Sudahkah Anda mengadopsi manufaktur aditif untuk produksi atau ingin segera melakukannya? Kami membagikan 5 tips untuk membantu Anda sukses.
Manufaktur aditif telah menjadi metode manufaktur utama untuk produksi. Menurut survei baru-baru ini oleh Jabil, lebih dari 55% perusahaan menggunakan teknologi pencetakan 3D untuk memproduksi setidaknya 25% dari suku cadang fungsional atau penggunaan akhir mereka.
Tetapi bagaimana Anda dapat memanfaatkan teknologi secara maksimal dan memastikan bahwa produksi aditif Anda dapat ditingkatkan?
Sebelum kita menyelami apa yang harus dipertimbangkan oleh perusahaan yang mengadopsi AM dalam perjalanan produksi aditif mereka, pertama-tama mari kita jelajahi apa yang membuat AM menarik untuk produksi.
Mengapa mengadopsi pencetakan 3D industri?
Pertumbuhan teknologi pencetakan 3D di berbagai industri menunjukkan bahwa perusahaan, baik kecil maupun besar, dapat memperoleh manfaat dari pencetakan 3D dalam berbagai cara.
Produksi sesuai permintaan
Bagi perusahaan yang ingin merangkul manufaktur yang lebih gesit, manufaktur aditif memberikan solusi hemat biaya untuk produksi sesuai permintaan. Teknologi ini dapat digunakan untuk membuat perkakas dan suku cadang pada saat dibutuhkan, mengurangi kebutuhan untuk mempertahankan kelebihan stok persediaan.
Baca juga: Mengapa Perusahaan Harus Menerapkan Manufaktur Aditif Terdistribusi?
Inovasi desain
Selain itu, bagi perusahaan yang mengeksplorasi pendekatan desain baru, pencetakan 3D memperluas kemungkinan desain. Geometri kompleks, seperti struktur kisi, dapat dicetak 3D untuk membuat komponen yang tidak mungkin diproduksi dengan teknologi lain.
Penyesuaian massal
Selanjutnya, pencetakan 3D membuat kustomisasi massal dapat dicapai. Dengan manufaktur tradisional di mana volume tinggi, produksi massal adalah standar, biaya untuk menghasilkan produk yang disesuaikan dalam batch kecil menjadi penghalang. Pencetakan 3D memungkinkan produsen untuk memotong biaya perkakas yang tinggi, sehingga memproduksi suku cadang yang disesuaikan lebih cepat dan lebih hemat biaya.
Baca juga: Pencetakan 3D dan Kustomisasi Massal:Di Mana Kita Saat Ini?
Banyak perusahaan tetap ragu
Terlepas dari manfaatnya, banyak perusahaan yang masih ragu menggunakan manufaktur aditif. Hal ini terutama terjadi pada perusahaan kecil dan menengah, di mana sumber daya dapat dibatasi dan prospek investasinya menakutkan.
Untungnya, memulai perjalanan menuju manufaktur aditif tidak harus berarti investasi besar ke dalam teknologi atau penemuan kembali model bisnis Anda saat ini secara langsung. Perjalanan AM yang sukses dimulai dari menyelidiki kemampuan AM dan secara bertahap bergerak menuju penggabungan teknologi ke dalam proses yang ada.
Di bawah ini, kami membagikan 5 kiat yang dapat ditindaklanjuti untuk membantu Anda berhasil dalam perjalanan dan memastikan operasi AM Anda dapat ditingkatkan.
5 Cara Sukses dengan Manufaktur Aditif
#1 Kembangkan keahlian AM di berbagai bidang
Mengingat semua tantangan yang dihadapi perusahaan saat menerapkan AM, ada baiknya memikirkan adopsi AM di berbagai bidang.
Menurut Steven Taylor dari 3DGBIRE, penyedia layanan dan pelatihan AM, perusahaan memerlukan serangkaian keterampilan untuk keberhasilan penggunaan pencetakan 3D industri, termasuk:
- Pengetahuan tentang teknologi AM
- Keahlian Desain Berbantuan Komputer (CAD)
- Desain untuk Manufaktur Aditif (DfAM)
- Ilmu Material
- Pasca-pemrosesan
- Rekayasa terbalik
- Keterampilan lunak
Berfokus hanya pada satu area, misalnya, mesin, sepertinya tidak cukup untuk membawa Anda ke tempat yang Anda inginkan dengan AM.
Demikian pula, John Barnes dari The Global Barnes Advisors, konsultan teknik AM, menyoroti pentingnya melihat adopsi AM melalui beberapa lensa:“Di TBGA, kami menggunakan pendekatan 4-Lens untuk menyusun rencana untuk mengimplementasikan AM, yang meliputi Mesin, Material , Digital dan Orang. Dalam pendekatan komprehensif ini, kami dapat memastikan bahwa tidak ada yang tertinggal, seperti alur kerja digital dan kebutuhan untuk meningkatkan keterampilan dan melatih orang.”
Namun, sebelum masuk ke pelatihan dan alur kerja digital, perusahaan harus yakin dengan apa yang sebenarnya ingin mereka produksi dengan AM, yang membawa kita ke poin berikutnya:memahami di mana peralihan ke manufaktur aditif masuk akal.
#2 Identifikasi aplikasi yang dapat memanfaatkan AM
Apakah Anda memiliki suku cadang lama yang dapat memperoleh manfaat dari desain ulang? Atau apakah Anda saat ini menyediakan suku cadang dengan permintaan rendah yang dapat diproduksi sesuai permintaan? Ini hanyalah dua alasan untuk mempertimbangkan AM sebagai pengganti metode produksi tradisional.
BRC Automotive melakukan hal itu. Bekerja sama dengan spesialis AM, 3T RPD, perusahaan desain otomotif menggunakan manufaktur aditif untuk memproduksi manifold saluran masuk khusus untuk mesin VW VR6 12v-nya.
Ini dan bagian kompleks bervolume rendah lainnya biasanya akan dicetak atau dicor dengan injeksi, yang menghasilkan biaya tinggi. Selain itu, desainer dapat memasukkan fitur desain yang tidak mungkin dilakukan dengan metode manufaktur lainnya.
Seperti yang ditunjukkan oleh studi kasus ini, memeriksa portofolio produk Anda adalah langkah kunci saat menentukan aplikasi potensial perusahaan Anda untuk teknologi tersebut.
Cara lain untuk memanfaatkan AM termasuk suku cadang manufaktur yang biasanya diproduksi dalam volume rendah, atau komponen yang memerlukan penyesuaian tingkat tinggi yang tidak ekonomis dengan manufaktur tradisional.
Tentu saja, tidak semua suku cadang akan mendapat manfaat dari manufaktur aditif – itulah sebabnya mengidentifikasi aplikasi potensial adalah kuncinya. Jika desain Anda sangat mahal, atau terlalu rumit untuk dibuat, AM bisa menjadi pilihan yang tepat. Sebaliknya, di mana volume tinggi diperlukan, kemungkinan terbaik untuk mempertimbangkan pencetakan injeksi.
Tetapi bagaimana cara terbaik Anda menggabungkan proses mengidentifikasi produk yang akan baik untuk AM dengan proses pengembangan keterampilan AM penting lainnya?
Di sinilah pusat keunggulan muncul.
Baca juga:Aplikasi Industri Pencetakan 3D:Panduan Utama
#3 Siapkan pusat keunggulan Anda sendiri
Menyiapkan pusat keunggulan (CoE) adalah cara yang bagus untuk mengelola adopsi dan integrasi manufaktur aditif perusahaan Anda.
CoE dapat didefinisikan sebagai tim atau fasilitas yang dibentuk untuk mendukung tujuan bisnis dan mendorong keahlian perusahaan Anda di bidang tertentu – dalam hal ini, aditif. CoE Anda akan menjadi kunci untuk menemukan kasus dan praktik penggunaan terbaik – dan menyebarkannya ke seluruh organisasi Anda.
Menempatkan tim seperti itu akan membutuhkan masukan dari pemangku kepentingan utama, termasuk staf produksi dan insinyur. Tentu saja, ini bukan tanpa tantangan, paling tidak karena AM sangat berbeda dari teknik manufaktur konvensional. Ini berarti memikirkan kembali pendekatan konvensional untuk desain, produksi, dan manajemen rantai pasokan.
Ini berarti bahwa CoE Anda juga harus fokus pada pengembangan pola pikir organisasi baru yang akan membantu merangkul model manufaktur dan bisnis baru yang ditawarkan oleh AM.
Swagelok adalah salah satu perusahaan yang telah mengidentifikasi pentingnya pergeseran budaya selain proses perubahan dalam berhasil mengintegrasikan AM. Perusahaan AS memproduksi komponen sistem gas dan fluida volume tinggi, dengan kemampuan ekstensif dalam metode manufaktur subtraktif.
Namun, perusahaan telah mengidentifikasi area di mana manufaktur aditif dapat digunakan untuk mengatasi keterbatasan metode tradisional ini, misalnya dalam produksi katup bola yang dilacak dengan uap. Dalam konferensi yang diadakan oleh SME, presentasi Swagelok berfokus pada pentingnya mengubah budaya perusahaan dan komitmennya untuk menciptakan 'strategi manufaktur aditif multi-faceted'.
Mengembangkan tenaga kerja Anda akan menjadi untaian lain dari pusat keunggulan Anda. Dengan sebagian besar produsen menyebut kurangnya pengetahuan sebagai penghalang utama untuk adopsi AM mereka, mengembangkan talent pool in-house menjadi semakin signifikan.
“Kita cenderung lupa bahwa orang adalah sumber daya utama di AM, bukan peralatannya. Seringkali, pelatihan merupakan komponen untuk sukses di AM .”
John Barnes
Dan mengembangkan pusat keunggulan juga tidak terbatas pada perusahaan besar. UKM sama-sama dapat memanfaatkan pendekatan ini, terutama saat menerapkan strategi AM. Memanfaatkan program pendidikan, misalnya, bisa menjadi titik awal yang bagus.
Misalnya, Purdue University dan The Barnes Global Advisors (TBGA) telah mengembangkan dua Program Sertifikat AM yang dirancang untuk membekali peserta dengan pengetahuan dasar tentang keterampilan AM.
Terlepas dari tantangannya, membangun CoE akan sangat meningkatkan peluang untuk berhasil meningkatkan pengetahuan dan keahlian Anda di AM, sambil mengembangkan praktik terbaik untuk menggunakan teknologi.
#4 Bermitra dengan universitas dan lembaga penelitian
Membangun hubungan kolaboratif dengan universitas dan lembaga penelitian adalah cara lain untuk mendorong adopsi AM dalam organisasi Anda.
Ada manfaat timbal balik untuk kemitraan semacam itu. Di satu sisi, perusahaan dapat memperoleh akses yang lebih besar ke penelitian mutakhir dan bakat ilmiah. Di sisi lain, universitas dapat mengakses dukungan keuangan dan mitra dalam penelitian.
Salah satu contohnya adalah Proto Precision Manufacturing Solutions, sebuah perusahaan AS yang berspesialisasi dalam fabrikasi logam. Melihat kemajuan dalam teknologi pencetakan 3D logam, perusahaan memutuskan untuk memanfaatkan potensinya.
Namun, untuk perusahaan yang relatif kecil seperti Proto Precision, membeli pencetakan 3D logam bukanlah pilihan yang tepat.
Untuk alasan ini, pada tahun 2018 perusahaan menandatangani kemitraan dengan Center for Design and Manufacturing Excellence (CDME) Universitas Negeri Ohio. Tujuan di balik kemitraan ini adalah untuk membantu Proto Precision mengembangkan kemampuan pencetakan 3D logamnya.
CDME menyelenggarakan berbagai teknologi pencetakan 3D logam dalam satu lab universitas, dari pengaliran binder hingga fusi bedak. Dengan akses ke printer 3D kelas atas dan keahlian CDME dalam AM, Proto Precision dapat dengan cepat mengintegrasikan teknologi pencetakan 3D logam ke dalam operasi mereka untuk memenuhi kebutuhan basis pelanggannya yang terus berkembang.
Ini hanyalah salah satu contoh bagaimana kekuatan gabungan industri dan akademisi dapat mempercepat inovasi.
Di luar itu, perusahaan yang ingin memasukkan AM ke dalam produksi, tetapi tidak memiliki keahlian yang diperlukan, dapat beralih ke universitas untuk pengembangan tenaga kerja.
Mengingat kesenjangan keterampilan AM yang ada, membangun hubungan yang lebih kuat dengan universitas – terutama yang menjalankan program pendidikan atau kursus pelatihan AM – adalah model yang bermanfaat yang dapat memberikan hasil yang luar biasa.
#5 Fokus pada pengulangan dan minimalisasi kompleksitas proses
Terakhir, saat Anda mulai mengembangkan kemampuan produksi AM secara internal, hal penting lainnya yang perlu dipertimbangkan adalah bagaimana Anda mencapai pengulangan.
Kualitas yang dapat diulang tidak mudah dicapai di AM.
Sebagian besar teknologi AM memerlukan pengaturan build yang komprehensif untuk memastikan suku cadang tersebut menyelesaikan proses pencetakan dan dapat menjalani pasca-pemrosesan. Seperti yang diketahui sebagian besar pengguna AM, ini terkadang lebih mudah diucapkan daripada dilakukan, karena tidak jarang menghadapi variasi dan inkonsistensi bagian-ke-bagian dan mesin-ke-mesin.
Salah satu cara ke depan adalah mengumpulkan data sebanyak mungkin, yang dapat memberikan wawasan tentang proses pencetakan 3D, dan menggunakan data ini untuk mengoptimalkan proses.
Membangun sistem kontrol loop tertutup dianggap sebagai cara yang paling efisien untuk meningkatkan pengulangan di AM.
Sistem kontrol loop tertutup melibatkan tiga langkah:yang pertama adalah perencanaan pembangunan melalui simulasi; yang kedua adalah mesin dan pemantauan proses; dan terakhir, penggunaan data yang dikumpulkan untuk menganalisis proses pencetakan dan menyesuaikan sistem untuk mencegah kegagalan pembuatan dan memastikan reproduktifitas.
Membangun sistem seperti itu akan membutuhkan konektivitas tingkat tinggi antara mesin dan kemampuan untuk mengoordinasikan proses ini.
Di sinilah Anda harus mulai memikirkan sisi digital. Memasang sistem digital yang mendukung pengumpulan dan penanganan data yang efisien serta mendorong transparansi dan akuntabilitas, adalah hal yang diperlukan untuk pencetakan suku cadang 3D dengan hasil yang andal dan konsisten.
Misalnya, Bowman Additive Production mengkhususkan diri dalam produksi bantalan menggunakan AM. Karena spesialis AM menangani beberapa proyek setiap hari, mempertahankan gambaran yang jelas tentang suku cadang dan persyaratan produksi dalam tahap permintaan, produksi, dan pasca-pemrosesan akan menjadi tantangan dengan alat seperti Excel.
Penggunaan perangkat lunak AM khusus telah memungkinkan perusahaan untuk mengumpulkan data pesanan pencetakan 3D, melacak suku cadang melalui produksi dan pasca-pemrosesan, serta mengoordinasikan semua langkah secara digital. Akibatnya, Bowman AP memusatkan data dan membentuk proses yang disederhanakan yang mendukung pengulangan.
Jadi intinya di sini adalah Anda harus mulai berpikir tentang bagaimana Anda akan mengelola produksi AM Anda sejak dini. Tanpa solusi khusus yang dikembangkan untuk AM seperti MES aditif dan integrasi mesin, Anda berisiko meningkatkan kompleksitas proses. Ini akan membuat pencapaian tingkat pengulangan yang tinggi menjadi tantangan dan akan berdampak pada kemampuan skala secara keseluruhan.
Berpikir besar, mulai dari yang kecil, skala cepat
Mengadopsi teknologi baru dapat menjadi hal yang menakutkan dan bukannya tanpa risiko. Namun, manfaat jangka panjang dari manufaktur aditif jauh lebih besar daripada waktu awal dan investasi yang dibutuhkan.
Seperti yang telah diringkas oleh Brian Alexander dari Solvay, penyedia terkemuka bahan siap pakai AM berkinerja tinggi, “jika Anda realistis dalam menggunakan AM sebagai proses produksi yang layak, Anda perlu menggabungkan bahan, printer/proses, dan desain agar berhasil, jika tidak kinerja, kualitas, dan konsistensi bagian Anda akan jauh di bawah manufaktur tradisional.”
Jadi temukan area di mana AM menambah nilai. Jelajahi teknologi yang tersedia, prioritaskan yang paling sesuai dengan kebutuhan Anda. Manfaatkan kesempatan pelatihan dan pendidikan yang disediakan oleh lembaga penelitian dan perusahaan penasihat.
Terakhir, mulailah mengembangkan strategi untuk implementasi – menggunakan pusat keunggulan Anda sebagai titik fokus.
Langkah-langkah ini akan membantu Anda secara bertahap membangun keahlian Anda sendiri dalam menggunakan manufaktur aditif canggih.
