Masa Depan Pencetakan 3D:12 Takeaways Utama dari AM Landscape Digital Conference 2020 AMFG (Bagian 1)
Pada bulan April, AMFG mengumpulkan para profesional dan pakar pencetakan 3D dalam Konferensi Digital Lanskap Manufaktur Aditif pertama kami di 2020, tempat kami berbagi perspektif dan wawasan tentang keadaan industri saat ini.
Tema umum konferensi berkisar pada upaya berkelanjutan dalam memerangi pandemi COVID-19, peran pencetakan 3D dalam rantai pasokan, dan berlanjutnya pematangan teknologi, material, dan perangkat lunak manufaktur aditif (AM).
Bagi mereka yang tidak dapat menghadiri konferensi, kami telah menyusun artikel ini untuk mengeksplorasi pembelajaran utama dari konferensi AM Landscape. Anda juga dapat melihat saluran YouTube kami untuk menonton setiap presentasi pembicara secara online.
1. Industri ini terus berkembang
Victoria Akinsowon, Manajer Pemasaran Senior di AMFG, memulai konferensi dengannya pidato utama yang menguraikan keadaan industri AM pada tahun 2020.
Meskipun di seluruh dunia berjuang melawan pandemi COVID-19, teknologi pencetakan 3D melanjutkan perjalanan industrialisasinya. Selain faktor eksternal, pemain baru terus memasuki pasar AM, sementara akuisisi dan kemitraan terus berkembang di seluruh industri.
Pertumbuhan industri terutama terlihat dalam infografis AMFG mendatang tentang Lanskap Manufaktur Aditif 2020.
Bersamaan dengan pematangan industri, konektivitas, baik di tingkat mesin maupun alur kerja, dan kolaborasi tumbuh sebagai tema utama yang mendorong industri ke depan.
2. Materi hanyalah salah satu bagian dari teka-teki pencetakan 3D
Polimer berperforma tinggi menciptakan banyak peluang untuk aplikasi pencetakan 3D canggih di berbagai industri seperti dirgantara, medis, dan otomotif.
Dalam presentasi pertama di konferensi, Brian Alexander, Manajer Pengembangan Produk &Bisnis Global di Solvay, mendalami pengembangan plastik berkinerja tinggi untuk pencetakan 3D dan cara mereka membuka aplikasi baru untuk teknologi .
Proses pengembangan materi berperforma tinggi 'bukanlah perjalanan yang mudah', kata Brian, dan membutuhkan kolaborasi di semua lini.
‘Ada tiga bagian utama dalam pembuatan aditif. Ini seperti bangku berkaki tiga:Anda dapat memiliki bahan sebanyak yang Anda suka, tetapi jika Anda tidak memiliki peralatan dan kemampuan pemrosesan untuk memprosesnya, bangku tersebut akan jatuh.'
Itulah sebabnya Solvay telah berupaya menggabungkan pemahaman proses dan pengetahuan peralatan selama tiga hingga empat tahun terakhir, untuk dapat menghadirkan polimer berperforma tinggi ke pasar.
Hari ini, Solvay dianggap sebagai pemimpin pasar untuk filamen MENGINTIP, dan perusahaan juga mengembangkan bahan bubuk untuk proses fusi bedak bubuk, seperti SLS.
Karena itu penting untuk mengetahui cara memproses material, penting juga untuk memahami cara terbaik memanfaatkan desain untuk AM.
Pada poin ini, Alexander menyoroti perlunya simulasi, yang memungkinkan para insinyur untuk memprediksi bagaimana material akan berperilaku setelah dicetak. Hasil simulasi membantu untuk mengoptimalkan desain bagian, dengan tujuan akhir meningkatkan sifat mekanik dan mencegah kegagalan bagian.
Hanya dengan menggabungkan pengetahuan tentang bahan, proses dan desain, apakah mungkin untuk buka pintu untuk penggunaan pencetakan 3D yang lebih andal di berbagai tahap siklus hidup produk.
3. Perangkat lunak dan otomatisasi sangat penting untuk memungkinkan kustomisasi massal dengan pencetakan 3D
Kustomisasi massal memungkinkan perusahaan untuk memproduksi puluhan item secara hemat biaya, dibandingkan dengan puluhan juta yang biasanya diproduksi melalui produksi massal.
Itu, dengan sendirinya, adalah perubahan yang menantang, tetapi ada satu teknologi yang memungkinkannya – dan itu adalah pencetakan 3D.
Pembawa acara berikutnya, Timm Kragl, Konsultan Senior di Phanos GmbH, sebuah perusahaan konsultan pencetakan 3D, mengeksplorasi bagaimana pencetakan 3D memungkinkan perusahaan untuk memproduksi suku cadang yang disesuaikan saat ini, alur kerja yang khas, dan tantangan yang ada di dalamnya. Misalnya, satu pertanyaan yang muncul saat menggunakan pencetakan 3D untuk menghasilkan suku cadang yang disesuaikan, adalah bagaimana mengidentifikasi suku cadang yang sangat mirip yang dicetak dalam satu rakitan.
Timm Kragl menunjukkan beberapa cara, termasuk label yang dicetak, pemindaian 3D dan perbandingan dengan file 3D.
Namun, juga dicatat bahwa aplikasi yang berbeda kemungkinan besar memerlukan pendekatan yang berbeda untuk mengidentifikasi suku cadang yang disesuaikan dan melakukan pemeriksaan QA.
Menurut Kragl, perangkat lunak canggih dan otomatisasi alur kerja akan sangat penting untuk keberhasilan penggunaan pencetakan 3D untuk penyesuaian bagian. Solusinya termasuk pemindaian 3D, augmented reality, penggunaan kode QR dan perangkat lunak MES untuk memungkinkan transfer data dan keterlacakan.
4. Pilar utama yang mendukung transisi ke produksi aditif
Dalam presentasi paling visual dari konferensi AM Landscape, James Ashby, Manajer Pengembangan Produksi Aditif Inggris di Bowman AP, membahas apa artinya menggunakan pencetakan 3D untuk produksi.
Ashby berpendapat bahwa manufaktur bertumpu pada empat pilar:ketertelusuran, pengulangan, akurasi dan verifikasi.
Dalam hal keterlacakan, memiliki nomor seri pada suku cadang memungkinkan Bowman AP mengetahui kapan suku cadang itu dibuat, kumpulan material yang masuk ke dalamnya, bagaimana pemeriksaannya dan parameter apa yang terlibat dalam proses.
Yang tak kalah pentingnya adalah memiliki sistem yang dapat diulang.
'Jika Anda tidak membangun dengan sistem yang dapat diulang, jika Anda membangun dengan sesuatu yang harus Anda atur dan bermain-main dengan, jika Anda tidak yakin perubahan apa yang terjadi di tengah-tengah pembuatan, Anda sedang membangun model, bukan bagian pelanggan', kata Ashby.
Pilar ketiga – akurasi – berarti toleransi yang dibutuhkan oleh pelanggan. Dan terakhir, pabrikan yang menggunakan AM untuk produksi harus dapat memverifikasi parameter pembuatan, bahan kembali ke sumbernya, dan proses pemeriksaan.
‘Saat Anda memasukkan barang ke dalam otomotif, kedirgantaraan, militer, ortotik, prostetik, Anda harus dapat memverifikasi apa yang Anda lakukan. Kalau tidak bisa, ya buat model', kata Ashby.
Pergeseran ke produksi dengan pencetakan 3D mengharuskan produsen mana pun untuk mempertimbangkan keempat pilar ini, dan Ashby menegaskan bahwa hanya ketika keempat elemen diperhitungkan, Anda dapat mengklaim bahwa Anda membuat suku cadang produksi, bukan hanya prototipe.
5. Pencetakan 3D format besar terus berkembang
Pencetakan 3D format besar akan muncul sebagai solusi hemat biaya dan fleksibel untuk pembuatan suku cadang besar. BigRep adalah salah satu perusahaan yang mendorong pengembangan printer 3D polimer format besar.
Dalam presentasinya, Martin Back, Managing Director BigRep, membahas bagaimana perusahaan mendukung rantai pasokan dengan solusi AM format besar.
Alat bantu produksi dan pola casting saat ini merupakan aplikasi paling populer untuk printer BigRep 3D. Namun, sekitar 20 persen pelanggan perusahaan menggunakan pencetakan 3D format besar untuk suku cadang produksi, seperti rumah elektronik dan suku cadang sesuai permintaan untuk kereta api.
Salah satu contoh suku cadang produksi, yang disoroti oleh Back, adalah kotak plastik untuk mengangkut suku cadang yang berbeda, diproduksi untuk Airbus.
Secara tradisional, produksi kotak ini dialihdayakan, yang menyebabkan waktu tunggu yang lama dan ketidakmampuan untuk memproduksi sesuai permintaan.
Pencetakan 3D format besar mengatasi tantangan ini dengan menawarkan kemampuan untuk memproduksi secara lokal. Ini berarti bahwa suku cadang dapat diproduksi sesuai permintaan, dan waktu tunggu dapat dikurangi dari beberapa minggu menjadi hanya beberapa hari.
Satu kemajuan penting dalam pencetakan 3D format besar, terutama dengan solusi BigRep, bisa dibilang adalah pengenalan Teknologi Metering Extruder (MXT).
MXT adalah pendekatan baru untuk ekstrusi material plastik yang mempercepat proses. Sistem MXT dilaporkan membuat printer terbaru BigRep lima kali lebih cepat daripada mesin ekstrusi saat ini dan membantu mencapai presisi yang jauh lebih besar.
Back menyimpulkan presentasinya dengan mengatakan bahwa sementara pencetakan 3D format besar terus berkembang, tantangan utama untuk adopsi yang lebih luas tetap kurangnya keahlian.
‘Kita perlu memberikan kemudahan bagi masyarakat untuk menggunakan zat aditif. Itu perlu menjadi alat sehari-hari.’ Dengan itu, Kembali berarti kita perlu menyederhanakan pembuatan desain dan proses penanganan data, antara lain.
‘Pelan-pelan, kita ke sana’, tutupnya.
6. Perangkat lunak dapat membantu menghilangkan kemacetan alur kerja pencetakan 3D
Transisi dari pencetakan 3D ke produksi mengungkapkan tidak hanya peluang baru tetapi juga banyak tantangan baru. Felix Dörr dari AMFG menjelaskan hambatan paling umum dalam alur kerja pencetakan 3D dan bagaimana perangkat lunak dapat menyelesaikannya.
Felix menyatakan bahwa tantangan alur kerja, seperti kurangnya sistem yang memadai untuk permintaan dan manajemen proyek, berhasil diatasi hari ini. Namun, satu area alur kerja AM sebagian besar tetap diabaikan – pasca produksi dan manajemen QA.
Banyak pabrikan yang ingin mengoptimalkan kapasitas mesin dan tingkat pemanfaatannya, dengan memproduksi lebih banyak suku cadang.
Namun, seringkali suku cadang ini masih belum dapat dikirimkan ke pelanggan. Karena manajemen pasca-pemrosesan yang sangat manual dan tidak efisien, suku cadang menumpuk selama langkah-langkah pasca-pemrosesan, kemudian menunggu di stasiun penjaminan mutu untuk diperiksa sebelum disetujui dan dikirim ke pelanggan.
'Jika Anda tidak menyelesaikan masalah ini dalam pasca-pemrosesan dan manajemen kualitas, Anda tidak memiliki alur kerja yang solid secara keseluruhan', kata Dörr.
Pengambilan kunci dari presentasi adalah bahwa untuk memanfaatkan AM sepenuhnya, semua proses dan langkah alur kerja harus terhubung dan terintegrasi.
Sebagian besar dari solusinya adalah perangkat lunak alur kerja cerdas, yang dikembangkan dengan mempertimbangkan kebutuhan dan persyaratan teknologi AM. Juga dikenal sebagai Manufacturing Execution System (MES), perangkat lunak tersebut mendukung produsen dalam merencanakan, mengelola, dan melaksanakan semua proses yang terkait dengan produksi AM.
Dalam presentasinya, Dörr menekankan bahwa perangkat lunak MES tidak ada dalam ruang hampa, dan kemajuannya membutuhkan kolaborasi dan standarisasi industri.
‘Penting untuk membuat standar agar kita memiliki cara mudah untuk terhubung ke mesin, ke paket perangkat lunak lain, dan ke pemasok', lanjutnya. ‘Hanya jika kita bekerja sama untuk menciptakan standar baru, kita akan membuat manufaktur aditif lebih menarik untuk produksi.’
Ini adalah Bagian 1 dari takeaway konferensi. Nantikan Part 2 yang akan kami bagikan minggu depan!
