4 manieren waarop additive manufacturing een meer milieuvriendelijke industrie creëert

Door Lou Rassey, CEO, Fast Radius

Een nieuwe reeks tools creëert een transformerende impact op hoe nieuwe producten op de wereld kunnen worden gebracht. Productiebedrijven in de voorhoede van Industrie 4.0 maken niet alleen revolutionaire producten en komen sneller op de markt. Ze hebben ook minder impact op het milieu en stappen af ​​van oude, koolstofintensieve productieprocessen.

Neem Husqvarna Group. Toen het bedrijf zijn 300-jarige erfenis van het produceren van stroomproducten voor buitenshuis naar Fast Radius bracht, probeerde het onderdelen te identificeren die efficiënter en duurzamer konden worden gemaakt door middel van additive manufacturing. Dit was een gewaagde zet voor een gevestigde marktleider, maar het Zweedse bedrijf was vastbesloten om te innoveren op de manier waarop dingen altijd zijn gedaan. Het succes van dit verkennende project heeft het bedrijf een waardevolle kans gegeven om een ​​standpunt in te nemen over het verminderen van zijn ecologische voetafdruk - belangrijk voor zijn Sustainovate-duurzaamheidsprogramma, dat in 2016 werd opgericht.

Ter ere van de 49e Dag van de Aarde is het een goed moment om even stil te staan ​​en de balans op te maken van de huidige maakindustrie, en hoe additive manufacturing klaar staat om de relatie met ecologische duurzaamheid te veranderen.

De productietrends die bedrijven naar digitale productie drijven

Om te begrijpen waarom additive manufacturing op dit moment zo'n cruciale technologie is, moet je eerst de belangrijkste krachten begrijpen die wereldwijd in de maakindustrie spelen.

Met 1 miljard nieuwe mensen die de komende tien jaar in de consumptieklassen komen, een extra consumptievraag van $ 30T en een groot deel van die groei in verspreide opkomende economieën, zullen we een verschuiving in het zwaartepunt van de wereldwijde productie zien. Dit zorgt voor een sterke versnelling van de vraag en het goederenvervoer wereldwijd. We zijn ook overgegaan van een tijdperk van economische liberalisering naar een tijdperk waarin sommige landen een actieve rol kunnen spelen in protectionistische trends. De aard van globalisering is aan het veranderen, wat rechtstreeks van invloed is op de toeleveringsketen.

Het gecombineerde effect van deze krachten betekent dat onze industrie creatievere en efficiëntere manieren moet vinden om nieuwe producten te ontwerpen, te maken en te realiseren om op een verantwoorde manier aan de vraag te voldoen. Om dit op een slimme en duurzame manier te doen, is een nieuwe benadering van de toeleveringsketen nodig en nieuwe technologie om aan die benadering te voldoen.

De duurzaamheidsvoordelen van additive manufacturing

Als menselijk ras staan ​​we vandaag zeker voor ons deel van de uitdagingen. Maar we bevinden ons ook in een ongekende tijd in de geschiedenis en ervaren een golf van industriële en informatieve innovatie dankzij technologieën die een paar jaar geleden nog niet bestonden. Industrie 4.0-technologieën zoals robotica, kunstmatige intelligentie en machine learning, autonome mobiliteit, virtual reality - ze beginnen allemaal een enorme impact te hebben op de reguliere bedrijfstakken.

Additive manufacturing hoort zeker op de lijst. Waar ooit het idee van 3D-printen een futuristische anomalie was, is additive manufacturing nu een relevant alternatief voor traditionele productieprocessen voor allerlei soorten bedrijven, en het maakt toeleveringsketens enorm milieuvriendelijker. We hebben nu tools tot onze beschikking die nooit eerder mogelijke ontwerpresultaten en manieren mogelijk maken om aan een verhoogd verbruik te voldoen.

Op het gebied van duurzaamheid zijn er vier voordelen die additive manufacturing doorgaans met zich meebrengt:

1. Efficiënter productontwerp

Additieve fabricage resulteert in producten die zijn ontworpen om minder materiaal te gebruiken. Hier zijn meerdere voorbeelden van. Het eerste voorbeeld zijn geavanceerde digitale ontwerptools die nieuwe ontwerpmogelijkheden mogelijk maken, zoals roosterstructuren, die enorme sterkte creëren met veel minder materiaal. De tweede is dat dankzij additive manufacturing nu vaak meerdere onderdelen tot één onderdeel kunnen worden samengevoegd, wat betekent dat er minder materiaal wordt gebruikt om dat product te vervaardigen.

2. Efficiëntere productieprocessen

De meeste traditionele productietechnieken zijn subtractief, wat betekent dat een blok materiaal wordt gesneden om te vormen of een spuitgietmatrijs wordt geproduceerd en gevuld. Dit resulteert in schrootafval, waarvan sommige kunnen worden hergebruikt, andere niet. In ieder geval, zelfs om materiaal te recyclen, moet het opnieuw worden verwerkt. Het additieve proces daarentegen omvat geen schimmels en geen afval dat wordt weggesneden. Er zijn ook grote stappen gezet in het hergebruik van overtollig materiaal. HP High Reusability PA 12 heeft bijvoorbeeld tot 80 procent hergebruik van overtollig poeder. Als industrie hebben we hoge verwachtingen van voortdurende innovaties op het gebied van duurzaamheid op het gebied van materialen.

3. Efficiëntere toeleveringsketens

Traditioneel bestaan ​​supply chains met behulp van de drie modaliteiten van logistiek:grond, lucht en zee. Additive manufacturing creëert een vierde, veel efficiëntere modaliteit:de cloud. In dit geval vervangt de cloud fysieke opslag door een virtueel magazijn. De mogelijkheid om on demand te printen, in plaats van grote hoeveelheden onderdelen of producten tegelijk te moeten produceren en vervolgens op te slaan, speelt een rol bij het verlagen van de verouderingskosten. In de nabije toekomst zullen bedrijven onderdeelontwerpen digitaal uploaden en ze on demand printen in een wereldwijd netwerk, het dichtst bij het punt van consumptie, wat de afhankelijkheid van koolstofzware transportmethoden vermindert. Omdat additieve productiefaciliteiten wereldwijd zullen worden gerepliceerd, is het mogelijk om je een wereld voor te stellen waarin de integratie van digitale en fysieke logistiek de toekomstige supply chain bepaalt.

4. Versnelde innovatie en time-to-market

Ten slotte, omdat additieve fabricage een snelle iteratie van ideeën mogelijk maakt zonder de prototypingbeperkingen van traditionele productiemethoden, zijn bedrijven in staat om producten sneller op de markt te brengen, sneller in te spelen op menselijke behoeften, met een veel efficiënter gebruik van materialen, processen en mensen.

Kijkend naar de toekomst van milieuvriendelijke productie

Met deze Industrie 4.0-innovaties binnen ons bereik, kunnen we binnenkort de uitdaging aangaan om een ​​betere, efficiëntere en milieuverantwoorde industrie te creëren voor toekomstige generaties. Een handvol vooruitstrevende Fortune 100-bedrijven heeft al de leiding en zet delen van hun toeleveringsketen om naar additieve productie om beter presterende producten te maken, hun CO2-impact te verminderen en in het algemeen wendbaarder te worden.

Er moet nog veel werk worden verzet om de huidige ecologische en mondiale uitdagingen het hoofd te bieden, maar de belofte en het potentieel bestaan. Als meer leiders en technici samenkomen om de nieuwe tools te leren kennen en begrijpen, en ze op een zinvolle manier in het bedrijfsleven te brengen, hebben we een kans om een ​​stapsgewijze verandering in efficiëntie teweeg te brengen in de hele productie-economie.

Klaar om uw onderdelen te maken met Fast Radius?