Jaki jest potencjał technologii druku 3D?

Dzięki drukarkom 3D większość z tych ostatnich nagle bowiem zaczęło być stać na wdrożenie swoich pomysłów w życie. Wcześniej bez wsparcia finansowego z zewnątrz mało który z nich mógł sobie na to pozwolić. Trudno jest przecenić potencjał dla rozwoju nauki oraz techniki, jaki niesie ze sobą udostępnienie hobbystom narzędzi, dzięki którym w zakresie możliwości realizacji swoich projektów nie będą oni już tak bardzo jak wcześniej ustępować zawodowym konstruktorom.

Od hobbysty do innowatora

Komercjalizacja druku przestrzennego jest kolejnym etapem rewolucji, którą kilkanaście lat temu zapoczątkowało wprowadzenie narzędzi do komputerowego wspomagania projektowania. Dzięki nim stało się wówczas możliwe urzeczywistnianie idei nowych rozwiązań i konstrukcji w formie cyfrowych modeli.

Drukarki 3D umożliwiają konwersję odwrotną, z ekranu komputera w obiekt rzeczywisty, który można zaprezentować potencjalnym klientom, inwestorom albo partnerom biznesowym. Dzięki temu domorośli wynalazcy nie muszą już poszukiwać wsparcia wyłącznie dla swoich wizji, lecz w zamian, już na początku negocjacji, mogą udowodnić, że ich koncepcje są możliwe do zrealizowania.

Szybkie prototypowanie

Na marginesie warto wspomnieć, że w połączeniu z wcześniejszymi punktami zwrotnymi, jakimi było upowszechnienie się otwartego oprogramowania (open source) oraz finansowania na zasadzie crowdfundingu, dostępność drukarek trójwymiarowych może okazać się ukoronowaniem rozwoju środowiska pracy niezależnych konstruktorów. W (dużym) uproszczeniu teraz ogranicza ich już wyłącznie własna wyobraźnia.

Skoro tak ogromne możliwości w zakresie szybkiego prototypownia otwierają się przed amatorami, to tym bardziej na komercjalizacji druku przestrzennego mogą skorzystać firmy produkcyjne, które zatrudniają całe zespoły badawczo- naukowe, pracujące nad innowacyjnymi rozwiązaniami. W czasach tak dużej konkurencji, którą napędzają stale rosnące oczekiwania klientów, możliwość szybkiego zbudowania prototypu, bez konieczności uruchamiania w tym celu drogich procesów produkcyjnych, jest nie do przecenienia.

Warto przy okazji wspomnieć o zagrożeniu dla uczciwej konkurencji, jakie niestety niesie ze sobą dostępność skanerów 3D, oprogramowania do modelowania cyfrowego i drukarek przestrzennych - stanowią one komplet narzędzi do praktykowania inżynierii odwrotnej (reverse engineering).

Elastyczność w produkcji

Razem ze spadkiem kosztów wytwarzania addytywnego zakres zastosowania tej technologii zaczyna stopniowo wykraczać poza szybkie prototypowanie. Okazuje się, że z powodzeniem można je wykorzystywać również w produkcji, zwłaszcza tam, gdzie nie tyle chodzi o masowe wytwarzanie, co o elastyczność produkcji.

Na razie jest to opłacalne głównie w przypadku produktów specjalistycznych, na które popyt nie jest często aż tak duży, by dochód z ich sprzedaży pokrył wydatki związane z częstymi zmianami procesu produkcyjnego realizowanego tradycyjnymi metodami. Przestrojenie drukarki 3D, które polega w zasadzie tylko na przygotowaniu nowego modelu cyfrowego detalu, jest bowiem dużo prostsze, szybsze i przede wszystkim tańsze.

Produkcja na żądanie

Prognozuje się, że w przyszłości rola druku przestrzennego w produkcji jeszcze wzrośnie, dzięki temu, że opłacalne stanie się udostępnianie usługi produkcji na żądanie. Klient będzie mógł sam zmodyfikować cyfrowy model zamawianego produktu albo zlecić wykonawcy wprowadzenie konkretnych zmian. Dzięki temu gotowy produkt będzie spersonalizowany i unikalny.

Jak dotychczas technologia druku 3D z powodzeniem odnajduje się w dostosowywaniu do indywidualnych potrzeb klientów produktów o małych rozmiarach. Przykładem są aparaty słuchowe oraz implanty zębowe. Trwają jednak prace nad rozszerzeniem asortymentu. Elektroników może zainteresować na przykład fakt, że udało się już wydrukować działającą płytkę drukowaną. PCB wykonano z polilaktydu, a jej ścieżki z przewodzącej farby.

Zanim jeszcze możliwość produkcji na żądanie stanie się powszechną usługą, ma ona szansę zrewolucjonizować inne dziedziny. Chodzi przede wszystkim o logistykę oraz magazynowanie.

Wirtualny magazyn

Rys. 1. Według IDC wartość globalnego rynku druku przestrzennego wzrośnie w latach 2016-2020 z prawie 16 do ponad 35 mld dolarów, średnio co roku o 24%

Koszty magazynowania podzespołów, części zamiennych oraz gotowych produktów są znaczne i nierzadko przewyższają zysk z ich sprzedaży, szczególnie w wypadku drobnych, ale niezbędnych elementów, rzadko wymienianych części i wyrobów, na które jest mały popyt. Z drugiej strony od Rys. 1. Według IDC wartość globalnego rynku druku przestrzennego wzrośnie w latach 2016-2020 z prawie 16 do ponad 35 mld dolarów, średnio co roku o 24% ich dostępności w odpowiedniej liczbie i czasu, przez jaki klient musi czekać na dostawę, zależy reputacja producenta. Równowaga pomiędzy właściwym stanem magazynów a kosztami jego utrzymania jest więc ważnym celem każdej firmy. Produkcja na żądanie może pomóc w jego realizacji.

Dzięki niej magazyn może być całkowicie wirtualny, tzn. mieć postać bazy danych komputerowych modeli detali wytwarzanych na zamówienie oraz wyłącznie adekwatnie do potrzeb. Jeżeli ponadto produkcja na żądanie będzie realizowana lokalnie, na przykład już u dystrybutora, zmniejszą się także koszty transportu, a czas oczekiwania na dostawę będzie krótszy.

Od koncepcji do realizacji

Obecnie nie są to już tylko i wyłącznie plany na przyszłość, których realizacja była dotychczas w zasięgu tylko takich organizacji jak NASA, która za pomocą drukarek 3D chciała produkować części zamienne w kosmosie. Z takich usług można już skorzystać w rzeczywistości i to tu, na Ziemi.

Na przykład we Francji jeden z dystrybutorów elektroniki użytkowej i urządzeń gospodarstwa domowego udostępnił serwis internetowy, za pośrednictwem którego klienci mogą pobierać za darmo pliki CAD z cyfrowymi modelami części zamiennych do produktów znajdujący się w asortymencie tej firmy. Ci, którzy dysponują własnymi drukarkami, mogą je wyprodukować we własnym zakresie. Klienci, którzy nie mają dostępu do takich urządzeń, mogą natomiast zamówić wydrukowanie potrzebnej im części w firmach świadczących taką usługę.

Monika Jaworowska