Tiga Tren Manufaktur Digital untuk 2020

Menjelang akhir tahun 2019, teknologi di balik digitalisasi skala massal tidak melambat sama sekali.

Dalam lima tahun ke depan, 85% perusahaan industri diharapkan telah mengimplementasikan teknologi Industri 4.0 di semua divisi bisnis utama. Tren menghasilkan aplikasi digital praktis yang baru sekarang terlihat.

Karena segudang tantangan, industri manufaktur lamban untuk mengadopsi upaya digitalisasi skala penuh. Beberapa pemimpin yang telah berkelana ke perbatasan transformasi digital telah meletakkan dasar untuk diikuti oleh sisanya.

Pendekatan arus utama lebih "menunggu dan melihat" daripada "menggerakkan penuh ke depan." Akibatnya, ada pertentangan antara harapan insinyur produk dan mentalitas produsen.

Pabrikan di masa lalu lambat dalam mengadopsi teknologi baru, tetapi tahun 2020 kemungkinan akan menjadi tahun adopsi digital yang meluas. Percikan telah tertangkap, dan dengan outlier yang menantang status quo, industri didorong maju.

“Dengan teknologi yang berubah dengan cepat, produsen harus membuktikan rencana transformasi Industri 4.0 mereka di masa depan atau berisiko tertinggal dari pesaing mereka,” kata laporan McKinsey 2019 tentang “Future-Proofing a Digital Manufacturing Transformation.”

Insinyur pada intinya terbuka untuk inovasi dan teknologi. Pada saat yang sama, sifat prosesnya mengharuskan mereka untuk berkolaborasi di berbagai tingkatan di seluruh rantai pasokan, dengan industri yang tidak selalu mengadopsi pola pikir yang sama. Bagi mereka, digitalisasi manufaktur berarti mereka dapat menanamkan upaya penghematan waktu, energi, dan uang selama proses produksi.

Berikut adalah tiga teknologi penggerak teratas yang kami harapkan untuk dilihat pada tahun 2020, dan bagaimana teknologi tersebut akan memberdayakan para insinyur:

Online dan Sesuai Permintaan

Dengan bantuan platform digital yang memfasilitasi seluruh proses melalui jaringan mitra terdistribusi, produsen online telah bereksperimen dengan materi baru dan model bisnis inovatif selama setahun terakhir.

Dengan menciptakan ekosistem pabrikan berkualitas, yang harus dilakukan insinyur untuk membuat suku cadang adalah mengunggah desain berbantuan komputer (CAD), menentukan material, penyelesaian permukaan, lubang berulir, toleransi, dan waktu tunggu ke cloud. Platform kemudian akan mengkonfirmasi desain, dan anggota jaringan terdistribusi dengan kemampuan manufaktur untuk bagian tertentu akan mengambil proyek tersebut.

Selain pencetakan 3-D dari plastik dan logam, perusahaan manufaktur on-demand online menawarkan rangkaian dengan berbagai proses, termasuk permesinan kontrol numerik komputer (CNC), produksi lembaran logam, cetakan injeksi, dan pengecoran uretana. Dengan kemampuan untuk mengakses metode manufaktur online ini, produksi suku cadang sesuai permintaan menjadi metode manufaktur yang lebih layak.

Sementara industri ini masih dalam masa pertumbuhan, potensi yang terbuka untuk para insinyur sangat besar. Secara tradisional, produksi suku cadang terhambat oleh waktu tunggu yang lama untuk menyetujui penawaran, transportasi internasional, dan kebutuhan akan pesanan minimum dalam jumlah tinggi, yang semuanya meningkatkan biaya dan waktu henti. Dengan mengurangi hambatan ini, manufaktur on-demand online memungkinkan para insinyur untuk memberikan tanpa mengorbankan desain mereka.

Di tahun mendatang, kami berharap untuk melihat lebih banyak insinyur beralih ke manufaktur sesuai permintaan sebagai cara untuk memecahkan poin nyeri utama. Kemungkinan ini akan mengarah pada peningkatan persaingan di industri ini, serta konsolidasi para pemimpin pasar di seluruh papan. Hal ini pada akhirnya akan mendorong platform untuk mengadopsi material baru dan menarik lebih banyak produsen ke dalam jaringan terdistribusi, yang mengarah pada peningkatan pilihan bagi para insinyur, lebih sedikit waktu henti, dan biaya yang lebih rendah.

Lebih Banyak Kemitraan, Usaha Patungan

Produsen merasa sulit untuk melampaui fase uji strategi digitalisasi mereka, karena ukurannya yang tipis, rantai pasokan yang mengglobal, dan kurangnya tujuan yang jelas. Sementara ini mulai berubah, organisasi besar biasanya tertinggal dalam mengadopsi pola pikir digital yang sesungguhnya di seluruh jajaran mereka. Pengambil keputusan menyadari hal ini, dan ingin menghadirkan keahlian digital dari seluruh ekosistem mereka.

“Ketika produsen berpikir tentang membangun kelincahan ke dalam rantai pasokan mereka, ada kesadaran yang meningkat bahwa upaya ini tidak dapat dilakukan secara terpisah,” kata Prospek Industri Manufaktur Deloitte 2020. “Kebutuhan untuk menumbuhkan ekosistem yang kuat adalah tren yang telah muncul, dan penelitian kami menunjukkan bahwa ini adalah strategi yang semakin efektif bagi produsen, terutama yang berkaitan dengan momentum digital.”

Menurut Deloitte, tren ini kemungkinan akan terjadi di tahun mendatang dalam dua cara berbeda. Pertama, pabrik pintar — mereka yang berada di garis depan transisi digital — melihat manfaat kemitraan di seluruh ekosistem mereka, menciptakan model bisnis baru dan nilai bagi pelanggan pada tingkat yang jauh lebih tinggi daripada pesaing mereka. Laggards yang enggan pindah sekarang mencari untuk meniru kesuksesan ini di perusahaan mereka sendiri. Kedua, mereka yang mendorong perbatasan belum selesai, dan kemungkinan akan terus memperluas ekosistem mereka sendiri sebagai sarana untuk mendapatkan kemampuan yang tidak mereka miliki di dalam.

Banyak pemimpin pasar menggunakan strategi ini untuk memajukan visi digital mereka. Tetapi mengingat nilai premium relatif pada kemampuan digital di pasar, Deloitte menyarankan, “kemungkinan besar 2020 akan membawa kemitraan dan usaha patungan daripada akuisisi langsung.”

Akses ke ekosistem mitra eksternal sangat penting untuk mengisi kekurangan bakat dan kemampuan besar yang dialami banyak produsen. Dengan demikian, kemungkinan kita akan melihat satu tahun kemitraan antara perusahaan besar dan peningkatan skala digital yang inovatif. Insinyur akan mendapat manfaat dari peningkatan fokus pada pengalaman pengguna, komunikasi internal, dan perjalanan pelanggan yang disederhanakan.

Pencetakan 3-D

Apa yang dimulai sebagai teknologi yang terutama digunakan untuk pembuatan prototipe telah berkembang menjadi industri itu sendiri. Pencetakan 3-D dianggap sebagai salah satu yang paling mengganggu dari semua teknologi Industri 4.0. Sebagai elemen kunci dari revolusi tersebut, “3DP berkembang sebagai alternatif praktis untuk pengembangan produk dan manufaktur konvensional”, menurut buku putih PwC dari akhir tahun lalu.

Selama beberapa tahun terakhir, kedatangan material baru telah mendorong industri maju, dan aplikasi meledak. Awalnya, hanya sedikit pilihan plastik yang tersedia untuk digunakan dalam proyek pencetakan. Saat ini, penambahan bahan seperti beton, logam, dan tinta nanopartikel telah memperluas potensi inovasi secara eksponensial.

Dengan hadirnya printer yang lebih besar, lebih cepat, dan lebih rumit, para insinyur memiliki kemampuan untuk membuat objek dalam skala yang jauh lebih besar daripada sebelumnya. Empat dari cetakan 3-D paling signifikan dari tahun ini adalah:

• Hati manusia cetak 3-D pertama, dicetak di Israel tahun ini. Peneliti Universitas Tel Aviv menghasilkan jantung rekayasa vaskularisasi menggunakan sel dan bahan biologis pasien sendiri.
• Universitas Maine baru-baru ini menyelesaikan kapal cetak 3-D terbesar, kapal penjelajah dua ton, 7,5 meter, termasuk bagian padat cetak 3-D terbesar yang pernah ada.
• Mesin Crew Dragon SpaceX dibuat seluruhnya dengan pencetakan 3-D logam. Dirancang untuk menjadi kendaraan luar angkasa manusia teraman yang pernah dibuat, pesawat ini telah menyelesaikan 16 misi ke dan dari Stasiun Luar Angkasa Internasional.
• Harga pencetakan 3-D seluruh rumah di lokasi telah turun drastis menjadi antara $4.000 dan $10.000, memberikan akses ke perumahan yang aman dan terjangkau bagi mereka yang membutuhkan.

Sementara teknologi pencetakan 3-D untuk bahan seperti logam dan beton relatif mahal selama beberapa tahun terakhir, aliran inovasi yang berkelanjutan telah mulai mengintegrasikannya ke dalam proses produksi arus utama.

Saat printer sendiri maju dengan pesat, mereka semakin mendekati apa yang dianggap industri sebagai Cawan Suci pencetakan 3-D:pencetakan multi-material, yang memungkinkan para insinyur mendesain menggunakan kombinasi filamen.

Metode pencetakan ini siap untuk membuka nilai terbanyak dari semua teknik pencetakan 3-D. Langkah-langkah telah diambil untuk memperkenalkan pencetakan multi-material dalam lingkungan pembuatan prototipe, dan teknologi tersebut tampaknya akan maju ke penggunaan komersial selama satu atau dua tahun ke depan.

Dalam jangka panjang, kemajuan ini akan memberi insinyur kebebasan desain yang lebih besar, meningkatkan produktivitas pembuatan prototipe, dan membuat pengiriman lebih efektif. Evolusi dalam bahan dan mesin itu sendiri memiliki para ahli yang memperkirakan bahwa industri pencetakan 3-D akan tumbuh nilainya hingga lebih dari $50 miliar pada tahun 2026. Selain itu, industri manufaktur berdasarkan permintaan yang berkembang pesat dan kemungkinan kemitraan baru di seluruh bidang, dan kami mulai melihat tahun 2020 sebagai dasar dari proses digitalisasi cepat industri manufaktur.

Filemon Schoffer adalah salah satu pendiri dan CCO dari Hub 3D, platform manufaktur online.