Bagaimana Manufaktur Aditif Merevolusi 8 Industri Kunci

Manufaktur aditif (AM), atau 3D printing, telah berkembang pesat dalam beberapa tahun terakhir. Seiring industri baru mulai mengadopsi teknologi ini, mereka menemukan banyak cara bisnis mereka dipengaruhi olehnya. Teknologi manufaktur aditif terus berkembang dengan cepat, mengarah pada aplikasi aditif baru yang dikembangkan. Proses-proses baru ini, bersama dengan rentang bahan produksi yang berkembang, seperti titanium, baja, dan berbagai plastik, memungkinkan berbagai kemampuan.

Dengan semua aplikasi manufaktur aditif ini, banyak industri mampu mengurangi biaya pengembangan dan manufaktur sambil meningkatkan produksi, kecepatan, inovasi, dan waktu ke pasar. Juga mungkin untuk menghasilkan struktur dan bentuk baru—sambil sekaligus mengurangi limbah. Baca selanjutnya untuk mengetahui lebih lanjut tentang delapan industri ini yang mendapatkan manfaat manufaktur aditif dan masa depan teknologi ini. 

Quick Links:

• Apa itu Manufaktur Aditif? 
• Berapa Ukuran Pasar Manufaktur Aditif pada 2021?
• Industri Teratas yang Menguntungkan dari Manufaktur Aditif
• Tertarik untuk Mengetahui Lebih Lanjut tentang Manfaat Manufaktur Aditif?

Apa itu Manufaktur Aditif? 

Manufaktur aditif, juga dikenal sebagai 3D printing, adalah proses pembuatan objek tiga dimensi dari model 3D atau CAD digital. Seperti yang diimplicasikan namanya, manufaktur aditif bekerja dengan menambahkan bahan untuk menciptakan objek dengan membangunnya lapis demi lapis. Bahan-bahan ini dapat mencakup bubuk logam, plastik, atau keramik. Manufaktur aditif dapat melengkapi, dan dalam beberapa kasus, sepenuhnya mengganti metode tradisional untuk menciptakan objek dengan machining, cutting, turning, shaping, milling, dan proses manufaktur “substractif” lainnya.

Selama proses manufaktur aditif, objek dirancang menggunakan perangkat lunak CAD (Computer-Aided Design) atau dengan mengambil scan dari objek yang akan dicetak. Perangkat lunak dapat menerjemahkan scan menjadi kerangka yang presisi untuk mesin 3D printing diikuti lapis demi lapis. 

Berapa Ukuran Pasar Manufaktur Aditif pada 2021?

Seiring kemajuan dalam manufaktur aditif terus membuat proses ini semakin mudah diakses dari sebelumnya, jumlah industri yang menerapkan 3D printing dalam operasi mereka semakin meningkat. Seperti yang terlihat, teknologi manufaktur aditif diproyeksikan menjadi daya destruktif yang tinggi di seluruh industri manufaktur global. Ukuran pasar manufaktur aditif global diproyeksikan sebesar $30,6 miliar pada 2028. Laporan lain memperkirakan pasar tumbuh dengan tingkat tinggi sebesar 14,4% per tahun. Diperkirakan manufaktur akan meraup hampir 33% dari total pangsa pasar pada 2027. 

Dorongan di balik pertumbuhan cepat ini adalah kemampuan teknologi manufaktur aditif bagi perusahaan untuk beralih dari aplikasi prototipe ke produksi massal yang efisien dari bagian, komponen, dan aksesori. Dengan kemajuan dalam teknologi AM yang diiringi dengan adopsi yang semakin luas manufaktur aditif di berbagai industri, kemungkinan besar pasar akan terus berkembang. 

Industri Teratas yang Menguntungkan dari Manufaktur Aditif

Seiring aplikasi baru dari manufaktur aditif terus tersedia, lebih banyak industri telah mengadopsi teknologi AM. Berikut adalah beberapa industri teratas yang saat ini mengembangkan dan memproduksi aplikasi manufaktur aditif yang sebelumnya tidak tercapai hanya beberapa tahun yang lalu. 

Aerospace

Selalu di garis depan, industri penerbangan adalah pengambil awal manufaktur aditif. Perusahaan penerbangan harus memenuhi beberapa standar manufaktur yang paling ketat, dan bagian serta komponen perlu dibuat dari bahan berkinerja tertinggi. Menggunakan AM, insinyur dapat merancang bagian kompleks dan kuat sambil juga mengurangi berat komponen penerbangan dengan mencetak geometri yang lebih efisien dan menghilangkan jumlah besar bahan yang tidak perlu. Ini memungkinkan konsumsi bahan bakar yang lebih rendah, emisi CO2 yang dikurangi, dan biaya yang diturunkan (plus, tarif pesawat lebih murah).

Automotive

Sama seperti penerbangan, industri otomotif selalu mencari inovasi dengan desain baru; produk mereka juga diatur kecepatan tinggi dan kondisi yang keras. AM memungkinkan mereka untuk mengembangkan bagian berkualitas tinggi dan kompleks yang dapat menahan kondisi ini, menawarkan keselamatan yang ditingkatkan. Rapid prototyping juga meningkatkan kualitas kendaraan, memungkinkan produsen mobil untuk menguji hal-hal seperti resistensi air dan suhu tinggi. Selain itu, 3D printing memungkinkan penggabungan bagian, mengurangi inventori, dan memungkinkan perbaikan atau pemeliharaan dilakukan dengan satu bagian. Dan, seperti dalam penerbangan, teknologi AM memungkinkan struktur jaringan dicetak sehingga bagian mobil dapat se-ringan dan aerodinamis mungkin. 

Contoh nyata dari 3D printing di industri otomotif adalah bagaimana Porsche sekarang menyediakan bagian dari mobil klasik langka melalui printer 3D. Di tempat kolektor akan sulit menemukan bagian yang ketinggalan zaman untuk mobil mereka, 3D printing memungkinkan bagian cadangan dicetak untuk kendaraan langka. 

Consumer Products

Untuk tim pemasaran yang mengambil produk dari konsep hingga selesai, seringkali sebagian besar waktu dihabiskan pada desain. Untuk memastikan produk itu tepat, banyak waktu dihabiskan untuk membuat prototipe untuk membuktikan konsep kepada pemangku kepentingan dan akhirnya memberikan produk yang menyenangkan konsumen. 

Dengan mengadopsi AM, tim pemasaran dapat mengembangkan iterasi produk mereka dengan lebih cepat, dan kemudian berputar cepat untuk menyesuaikan desain sesuai kebutuhan. Seiring manufaktur aditif terus maju dengan volume bangunan dan kecepatan, lebih banyak produk konsumen mungkin diproduksi melalui teknologi AM untuk kebutuhan produksi massal yang cepat dan efisien. 

Energy

Padam listrik, lonjakan, dan lonjakan daya diperkirakan menimbulkan kerugian lebih dari $150 miliar per tahun bagi ekonomi Amerika Serikat karena downtime tenaga kerja dan kehilangan produktivitas dan data. Menggunakan manufaktur aditif, sektor energi dapat menciptakan komponen yang ringan, efisien, dan ramah lingkungan yang juga dapat menahan kondisi ekstrem. Plus, teknologi AM dapat memungkinkan pengembangan bahan logam tahan karat untuk bagian khusus yang mungkin perlu mengalami lingkungan bawah air atau lingkungan yang keras lainnya.

Selain kemungkinan mengembangkan produk superior, adopsi manufaktur aditif untuk industri energi melibatkan penggunaan bahan yang lebih baru dan lebih ringan. Dan, dengan teknologi AM yang mengurangi biaya produksi sebesar 40% dan waktu ke pasar sepertiga, industri energi diharapkan berinvestasi secara signifikan terhadap manufaktur aditif di masa depan.  

Infrastructure

Bayangkan berjalan di atas jembatan yang sepenuhnya dibuat dari 3D printing. Segera, ini mungkin menjadi kenyataan. Faktanya, ini sudah terjadi di Belanda di mana jembatan pejalan kaki 3D printing pertama di dunia diperkenalkan pada 2018. Struktur tersebut dibuat oleh robotik aditif yang menumpukan baja cair dan mengukur hampir 40 kaki di seluruhnya. 

Manufaktur aditif di pasar konstruksi sedang berkembang, membuka era baru untuk industri. Menurut studi oleh Transparency Market Research, 3D printing di sektor infrastruktur diproyeksikan berkembang pada CAGR sebesar 33 persen pada 2027. Karena bahan cetak dapat diterapkan dengan presisi lapis demi lapis saat membangun infrastruktur atau mendirikan bangunan, AM mengurangi limbah bahan dan memungkinkan konstruksi semakin hemat biaya mungkin.

Selain itu, teknologi 3D printing memungkinkan struktur desain yang kompleks karena bahan dicetak dengan presisi - mengurangi kemungkinan kecelakaan infrastruktur dari kesalahan konstruksi dan desain yang buruk. Sementara 3D printing tidak digunakan dalam pembangunan jembatan sehari-hari, ada banyak potensi masa depan seiring berkembangnya industri. Dan, dengan laporan terbaru yang menemukan bahwa lebih dari satu third dari semua jembatan di AS membutuhkan perbaikan besar atau harus diganti, mungkin akan terjadi ekspansi cepat industri di masa depan yang dekat. 

Medical & Pharmaceutical

Manufaktur aditif telah merevolusi industri medis, mengubah apa yang dulu science fiction menjadi kenyataan baru. Teknologi ini memberikan penemuan untuk dokter, pasien, dan lembaga penelitian. Dari prosedura tahan lama dan model anatomi yang mirip asli hingga komponen grade bedah, beragam objek yang telah berhasil dicetak di bidang medis memberikan gambaran tentang potensi yang dimiliki teknologi ini untuk perawatan kesehatan di masa depan yang dekat. 

Misalnya, manufaktur aditif memungkinkan alat gigi 3D printing dan perangkat khusus, seperti denture, crown, dan bahkan Invisalign™, untuk dibuat dari berbagai substrat dan dicetak khusus untuk setiap individu. Saat ini, pasar 3D printing untuk gigi digital dinilai sebesar $2,5 miliar — dan diharapkan hanya akan terus berkembang. Selain itu, manufaktur aditif memungkinkan perangkat seperti alat dengar yang dapat diproduksi secara massal untuk pasungan yang lebih baik untuk memastikan tingkat kenyamanan tertinggi bagi pengguna. 

Salah satu proyek terbaru yang sedang berlangsung adalah penggunaan teknologi aditif oleh peneliti untuk mencetak sel embrio manusia. Dengan demikian, sel embrio ini kemudian dapat digunakan untuk membuat jaringan untuk pengujian obat atau mengembangkan organ pengganti, mencetak kulit yang dapat menggantikan kulit yang telah terbakar atau rusak, dan mencetak sel kanker untuk mempelajari dan menguji obat baru pada mereka. Surgeon Anthony Atala, Direktur dari Wake Forest Institute for Regenerative Medicine, bahkan telah bekerja pada pencetakan organ, percaya bahwa pencetakan organ segera mungkin mengganti transplantasi organ.

Edible Goods

Manufaktur aditif memiliki potensi untuk menguncup industri makanan. Sementara manufaktur aditif saat ini kurang menjadi pengubah industri di industri makanan, edible AM printing menawarkan peluang yang melimpah. Seperti yang terlihat, cokelat dan bahkan pizza mampu dicetak 3D. 

Binder-jetting adalah salah satu metode yang lebih umum untuk produksi makanan cetak 3D. Dengan mengganti bubuk logam dan polimer dengan gula kristal untuk merancang dan menciptakan patung gula yang kompleks dan presisi, terutama untuk restoran, bakery, dan hotel. Edible additive printing menawarkan peluang branding bagi produsen permen dan kue manis karena 3D printing memungkinkan logo dan foto yang tertarik dengan presisi. 

Ada juga kemungkinan bahwa manufaktur aditif dalam makanan dapat menyebabkan penciptaan formulasi makanan unik untuk kebutuhan diet, distribusi yang disederhanakan ke lokasi yang sulit dijangkau, dan suplemen medis/nutrisi khusus.

Sports

Dunia manufaktur olahraga dan permainan dipengaruhi oleh 3D printing dalam penciptakan mode, peralatan, dan aksesori. Industri barang olahraga menghasilkan sekitar $45 miliar dolar per tahun di Amerika Serikat sendirian, dan manufaktur aditif menawarkan banyak keuntungan. Karena 3D printing memungkinkan kustomisasi dan personalisasi, produsen barang olahraga sekarang mengembangkan peralatan yang dipersonalisasi untuk atlet yang disesuaikan dengan ukuran tepat mereka. Peralatan olahraga juga sekarang dapat diproduksi untuk lebih ringan namun sama kuatnya, jika tidak lebih. 

Manufaktur aditif juga menyediakan peluang untuk peralatan keselamatan yang lebih baik karena bahan yang lebih kuat dan desain geometris yang rumit. Produsen helm sepak bola selalu mencari cara untuk meningkatkan desain helm untuk mencegah trauma kepala. Dengan kemampuan 3D printing untuk menciptakan struktur jaringan, produk akhir tidak hanya ringan, tetapi memungkinkan distribusi tekanan yang lebih aman untuk helm fisik. Serta dengan kemampuan untuk menyesuaikan setiap helm dengan bentuk kepala atlet yang tepat, 3D printing dapat menghasilkan helm yang superior. 

Perusahaan foodware, dari Adidas hingga Nike, menggunakan manufaktur aditif untuk menciptakan sepatu yang pas untuk menggenggam dan pas dengan baik dan insole serta exterior yang lebih baik. Sementara sepatu 3D printing sepenuhnya belum saat ini di pasar, 3D printing terlibat dalam pembuatan banyak sepatu atletik saat ini dan kemungkinan besar akan terus berkembang di industri ini. 

 

Tertarik untuk Mengetahui Lebih Lanjut tentang Manfaat Manufaktur Aditif?

Manufaktur aditif adalah pengubah permainan untuk produsen dari semua ukuran. Ini dapat memungkinkan mereka untuk menciptakan produk lebih cepat dan lebih murah—tetapi dengan limbah produksi yang lebih sedikit dan presisi yang lebih baik. Saat Anda melihat gambaran besar, AM juga mengubah kehidupan orang Amerika sehari-hari, dari penemuan medis hingga transportasi dan jalan raya yang lebih aman. 

Anda dapat mulai mengembangkan bisnis Anda hari ini dengan manufaktur aditif! Jika Anda tidak tahu di mana memulai, hubungi para ahli kami hari ini! CMTC di sini untuk membantu memandu produsen kecil hingga menengah menuju solusi yang dapat mempengaruhi bisnis mereka untuk pertumbuhan berkelanjutan dan berdampak.