Wawancara Pakar:Co-Founder Carbon Philip DeSimone tentang Menuju Produksi Volume Tinggi dengan Pencetakan 3D

Karbon telah mengalami peningkatan pesat sejak didirikan pada tahun 2013. Selama enam tahun terakhir, teknologi Digital Light Synthesis™ (DLS) milik perusahaan telah diadopsi oleh pelanggan di berbagai industri, dari dirgantara dan otomotif hingga konsumen barang dan medis. Maju cepat ke 2019, di mana perusahaan yang berbasis di Silicon Valley yang didukung oleh usaha ini sekarang menjadi salah satu dari hanya tiga produsen printer 3D yang telah mencapai penilaian lebih dari $1,7 miliar.

Melalui teknologinya, Carbon memiliki rencana besar untuk mengganggu cara pembuatan bagian-bagian polimer. Dan dengan klien profil tinggi di daftarnya, termasuk orang-orang seperti adidas, Ford Motor Company dan Lamborghini, perusahaan tampaknya akan menindaklanjuti visinya.

Kami dapat berbicara dengan Co-Founder dan VP Pengembangan Bisnis Carbon, Philip DeSimone, untuk mempelajari lebih lanjut tentang teknologi, strategi pertumbuhan, dan misi perusahaan.

Menciptakan kembali cara bagian polimer dibuat

Untuk DeSimone, misi Carbon jelas. “Tujuan kami adalah untuk menemukan kembali bagaimana produk polimer dirancang, direkayasa, diproduksi, dan dikirim,” katanya. “Teknologi Digital Light Synthesis milik kami adalah bagian penting dari ini.”

Digital Light Synthesis, atau disingkat DLS, adalah elemen inti dari proposisi nilai Carbon. Teknologi ini pertama kali diperkenalkan secara publik pada tahun 2015, pada pembicaraan TED yang diberikan oleh Co-Founder dan CEO perusahaan, Dr Joseph DeSimone. Pada saat itu, prinsip utama dari pembicaraan tersebut adalah peningkatan kecepatan yang diberikan oleh teknologi baru.

Jadi bagaimana sebenarnya proses kerja DLS?

Singkatnya, DLS adalah teknologi pencetakan 3D yang menggabungkan cahaya dan oksigen untuk menghasilkan bagian-bagian dari kumpulan resin cair yang dapat diprogram.

Proses pencetakan fotokimia bekerja dengan memproyeksikan cahaya melalui membran permeabel oksigen ke dalam tong resin cair yang dapat disembuhkan dengan UV. Pemandian atau oven curing termal yang diprogram kemudian digunakan untuk mengatur sifat mekanik bagian untuk memperkuatnya.

Bagi pelanggan, teknologi ini menawarkan berbagai manfaat, terutama kemampuan untuk mencetak 3D suku cadang berperforma tinggi dan tahan lama dengan permukaan akhir yang sangat baik dan sifat mekanik isotropik  — semuanya dengan biaya lebih rendah daripada teknik manufaktur tradisional.

Tentu saja, meningkatnya permintaan untuk pencetakan 3D hanyalah salah satu indikator utama dari meningkatnya digitalisasi manufaktur. Untuk DeSimone, manfaat ini tidak dapat disangkal.

“Sekali perusahaan menjadi digital, mereka tidak akan pernah bisa kembali,” katanya tegas.

“Pencetakan 3D memungkinkan produsen membuka peluang bisnis baru seperti penyesuaian massal, inventaris sesuai permintaan, dan desain produk yang sebelumnya tidak mungkin. Ini secara mendasar mengubah cara berpikir desainer dan insinyur, cara orang berkolaborasi dan bekerja, serta menghilangkan kendala konvensional.”

Beralih dari pembuatan prototipe ke produksi volume tinggi

Mengalihkan percakapan dari pembuatan prototipe cepat ke produksi telah menjadi hak prerogatif utama bagi industri manufaktur aditif dalam beberapa tahun terakhir.

Seiring perusahaan ingin mengintegrasikan teknologi pencetakan 3D ke dalam alur kerja produksi mereka, produsen perangkat keras dihadapkan pada tugas tersebut mengembangkan mesin yang memberikan peningkatan kecepatan dan akurasi bagian yang lebih besar.

Bagi sebagian orang, Karbon sudah terbukti menjadi pelopor dalam hal ini. Bulan lalu, perusahaan meluncurkan printer L1 baru, menandai mesin pertama perusahaan sejak printer M2, diluncurkan pada 2017.

Ditagih sebagai 'solusi manufaktur ujung-ke-ujung', L1 telah dikembangkan dengan mempertimbangkan manufaktur volume tinggi (perhatikan bahwa 'L' berarti 'besar'). Ini menawarkan area build lima kali lebih besar dari pendahulunya dan diarahkan untuk produksi beberapa suku cadang dalam sekali jalan.

Produsen peralatan, Riddell, telah diumumkan sebagai salah satu pengguna pertama mesin tersebut. Perusahaan telah mulai menggunakan L1 untuk platform helm Diamond-nya: lapisan helm cetak 3D yang disesuaikan untuk pemain NFL.

Liner helm dicetak dari elastomer khusus yang sangat redaman yang diproduksi oleh Carbon dalam bentuk struktur kisi dan telah dirancang untuk menyerap benturan paling banyak sambil juga memberikan kenyamanan dan kecocokan khusus. Elemen yang disesuaikan berarti bahwa desain dapat disesuaikan dengan dimensi pemain.

Namun, mungkin kemitraan yang dipublikasikan antara Carbon dengan adidas yang benar-benar akan membawa ambisi manufaktur volume tinggi perusahaan membuahkan hasil.

Ingin mengembangkan midsole yang dapat memenuhi tuntutan kinerja atlet elit, adidas membutuhkan sarana pembuatan midsoles yang dapat memenuhi kebutuhan yang berkaitan dengan kenyamanan, bantalan dan gerakan. Pencetakan 3D — dan teknologi DLS Carbon secara lebih spesifik — terbukti menjadi solusi ideal.

Sejak mengumumkan rencana untuk mencetak 3D midsole untuk sepatu kets 4D Futurecraft adidas,  perusahaan telah berkomitmen untuk memproduksi 100.000 pasang sepatu pada tahun 2019. Menurut DeSimone, keduanya memiliki tujuan untuk menskalakan ini untuk menghasilkan jutaan unit selama dua tahun ke depan. Mengacu pada kolaborasi tersebut, dia mengatakan:“Produksi massal ini dimungkinkan oleh printer L1 kami, yang dirancang untuk memproduksi produk yang sangat terspesialisasi dalam skala besar.”

Memang, peningkatan produksi ini menunjukkan fokus industri yang lebih luas pada pencetakan 3D untuk manufaktur volume tinggi.

“Di Carbon, kami menghadirkan printer, material, perangkat lunak, dan alat desain yang dibutuhkan untuk menghadirkan solusi fasilitas manufaktur lengkap. Semua hal ini diperlukan untuk melewati jurang antara pembuatan prototipe dan produksi.”

Strategi Pertumbuhan Karbon

Selidiki lebih jauh pertumbuhan Carbon dan pentingnya kemitraannya menjadi jelas.

Selama beberapa tahun terakhir, perusahaan telah mengumumkan sejumlah kolaborasi tingkat tinggi yang, khususnya, tidak terbatas pada satu sektor atau vertikal.

Jadi apa pendekatan Carbon terhadap kemitraan dan apa peran mereka dalam strategi pertumbuhan perusahaan?

“Kemitraan sangat penting untuk kesuksesan kami dan penting dalam setiap aspek bisnis kami ,” kata DeSimone, saat ditanya. “Setiap kali kami menandatangani perjanjian berlangganan dengan pelanggan, kami mendaftar untuk kemitraan dengan perusahaan itu selama perjanjian. Karbon memungkinkan pelanggan untuk berproduksi dalam skala besar dengan cara yang belum pernah dilakukan sebelumnya dan satu-satunya cara untuk melakukannya dengan sukses adalah jika kita bekerja berdampingan, hari demi hari untuk mewujudkannya.”

Ambil kemitraan baru-baru ini dengan Ford Motor Company Januari lalu sebagai contoh. Di Additive Manufacturing for Automotive Workshop di North American International Auto Show 2019 di Detroit, kedua perusahaan memamerkan serangkaian suku cadang otomotif, yang diproduksi menggunakan pencetakan 3D. Mereka termasuk Suku Cadang Servis Lengan Penghangat, Ventilasi, dan Pendinginan (HVAC) untuk Ford Focus, Colokan Bantu Ford F-150 Raptor, dan Braket Rem Parkir Listrik Ford Mustang GT500.

Untuk Karbon, tonggak sejarah ini merupakan langkah lain dalam tujuannya untuk menyediakan suku cadang tingkat teknik yang dapat digunakan dalam aplikasi suku cadang industri. Ini juga menunjukkan potensi abadi pencetakan 3D untuk sektor otomotif.

“Kami percaya ada peluang besar bagi Carbon untuk bermitra dengan pembuat mobil untuk membuat mobil yang lebih ringan dan inventaris sesuai permintaan,” kata DeSimone. “Dengan Ford, kami telah mampu mencapai pengurangan berat 60 persen untuk braket rem parkir elektrik Ford Mustang GT500, pengurangan waktu tunggu 50 persen, dan pengurangan biaya 90 persen untuk lengan tuas Ford Focus HVAC. ”

Tentu saja, kemitraan bukan satu-satunya faktor yang mendorong kesuksesan Carbon – penentuan posisi produk dan memenuhi permintaan pasar juga merupakan kuncinya, seperti yang ditunjukkan oleh DeSimone. “Menurut saya, prinsip dasar yang mendorong kesuksesan kami adalah bahwa kami telah memposisikan diri dan terlibat dengan mitra sebagai 'perusahaan solusi sejati.'”

Pengembangan Material

Selain pengembangan perangkat kerasnya, Carbon juga memperhatikan pengembangan material.

Dengan apa yang disebut DeSimone sebagai 'pendekatan multi-cabang' untuk material, Carbon mengundang pengembangan dan validasi pihak ketiga serta pengembangan material internal.

“Kami percaya bahwa jika pihak ketiga membuat materi yang berbeda, kami harus memvalidasinya untuk platform dan menawarkannya kepada pelanggan di Toko Resin kami,” DeSimone menjelaskan. “Kami juga memiliki tim di Carbon yang mengembangkan materi yang belum pernah dilihat siapa pun dalam pencetakan 3D. Bahan-bahan ini membantu menciptakan peluang baru bagi perusahaan untuk membuat produk yang sebelumnya tidak dapat dibuat, seperti midsole Futurecraft 4D untuk adidas.”

Tentu saja, fokus pada bahan memiliki implikasi strategis, memungkinkan Carbon untuk mengembangkan bahan khusus yang disesuaikan dengan kebutuhan berbagai industri.

Seperti otomotif. Dalam kerjasamanya dengan Ford, material yang digunakan adalah Epoxy (EPX) 82. Resin berkekuatan tinggi adalah kandidat kuat untuk aplikasi produksi, dengan sifat seperti daya tahan, ringan, tahan suhu tinggi, dan tahan terhadap tekanan tinggi.

Industri medis adalah bidang lain yang ditargetkan Karbon untuk pengembangan material. Pada bulan September 2018, Carbon mengumumkan material tingkat medis pertama untuk teknologi DLS-nya:Medical Polyurethane 100 (MPU 100), yang dirancang untuk meningkatkan kualitas produk medis dan mempercepat waktu pengembangan produk.

Resin polimer putih menawarkan berbagai sifat mekanik, termasuk kekuatan tinggi, ketahanan abrasi, biokompatibilitas dan kemampuan sterilisasi. Kombinasi sifat-sifat ini menjadikan MPU 100 ideal untuk perangkat medis sekali pakai, gagang alat bedah, dan prostetik — hanya untuk beberapa aplikasi.

Melihat ke Depan

Seperti apa lima, sepuluh tahun ke depan bagi industri manufaktur aditif? DeSimone memberikan pemikirannya.

Tantangan utama adalah menggerakkan pencetakan 3D lebih dari sekadar industri pembuatan prototipe dan pendidikan terkait penggunaan teknologi pencetakan 3D secara maksimal,” katanya.

Meskipun demikian, DeSimone memperjuangkan peluang masa depan teknologi.

“Saya benar-benar berpikir Anda akan melihat dampak manufaktur digital sebagai solusi untuk manufaktur skala penuh. Ada peluang besar bagi manufaktur digital untuk membuat penyok di pasar cetakan injeksi polimer senilai $300 miliar. Karbon akan memainkan perannya dalam menunjukkan apa yang mungkin ketika Anda menggabungkan inovasi dalam perangkat lunak, perangkat keras, dan material untuk membuat yang tidak dapat dibuat.”

Adapun apa selanjutnya untuk Karbon? “Kami fokus pada pertumbuhan dan membangun bisnis yang sukses,” kata DeSimone. “Kami melihat pertumbuhan tiga digit pada 2018 dan kami berada di jalur untuk pertumbuhan tiga digit lagi pada 2019. Kami juga memiliki kemitraan dan aplikasi yang lebih menarik dalam pengerjaan, yang sangat kami senangi.”

Untuk mempelajari lebih lanjut tentang Karbon, kunjungi: https://www.carbon3d.com/

———————————-

Wawancara Pakar

Pameran seri Wawancara Pakar AMFG perusahaan dan individu yang inovatif membantu membentuk masa depan manufaktur aditif. Untuk informasi lebih lanjut tentang berpartisipasi dalam serial ini, harap hubungi [email protected].