6 Cara Mengurangi Biaya Produksi dengan Pencetakan 3D
Perkembangan dalam pencetakan 3D telah menunjukkan bahwa teknologi menjadi lebih cepat, proses lebih otomatis dan volume produksi meningkat. Pencetakan 3D kini telah berkembang ke titik di mana ia menawarkan nilai produksi yang signifikan bagi perusahaan. Salah satu aspek dari nilai ini adalah kemampuan untuk secara signifikan mengurangi biaya produksi di semua bidang manufaktur, mulai dari desain hingga pengembangan dan produksi produk. Dengan pencetakan 3D yang menunjukkan nilainya di semua tahap manufaktur, kami akan membagikan 6 cara teknologi dapat membantu perusahaan mengurangi biaya produksi mereka.
1. Pengembangan Produk
Pengembangan produk atau, lebih tepatnya, prototyping cepat tetap menjadi salah satu kasus penggunaan utama untuk pencetakan 3D, dan untuk alasan yang baik. Menggunakan pencetakan 3D untuk pembuatan prototipe dapat membantu perusahaan secara signifikan mengurangi biaya pengembangan produk baru. Karena pencetakan 3D didasarkan pada data CAD digital, membuat iterasi prototipe hanya memerlukan perubahan desain. Ini berarti bahwa bisnis dapat membuat beberapa iterasi produk lebih cepat dan dengan biaya yang jauh lebih rendah daripada metode manufaktur konvensional. Iterasi desain yang lebih cepat pada gilirannya berarti fase pengembangan produk yang dipercepat, karena kekurangan produk dapat diperbaiki dan perbaikan dilakukan di awal tahap desain – meminimalkan kemungkinan kesalahan yang mahal.
Cara lain pencetakan 3D dapat mengurangi biaya terkait dengan pengembangan produk adalah dengan meminimalkan jumlah tenaga kerja yang dibutuhkan untuk memproduksi model, perkakas dan bagian prototipe. Hal ini terutama berlaku untuk pembuatan prototipe logam, yang seringkali membutuhkan banyak tenaga dan biaya. Namun, perusahaan seperti Desktop Metal dan Markforged menawarkan solusi pencetakan 3D hemat biaya untuk pembuatan prototipe logam fungsional.
2. Biaya bahan lebih rendah
Mengurangi biaya bahan baku adalah alasan lain untuk mempertimbangkan pencetakan 3D sebagai alternatif produksi yang layak. Karena bahan mentah dalam pencetakan 3D ditambahkan lapis demi lapis dan hanya jika diperlukan, proses pencetakan secara dramatis mengurangi limbah bahan. Tidak seperti metode manufaktur subtraktif, yang biasanya menghasilkan lebih banyak limbah material, pencetakan 3D hemat sumber daya, terutama ketika material bernilai tinggi digunakan.
Pencetakan 3D juga memungkinkan Anda mengurangi jumlah bahan yang dibutuhkan untuk memproduksi suatu suku cadang, dengan penerangan logam adalah contohnya. Ringan logam mengacu pada praktik membuat bagian logam lebih ringan menggunakan teknologi pencetakan 3D. Dalam industri seperti kedirgantaraan dan olahraga motor, di mana bahkan satu kilogram yang dihemat dapat menghasilkan penghematan biaya yang signifikan, pencetakan 3D adalah salah satu dari sedikit cara bagian logam ringan dapat diproduksi dengan biaya yang efektif.
Dengan manufaktur subtraktif, menghilangkan bahan dari suatu bagian untuk mengurangi beratnya membuatnya lebih mahal. Pemotongan, pengeboran dan pemesinan membutuhkan kerja ekstra dan dengan demikian melibatkan biaya tambahan. Dengan pencetakan 3D, kerumitan yang terlibat dalam memproduksi struktur ringan tidak datang dengan biaya tambahan. Padahal, justru sebaliknya:semakin ringan bagiannya, semakin murah dan cepat proses produksinya.
3. Peluang desain baru
Pencetakan 3D memungkinkan desainer dan insinyur produk untuk bereksperimen dengan desain dan geometri kompleks yang tidak dapat diperoleh dengan metode manufaktur lainnya. Untuk perusahaan yang berpikiran maju, ini adalah cara lain untuk mencapai penghematan biaya sambil mempertahankan inovasi produk.
Salah satu contohnya di tempat kerja adalah di bidang konsolidasi bagian, di mana merancang untuk manufaktur aditif dapat mencapai penghematan biaya nyata. Sementara dengan manufaktur tradisional mengharuskan beberapa komponen diproduksi dan kemudian dirakit untuk membuat bagian akhir, pencetakan 3D menawarkan pendekatan yang berbeda. Dengan menggunakan teknologi, bagian yang dibuat dari beberapa komponen terpisah dapat dicetak sebagai satu bagian yang terintegrasi. Penggunaan teknik konsolidasi bagian dengan cara ini memungkinkan produsen untuk mencapai penghematan biaya yang signifikan, termasuk biaya tenaga kerja yang terkait dengan pekerjaan perakitan, mengurangi biaya persediaan (karena lebih sedikit atau bahkan tidak ada komponen tambahan yang perlu dibeli dan disimpan) dan biaya perawatan yang lebih rendah, karena kinerja bagian ditingkatkan.
Sampai saat ini, salah satu kisah sukses terbesar dalam menggunakan pencetakan 3D untuk mengurangi jumlah suku cadang berasal dari GE. Perusahaan telah menggunakan pencetakan 3D untuk mengurangi jumlah komponen dalam mesin turboprop General Electric Catalyst baru dari 845 menjadi hanya 11. Menurut GE, pendekatan baru pada desain tidak hanya menurunkan biaya keseluruhan tetapi juga mengurangi konsumsi bahan bakar sebesar 20% dan menurunkan berat mesin secara keseluruhan. Dengan menggabungkan suku cadang di mesin, ada lebih sedikit suku cadang yang perlu dirancang, disertifikasi, diperiksa, dan diproduksi.
4. Produksi volume rendah
Ada banyak kasus di mana volume produksi tidak membenarkan investasi dalam peralatan produksi yang sangat mahal. Untuk alasan ini, teknik manufaktur konvensional, seperti injection moulding, biasanya tidak cocok untuk produksi volume rendah. Namun, karena pencetakan 3D berkembang menjadi teknologi untuk produksi, ini telah membuka peluang baru untuk cara yang lebih hemat biaya untuk membuat produk dalam jumlah kecil. Tanpa biaya perkakas dan penyiapan, pencetakan 3D menjadi solusi ideal untuk mengirimkan suku cadang dalam jumlah rendah.
Sementara produksi volume rendah adalah kasus penggunaan yang menarik untuk pencetakan 3D, beberapa perusahaan mencari cara untuk mendorong teknologi ke arah produktivitas yang lebih besar. Misalnya, Betatype, spesialis manufaktur aditif Inggris, baru-baru ini menjadi berita utama dengan komponen otomotif cetak 3D-nya. Perusahaan ini mampu mengoptimalkan dua printer 3D logam untuk mengirimkan 384 bagian logam dalam satu pembuatan hanya dalam 34 jam. Sebagai perbandingan, butuh 400 jam untuk membuat jumlah suku cadang ini menggunakan printer 3D yang tidak dioptimalkan. Biaya per bagian juga telah dikurangi dari $40 menjadi di bawah $4. Perusahaan mengklaim bahwa 'dengan pemasangan 7 mesin yang menjalankan proses yang dioptimalkan ini, volume dapat mendekati 1 juta suku cadang per tahun — suku cadang yang lebih fungsional dan lebih hemat biaya.'
5. Mengurangi biaya perkakas
Biaya produksi dapat dikurangi secara substansial dengan bantuan produksi pencetakan 3D, seperti jig dan perlengkapan. Jig dan perlengkapan sering dialihdayakan ke pemasok eksternal, di mana mereka dibuat dengan mesin CNC atau dilas dan dirakit secara manual. Namun, jig dan perlengkapan pencetakan 3D in-house terbukti menjadi alternatif yang jauh lebih cepat dan lebih murah.
Volkswagen Autoeuropa telah mencetak alat kustom selama beberapa tahun sekarang, menggunakan printer 3D Ultimaker. Teknologi ini memungkinkan perusahaan untuk membuat jig dan perlengkapan ringan, yang dirancang untuk ergonomi yang lebih baik dan peningkatan kinerja. Yang paling mengesankan, pencetakan 3D internal membantu Volkswagen Autoeuropa mencapai lebih dari 90% pengurangan biaya jika dibandingkan dengan mencari alat secara eksternal.
6. Suku cadang pencetakan 3D
Banyak industri mempertahankan stok suku cadang yang jarang dan permintaan rendah, dan ini dapat membuktikan pengeluaran yang mahal. Dengan pencetakan 3D, tidak perlu menyimpan inventaris untuk suku cadang tersebut sama sekali. Dengan memanfaatkan teknologi, produsen dapat memproduksi suku cadang sesuai permintaan, mengurangi jumlah suku cadang yang disimpan, dan dengan demikian mengurangi biaya persediaan.
Dengan munculnya manufaktur terdistribusi, OEM dan pemasok suku cadang juga mengambil langkah untuk membangun fasilitas AM lokal untuk suku cadang pencetakan 3D yang lebih dekat dengan pelanggan. Ini mengarah pada pengiriman yang lebih cepat dan sederhana, menurunkan biaya logistik dan mengurangi kompleksitas rantai pasokan.
