Membuka Inovasi: Bagaimana Produsen Kecil Beruntung dari Pabrikasi Tambahan

Oleh: Dave Pierson

“Saya telah mendengar pabrikasi tambahan adalah kunci untuk menggerakkan inovasi di industri kami, tapi bagaimana itu sebenarnya memberikan nilai?”

“Kami telah melihat beberapa mesin pabrikasi tambahan, tapi bagaimana kami dapat mengakui biaya saat kami mencoba untuk menghilangkan pengeluaran modal kami?”

“Apakah pabrikasi tambahan layak untuk investasi?”

Saya menerima pertanyaan seperti ini setiap kali saya menyelenggarakan atau menghadiri konferensi pabrikasi tambahan untuk produsen kecil dan menengah (SMM) melalui Jaringan Nasional MEP™. Sebagai Senior Product Development Engineer di MAGNET, bagian dari Ohio Manufacturing Extension Partnership (MEP), tujuan saya adalah mendidik SMM dan Pusat MEP lainnya tentang bagaimana pabrikasi tambahan dapat membantu bisnis kecil bersaing dengan pemain industri yang lebih besar.

Saya melakukan ini, sebagian, karena partisipasi Ohio MEP dalam penghargaan NIST MEP 2017 kepada Pennsylvania MEP untuk bekerjasama dengan America Makes, Institut Manufacturing USA yang difokuskan pada pabrikasi tambahan. Institut ini bekerja dengan industri, akademisi, pemerintah, dan agensi non-pemerintah untuk berinovasi dan mempercepat pabrikasi tambahan dan pencetakan 3D untuk meningkatkan daya saing manufaktur global AS, dan melalui kemitraan kami, Ohio MEP membantu Pusat MEP dan SMM dalam mengadopsi strategi pabrikasi tambahan, termasuk bimbingan tentang manfaat ROI dan opsi terjangkau untuk pembelian peralatan.

Jadi, apa yang luar biasa tentang pabrikasi tambahan?

Pabrikasi tambahan adalah langkah berikutnya bagi mereka yang sudah familiar dengan teknologi CAD tiga dimensi (3D). Esensinya, 3D CAD adalah dasar untuk menggunakan pabrikasi tambahan. Setelah Anda menguasai kompetensi inti 3D CAD, Anda siap untuk bertransisi ke pabrikasi tambahan.

Cara Produsen Kecil Mendapatkan ROI dari Pabrikasi Tambahan

Asalnya dikembangkan oleh MIT

, pabrikasi tambahan menambahkan lapisan demi lapisan materi untuk “mencetak” objek atau bagian 3D. Bagian ini dapat dibuat dari berbagai materi, termasuk plastik, logam, keramik, atau beton.

Pabrikasi tambahan dapat memberikan ROI yang signifikan bagi SMM dengan membantu mereka:

• Meningkatkan proses alat industri mereka
• Memproduksi lebih banyak bagian bernilai tinggi, run kecil
• Menciptakan produk yang sangat disesuaikan untuk industri dan pelanggan mereka

Teknologi ini juga memberdayakan produsen untuk melakukan prototyping yang lebih hemat biaya untuk proses R&D. Pabrikasi tambahan dapat dengan cepat dan efisien mendestilasi pengalaman pengguna menjadi tiruan, sehingga produsen dapat menghasilkan dan mengevaluasi prototipe yang dicetak 3D. Siklus umpan balik yang berulang dapat menghasilkan lebih banyak ide untuk bagian yang bernilai tambah lebih banyak.

Produsen penerbangan dan medis sudah melihat manfaat ROI dari pabrikasi tambahan. Hari ini, semakin banyak produsen kecil yang menggunakannya untuk bertransisi ke inventori yang lebih digital, di mana Anda dapat mendukung 40 bagian yang masing-masing memiliki SKU yang berbeda vs. lima ribu bagian dengan SKU yang sama.

Katakanlah Anda adalah perusahaan yang memproduksi cetak pasir atau alat khusus. Saya membantu perusahaan seperti ini mempelajari cara menggunakan pabrikasi tambahan untuk mencetak bagian-bagian itu dalam beberapa minggu, bukan bulan. Dengan kurang waktu procuran yang diperlukan untuk membuat bagian, lebih mudah untuk bertransisi ke inventori digital.

Produsen yang berpikiran strategis beralih ke pabrikasi tambahan untuk bersaing dengan pemain yang lebih besar di industri mereka. Namun, mayoritas SMM masih memiliki banyak pertanyaan tentang bagaimana teknologi ini akan benar-benar memberikan nilai baik dalam jangka pendek dan untuk jangka panjang.

Berikut adalah beberapa pertanyaan pabrikasi tambahan paling umum yang telah saya terima dari SMM dan Pusat MEP lainnya.

Q: Aplikasi Spesifik Apa yang Dapat Menguntungkan dari Pabrikasi Tambahan?

Apakah fasilitas Anda menggunakan cetak injeksi? Pabrikasi tambahan memungkinkan saluran pendingin dirancang dan dibangun untuk mengikuti kontur cetakan, sehingga meningkatkan performa pendingin. Proses ini memperpanjang umur cetakan dan mengurangi boros.

Teknologi ini juga lebih efisien untuk lightweighting, dengan lebih banyak opsi materi yang tersedia, seperti plastik dan komposit ringan. Proses ini juga menggunakan lebih sedikit materi, sambil meningkatkan performa bagian.

Jika Anda saat ini menggunakan cetakan logam, Anda dapat menggunakan pabrikasi tambahan untuk mencetak cetakan dan inti pasir dari desain CAD tanpa kebutuhan pola atau kotak inti. Tidak seperti alat cetak industri konvensional, pabrikasi tambahan dapat secara signifikan mengurangi waktu dan biaya untuk memproduksi cetakan dan inti.

Q: Dapatkah Pabrikasi Tambahan Menghemat Waktu Procuran & Biaya Produksi?

Pabrikasi tambahan memberikan kemampuan untuk mencetak bagian yang disesuaikan, just-in-time. Ini mengurangi waktu dan biaya pengembangan alat, dengan lebih sedikit materi dan lebih sedikit boros. Penggunaan potensial termasuk memegang, memandu, meratakan, menempatkan, dan mencengkeram, serta gauge “go/no-go” sederhana untuk memeriksa kesiapan dan kualitas komponen.

Alami yang presisi dari pabrikasi tambahan berarti ini secara dramatis meningkatkan penghematan waktu untuk produksi pembuatan fixture untuk inspeksi artikel pertama. Akibatnya, alat mesin, jig, fixture, atau gauge dapat diproduksi lebih cepat dan dengan lebih sedikit cacat.

Teknologi ini juga meningkatkan kemampuan untuk mengkoordinasi inspeksi mesin pengukur koordinasi (CMM). Orek telah menggunakan pabrikasi tambahan untuk membuat ratusan fixture inspeksi untuk CMM-nya. Secara rata-rata, perusahaan memperkirakan mereka menghemat $200 dan enam setengah hari dibandingkan dengan memesin fixture. Dengan memanfaatkan pabrikasi tambahan, Oreck telah menghapus pembuatan fixture dan pemrograman CMM dari jalur kritis.

Q: Dapatkah Pabrikasi Tambahan Membantu Memperbaiki Bernilai Tinggi dengan Lebih Hemat Biaya?

Apakah Anda memiliki bagian logam bernilai tinggi yang mahal untuk diganti? Directed energy deposition (DED) adalah aplikasi spesifik pabrikasi tambahan yang dapat memperbaiki daun turbin dan bagian serta peralatan high-end lainnya dengan dengan cepat menyetorkan materi pada bagian yang ada untuk memperpanjang umurnya.

Teknologi ini juga dapat digabungkan dengan peralatan CNC yang ada. Mesin DED membangun bagian dan lalu peralatan CNC memesin bagian hingga ukuran dan kehalusan yang tepat.

Mengambil Keuntungan dari Sumber Daya Pabrikasi Tambahan Anda

Ada banyak kesempatan langsung bagi SMM untuk mempelajari lebih lanjut tentang pabrikasi tambahan dan bagaimana teknologi ini dapat membantu produsen kecil bersaing dalam lanskap industri yang didorong 3D saat ini.

Saya sarankan memulai dengan acara pembelajaran yang disediakan oleh Additive Manufacturing Users Group (AMUG) dan RAPID + TCT Conference yang diproduksi dalam kemitraan dengan SME. SME

membantu produsen berinovasi, tumbuh, dan berkembang dengan mempromosikan teknologi manufaktur, mengembangkan tenaga kerja yang terampil, dan menghubungkan industri manufaktur.

National Institute of Standards and Technology (NIST) juga menawarkan berbagai sumber daya pendidikan di database pabrikasi tambahan, seperti workshop untuk aplikasi berbasis logam dan polimer.

Selain itu, MAGNET saat ini bekerja sama dengan MIT untuk mengembangkan kurikulum untuk sekitar 60 personel Pusat MEP untuk pelatihan pabrikasi tambahan online. Setelah kelas pelatihan, Pusat MEP akan dievaluasi mengenai kemakraan mereka dengan aplikasi pabrikasi tambahan.

Tujuan akhir dari program ini adalah untuk membantu semua Pusat MEP mengembangkan antarmuka yang sukses antara SMM dan pelanggan mereka dengan mengambil keuntungan yang lebih baik dari sumber daya pabrikasi tambahan yang tersedia.

Bersama-sama, kita membangun hubungan kompetensi dan kemampuan antara Jaringan Nasional MEP, SMM, dan pelanggan mereka. Hasil yang diinginkan adalah SMM akan dapat menggunakan pabrikasi tambahan untuk tetap kompetitif tidak hanya dalam satu tahun, tetapi juga lima dan 10 tahun dari sekarang.

Untuk melihat artikel asli: https://www.nist.gov/blogs/manufacturing-innovation-blog/how-smaller-manufacturers-can-take-advantage-additive?utm_medium=email&utm_source=marketingcloud&utm_campaign=