De waarheid over schaalvoordelen voor additieve productieprocessen

Schaalvoordelen zijn een belangrijk punt van zorg voor alle bedrijven die productiediensten aanbieden, ongeacht hun branche of de specifieke processen en technologie die ze gebruiken. Deze zorgen zorgen er al geruime tijd voor dat de acceptatie van additive manufacturing-processen als levensvatbare productietools wordt vertraagd. Het argument luidt meestal dat technologie voor additieve productie niet dezelfde schaalvoordelen oplevert als traditionele productie. Met andere woorden, de kosten voor het leveren van een 3D-geprint onderdeel blijven altijd hetzelfde, of er nu één of 100 stuks worden geproduceerd. Dit in tegenstelling tot traditionele methoden, waar het veel kosteneffectiever is om onderdelen in grote hoeveelheden te produceren. In het licht hiervan wordt ons vaak verteld dat additieve fabricage alleen geschikt is als hulpmiddel voor het maken van prototypen (zij het een snelle, veelzijdige en effectieve) en subtractieve methoden nooit zal verdringen.

Tot op zekere hoogte is dit waar. Additieve productieprocessen zijn moeilijk te verslaan als het gaat om het potentieel voor maatwerk en de levering van eenmalige onderdelen, terwijl de schaalvoordelen die traditionele methoden bieden, ze zeer aantrekkelijk maken voor grote series van massaproductie. Met de snel versnellende beweging naar strategische automatisering en stroomlijning van projectworkflows in meerdere industrieën, en dramatische verbeteringen in technologie en materialen voor additieve productie, is de situatie echter niet meer zo duidelijk als het ooit was...

Aanvullende tools en procesverbeteringen ontwikkelen

Voorheen waren additieve productieprocessen niet in staat om de schaalvoordelen van traditionele productie te evenaren vanwege beperkingen in volumeverpakking en bouwplanning, waardoor het aantal onderdelen dat in één oplage kon worden geprint, werd beperkt. Als gevolg hiervan zou grootschalige productie doorgaans onpraktisch blijken te zijn vanwege tijdgebrek. Doorlopend onderzoek naar volumeverpakking en methoden voor het plannen van builds geeft echter een antwoord op deze zorgen, waardoor het afdrukken van oplagen kan worden geoptimaliseerd en de kortste bouwtijden worden geleverd zonder concessies te doen aan de kwaliteit.

Automatisering speelt hierbij een sleutelrol. Softwareplatforms die zijn ontworpen om te voldoen aan de specifieke vereisten van additive manufacturing-projecten worden steeds geavanceerder, waardoor de bouwplanning automatisch kan worden berekend zodra alle projectgegevens zijn ontvangen en goedgekeurd.

De opkomst van echt geïntegreerde productieoplossingen

De ontwikkeling van deze softwaretools betekent dat additieve fabricage zich nu langzaam aan het ontwikkelen is als een levensvatbaar productietool in een groot aantal industrieën. Dit betekent echter niet dat additive manufacturing moet worden beschouwd als een volledige vervanging van traditionele productie. Voor grootschalige productie bieden traditionele methoden nog steeds ongeëvenaarde schaalvoordelen, met name voor onderdelen die routinematig worden geproduceerd, met weinig (of geen) maatwerk.

Op de lange termijn is het beter om te focussen op het samenbrengen van de verschillende productieprocessen die beschikbaar zijn, en deze selectief te gebruiken om het maximale uit hun mogelijkheden te halen. Vooruitstrevende bedrijven onderzoeken al hoe meerdere productiemethoden kunnen worden gebruikt binnen een enkel project om resultaten te leveren die anders moeilijk of onmogelijk te bereiken zouden zijn. Een metalen onderdeel kan bijvoorbeeld in 3D worden geprint en vervolgens verder worden verfijnd met behulp van CNC-bewerking om het uiteindelijke resultaat te bereiken.

De ontwikkeling van dergelijke hybride processen heeft enorme implicaties voor industrieën zoals de auto- en ruimtevaartindustrie, waar regelmatig eenmalige onderdelen en onderdelen in beperkte oplage moeten worden geleverd naast routinematige, grootschalige productieruns. In dergelijke gevallen kan een doordachte combinatie van fabricagetechnieken leiden tot tastbare kostenbesparingen en procesverbeteringen. Traditionele methoden kunnen worden gebruikt voor grootschalige productieruns om optimaal te profiteren van de resulterende schaalvoordelen, terwijl additive manufacturing kan worden ingezet voor kleine productseries of aangepaste onderdelen die anders niet kosteneffectief zouden zijn om te produceren.

Dergelijke oplossingen kunnen ook tal van verborgen voordelen hebben. Overweeg de noodzaak in veel industrieën om reserveonderdelen voor noodgevallen op voorraad te houden. Het opslaan van deze totdat ze nodig zijn, kan een serieuze doorlopende kostenpost zijn, maar reserveonderdelen kunnen in plaats daarvan in 3D worden geprint wanneer ze nodig zijn, waardoor de opslagkosten helemaal worden geëlimineerd.

Dit alles in de praktijk brengen

Als dit soort geïntegreerde productiebenaderingen zich willen vestigen, is het van essentieel belang dat software en tools voor workflowbeheer worden ontwikkeld om een ​​succesvolle implementatie te garanderen. Wanneer meerdere processen op elkaar moeten worden afgestemd, moet effectief workflowbeheer plaatsvinden in elke fase van de projectlevenscyclus om de efficiëntie- en kwaliteitsdoelstellingen te halen.

Zoals we hierboven hebben aangegeven, evolueren softwaretools snel om in dit opzicht te voldoen aan de behoeften van additive manufacturing-projecten. We voorzien dat deze tools in de nabije toekomst verder zullen evolueren, waarbij meerdere productieprocessen worden samengebracht als volledig gecentraliseerde workflows. Hierdoor kunnen innovatieve nieuwe oplossingen worden geïdentificeerd en geïmplementeerd, met de flexibiliteit om dit op projectbasis te doen.
Naarmate aanvullende instrumenten en beste praktijken zich op deze manier ontwikkelen, zullen schaalvoordelen niet langer het uitgangspunt zijn. belangrijkste beslissende factor over welke productieprocessen bedrijven verkiezen te verkennen, en nieuwe technieken en technologieën zullen hun volledige potentieel onthullen. We zijn erg benieuwd naar de resultaten!