pencetakan 3D Mengubah Industri Otomotif?
• 4 Tren Manufaktur Digital Utama di Industri Otomotif
• 10 Contoh Seru 3D Printing di Industri Otomotif Tahun 2021
Lima tantangan pencetakan 3D yang dapat diselesaikan oleh pembuat mobil melalui digitalisasi
1. Memastikan penyelesaian prototipe yang lebih cepat
Saat OEM berlomba untuk menghadirkan fitur-fitur canggih ke jalan terlebih dahulu, ada permintaan yang lebih besar untuk pembuatan prototipe cepat. Apakah pembuat mobil perlu memvisualisasikan konsep atau menguji ide dengan prototipe fungsional, pencetakan 3D membuktikan teknologi yang ideal.
Namun, menjalankan fasilitas atau lab RP memiliki tantangannya sendiri. Misalnya, mengumpulkan pesanan pelanggan secara manual (yang sering kali masuk melalui email atau telepon), mengutipnya, dan mengirim kembali penawaran sering kali merupakan aktivitas yang tidak dioptimalkan yang memperpanjang waktu tunggu.
Mengelola langkah pemesanan secara manual dan dengan bantuan alat tersembunyi seperti spreadsheet rentan terhadap kesalahan dan hanya menyisakan sedikit peluang untuk ditingkatkan.
Solusi yang lebih baik adalah dengan menstandardisasi dan mengotomatiskan proses pengumpulan permintaan pencetakan 3D. Salah satu cara untuk melakukannya adalah dengan menerapkan platform yang memungkinkan pengguna, mis. insinyur, untuk meminta bagian melalui portal khusus dengan mengunggah file 3D dan memilih bahan dan teknologi yang sesuai.
Ini berarti bahwa mereka dapat melakukan pemesanan dalam hitungan menit tanpa perlu berkomunikasi dengan asisten lab RP dan mendapatkan pemberitahuan secara otomatis tentang setiap pencapaian dalam alur kerja manufaktur prototipe mereka.
Setelah pesanan masuk ke sistem, manajer lab RP dapat melacak pesanan yang masuk, memprioritaskannya, dan menjadwalkan produksi. Proses pengiriman pesanan mulai bekerja seperti mesin yang diminyaki dengan baik melalui otomatisasi, menghemat waktu yang seharusnya dihabiskan manajer untuk mengumpulkan dan mengatur data secara manual.
Dengan kecepatan menjadi prioritas utama bagi produsen mobil, semakin cepat desainer dapat menerima prototipe mereka, semakin gesit mereka dalam menguji dan memvalidasi ide produk. Pengembangan produk yang dipercepat, pada gilirannya, berperan dalam waktu-ke-pasar yang lebih cepat untuk kendaraan baru dan meningkatkan persaingan.
2. Kontrol yang lebih baik atas rantai pasokan AM dan alur kerja outsourcing
Industri otomotif adalah rantai pemasok, produsen, dan konsumen yang terintegrasi. Produk yang sudah jadi, seperti mobil atau kendaraan jenis lain, terdiri dari beberapa ratus bahkan beberapa ribu elemen yang diproduksi dan dipasok oleh perusahaan yang berbeda, sering kali berlokasi di negara yang berbeda.
Rantai pasokan di AM otomotif juga kompleks:OEM otomotif yang ingin memasang suku cadang yang dicetak 3D ke dalam mobil mereka harus berkolaborasi dengan pemasok yang berbeda untuk memastikan produksi dan distribusi suku cadang yang tepat waktu.
Namun, seperti yang ditunjukkan oleh beberapa percakapan kami dengan pelanggan, bagi banyak produsen otomotif yang mendapatkan suku cadang AM dari pemasok pihak ketiga tidak efisien. Prosesnya sering kali melibatkan bolak-balik email dan panggilan telepon untuk mendiskusikan dan menyepakati harga, dan melakukannya secara manual mengakibatkan kurangnya transparansi dan kelincahan.
Rantai pasokan AM adalah area yang kompleks untuk dikendalikan, tetapi berikut adalah beberapa tips tentang bagaimana Anda dapat mengelola rantai pasokan AM dengan lebih efisien:
- Mengintegrasikan semua pemasok dan produsen suku cadang ke platform rantai pasokan dan pesanan AM terpusat. Jaringan pemasok dan subkontraktor yang terintegrasi memungkinkan Anda membandingkan waktu dan biaya produksi, sehingga lebih mudah untuk memilih pemasok yang lebih sesuai.
- Bila dikelola melalui MES aditif, jaringan pemasok terintegrasi memungkinkan Anda merampingkan aliran pesanan dengan perutean otomatis. Hal ini memungkinkan semua orang di rantai pasokan otomotif bersiap untuk menerima dan memproses pesanan dengan cepat.
- Terakhir, berkolaborasi dengan pemasok melalui platform terpusat menciptakan visibilitas untuk suku cadang dan proyek AM dan memungkinkan Anda mengidentifikasi penundaan atau masalah lain sejak dini.
3. Memastikan pengulangan proses AM dan kualitas suku cadang
Efisiensi produksi dan kualitas suku cadang sangat penting ketika suku cadang mobil mencetak 3D.
Namun, sementara proses manufaktur tradisional dipahami dengan baik, industri masih mencari pendekatan terbaik untuk AM yang akan menjamin kualitas berulang.
Di AM, suku cadang diproduksi dalam jumlah kecil, berpotensi di pabrik yang berbeda. Tanpa cara untuk mencapai produksi yang konsisten setiap saat, sulit bagi produsen untuk memastikan bahwa suku cadang selalu diproduksi dengan spesifikasi yang tepat.
Untuk memastikan AM berulang dan suku cadang jadi berkualitas tinggi, produsen otomotif perlu menetapkan alur kerja standar.
Standarisasi operasi AM akan memerlukan manajemen sistem dan proses AM yang efektif, otomatisasi, dan konektivitas tingkat tinggi untuk memberikan visibilitas alur kerja yang lengkap.
Oleh karena itu, OEM dan pemasok otomotif memerlukan sistem manajemen manufaktur aditif digital, seperti MES aditif.
MES aditif modern menawarkan alat canggih yang mendukung operasi AM yang konsisten dan standar.
MES aditif memungkinkan pengguna untuk mengontrol operasi dengan menambahkan nomor seri unik ke suku cadang dan menetapkan aturan yang mengotomatiskan aliran suku cadang melalui langkah-langkah produksi yang berbeda. Misalnya, setelah pesanan dikonfirmasi, sistem dapat secara otomatis menetapkan suku cadang dari pesanan ke mesin tertentu berdasarkan parameter yang ditentukan seperti bahan, teknologi, prioritas, dan ketersediaan printer 3D.
Kemudian, setelah pencetakan selesai, perangkat lunak MES dapat melacak suku cadang lebih lanjut selama operasi pasca-pemrosesan dan pemeriksaan kualitas hingga pengiriman, mempertahankan satu utas digital.
Ketika perangkat lunak mengontrol proses, itu menghilangkan kemungkinan kesalahan seperti menetapkan suku cadang ke mesin yang salah atau tenggat waktu yang hilang karena prioritas pesanan yang tidak teratur.
Selain itu, sistem digital menyederhanakan kualitas kontrol dan pemeriksaan audit. Saat data dipusatkan, dan setiap perubahannya dicatat dan dilacak, akan lebih mudah untuk melacak kualitas dan mensertifikasi proses sesuai dengan standar industri.
4. Memaksimalkan produktivitas lab manufaktur aditif
Saat mengelola fasilitas atau lab AM otomotif, ada kebutuhan penting untuk meningkatkan produktivitas guna mencapai ROI yang lebih tinggi pada peralatan dan material pencetakan 3D yang mahal.
Tapi bagaimana Anda mengukur produktivitas peralatan manufaktur Anda? Bagaimana Anda mendapatkan wawasan untuk meningkatkan proses Anda?
Tanpa teknologi yang tepat, mengukur produktivitas lini produksi AM menjadi sulit. Ini terutama benar jika Anda mengandalkan spreadsheet, kertas, atau platform perangkat lunak yang berbeda.
Alat manual yang terputus tidak memadai untuk tugas melacak dan mengukur produktivitas sistem AM Anda. Mereka tidak memberikan tingkat visibilitas yang Anda butuhkan untuk menjalankan produksi AM secara efektif.
Untuk melacak produktivitas dengan lebih baik, Anda dapat menggunakan sistem MES aditif terintegrasi yang terhubung dengan sistem AM dan menghasilkan laporan tentang metrik penting, seperti hasil, tingkat kegagalan vs keberhasilan, dan waktu kerja alat berat.
Berbekal data, manajer lab dapat mengidentifikasi hambatan, seperti peralatan yang berkinerja buruk dan mengambil langkah proaktif untuk menjaga efisiensi. Data tentang kinerja lab AM dapat mendorong manajer untuk membuat keputusan bisnis penting guna meningkatkan produktivitas, seperti mengoptimalkan parameter alat berat atau menugaskan lebih banyak operator ke tugas tertentu.
5. Memproduksi suku cadang secara fleksibel dan sesuai kebutuhan
Salah satu peluang terbesar yang dibuka oleh pencetakan 3D adalah membuat suku cadang atau alat sesuai permintaan dan dalam jumlah yang fleksibel.
Namun, agar proses ini efisien dan dapat diulang, produsen memerlukan database lengkap file AM dan data produksi yang memungkinkan mereka menemukan, memesan, dan memproduksi suku cadang dan alat sesuai permintaan.
Kurangnya sistem yang tepat untuk memelihara database seperti itu meniadakan manfaat pencetakan 3D berdasarkan permintaan. Misalnya, menyimpan file pencetakan 3D dalam folder atau mengirimnya melalui email dapat dengan cepat menyebabkan duplikat atau bahkan file usang yang dibagikan.
Selain itu, penyimpanan data pencetakan 3D yang tidak dioptimalkan tidak dapat mendukung kelincahan dalam manufaktur. Mungkin sangat memakan waktu bagi manajer lab AM untuk menemukan versi file yang benar, memeriksa ulang persyaratan produksinya, dan hanya setelah itu mengirimnya untuk produksi.
Pendekatan yang lebih baik untuk produksi sesuai permintaan adalah dengan membuat katalog digital suku cadang yang menyimpan model CAD versi terbaru, serta persyaratan produksinya.
Sistem penyimpanan file tunggal memudahkan untuk menemukan file desain dan semua informasi yang diperlukan tentang bagian tersebut, seperti proses dan bahan yang diperlukan.
Manfaat tambahan dari inventaris suku cadang virtual adalah kemampuannya untuk terhubung ke aplikasi perangkat lunak Anda yang lain, seperti ERP dan MES.
Menautkan inventaris virtual dan perangkat lunak manajemen produksi Anda secara digital memiliki dua manfaat mendasar. Pertama, memungkinkan pengguna AM untuk memesan suku cadang dengan mengklik tombol. Dan kedua, perencana produksi AM dapat diberitahu tentang pesanan secara instan dan menjadwalkan suku cadang untuk produksi tanpa proses bolak-balik yang membosankan.
Baca juga:4 Cara Inventaris Digital Dapat Mendukung Operasi Manufaktur Aditif Anda
Mendorong pertumbuhan AM otomotif dengan digitalisasi
Manufaktur aditif membantu pembuat mobil dan pemasok menjadi lebih mudah beradaptasi dengan perubahan dan berinovasi lebih cepat. Namun, untuk sepenuhnya memanfaatkan potensi AM, pengadopsi teknologi perlu memastikan efisiensi dan skalabilitas pencetakan 3D.
Untuk mendukung pertumbuhan AM, produsen otomotif yang berpikiran maju beralih ke digitalisasi proses alur kerja yang kritis. Digitalisasi memiliki banyak manfaat yang ditawarkan untuk manajemen operasi AM, termasuk pemesanan yang disederhanakan dan penjadwalan produksi, rantai pasokan terintegrasi, dan inventaris virtual untuk manufaktur aditif sesuai permintaan.
Tetapi untuk memaksimalkan digitalisasi, perlu didasarkan pada platform terpusat yang dapat menghubungkan berbagai bagian operasi AM untuk visibilitas dan keterlacakan yang lengkap.
Platform semacam itu dapat ditemukan di MES aditif. Saat perusahaan otomotif mempercepat pengembangan produk dan memperkenalkan suku cadang mobil yang dioptimalkan dengan bantuan pencetakan 3D, solusi digital, seperti MES, membantu mereka melakukannya dengan lebih efisien, membuka peluang untuk pengambilan keputusan yang lebih baik, pengoptimalan proses, dan pertumbuhan yang terukur.
Temukan bagaimana AMFG dapat membantu Anda
Dengan konektivitas sistem, otomatisasi alur kerja, dan berbagai integrasi perangkat lunak, MES aditif dan perangkat lunak alur kerja kami menawarkan solusi lengkap untuk membantu pengguna AM otomotif mencapai proses AM yang terhubung dan terukur di seluruh organisasi dan rantai pasokan mereka.
