Hoe additieve productie een groenere industrie drijft: vier sleutelvoordelen

Door Lou Rassey, CEO, Fast Radius

Een nieuwe suite tools creëert een transformationele impact op hoe nieuwe producten naar de wereld gebracht worden. Productiebedrijven aan de voorhoede van Industrie 4.0 maken niet alleen revolutionaire producten en komen sneller op de markt. Ze creëren ook minder impact op het milieu en stappen af van oude, koolstof-intense productieprocessen.

Neem Husqvarna Group. Toen het bedrijf zijn 300-jarige erfgoed van het produceren van buitenmachines naar Fast Radius bracht, zocht het onderdelen te identificeren die efficiënter en duurzamer gemaakt konden worden door additieve productie. Dit was een moedige zet voor een gevestigde industrieleider, maar het Zweedse bedrijf was vastbesloten om te innoveren op de manier waarop dingen altijd gedaan zijn. Het succes van dit exploratieve project heeft een waardevolle mogelijkheid gecreëerd voor het bedrijf om een standpunt in te nemen over het verminderen van zijn koolstofvoetafdruk – belangrijk voor het Sustainovate duurzaamheidsprogramma, opgericht in 2016.

Ter ere van de 49e Aarddag is het een goed moment om te pauzeren en voorraad te nemen van de productieindustrie vandaag, en hoe additieve productie klaarstaat om zijn relatie tot milieuduursamheid te veranderen.

De productietrends die bedrijven naar digitale productie drijven

Om te begrijpen waarom additieve productie zo'n cruciale technologie is op dit moment in de tijd, moet u eerst de sleutelkrachten begrijpen die wereldwijd binnen de productieindustrie spelen.

Met 1 miljard nieuwe mensen die in de consumerklasse arriveren over het komende decennium, een additionele $30T aan vraag in consumptie en veel van die groei binnen gedispergeerde opkomende economieën, zullen we een verschuiving zien in het zwaartepunt voor mondiale productie. Dit zal een diepgaande versnelling van vraag en goederentransport wereldwijd creëren. We zijn ook bewogen van een tijdperk van economische liberalisatie naar een waar sommige naties een actieve rol kunnen spelen in protectionistische trends. De aard van globalisatie verandert, wat de toeleveringsketen direct beïnvloedt.

Het combinatie-effect van deze krachten betekent dat onze industrie meer creatieve en efficiënte manieren moet vinden om nieuwe producten te ontwerpen, maken en te leveren om vraag verantwoord te beantwoorden. Om dit op een slimme en duurzame manier te doen, vereist een nieuwe benadering van de toeleveringsketen, en nieuwe technologie om die benadering te vervullen.

De duurzaamheidsvoordelen van additieve productie

Als mensheid staan we zeker voor ons deel uitdagingen vandaag. Maar we zijn ook in een ongekende tijd in de geschiedenis, ervarend een golf van industriële en informatie-innovatie dankzij technologieën die niet bestonden een paar jaar geleden. Industrie 4.0 technologieën zoals robotica, kunstmatige intelligentie en machine learning, autonome mobiliteit, virtuele realiteit – beginnen allemaal een enorme impact te creëren op mainstream zakelijke lijnen.

Additieve productie hoort zeker op de lijst. Waar eens het idee van 3D-printen een futuristische anomalie was, is additieve productie nu een relevante alternatief voor traditionele productieprocessen voor allerlei bedrijven, en het maakt toeleveringsketens aanzienlijk aardvriendelijker. We hebben nu tools tot onze beschikking die nog-nooit-mogelijke ontwerpresultaten en manieren van het voldoen aan toegenomen consumptie toelaten.

In termen van duurzaamheid, zijn er vier voordelen die additieve productie typisch meebrengt:

1. Efficiënter productontwerp

Inherente additieve productie resulteert in producten ontworpen om minder materiaal te gebruiken. Er zijn verschillende voorbeelden hiervan. Het eerste voorbeeld is geavanceerde digitale ontwerptools die nieuwe ontwerpmogelijkheden mogelijk maken, zoals roosterstructuren, die enorme sterkte creëren met veel minder materiaal. Het tweede is dat nu, dankzij additieve productie, meerdere onderdelen vaak geconsolideerd kunnen worden in één, wat betekent dat minder totaal materiaal gebruikt wordt om dat product te produceren.

2. Efficiëntere productieprocessen

De meeste traditionele productietechnieken zijn subtractief, wat betekent dat een blok materiaal gesneden wordt om een vorm te vormen of een injectievorm geproduceerd en gevuld wordt. Dit resulteert in schrootafval, waarvan een deel hergebruikt kan worden, een deel niet. In ieder geval, zelfs om materiaal te recyclen, moet het herverwerkt worden. Het additieve proces, aan de andere kant, omvat geen vormen en geen afval weggesneden. Er zijn ook grote stappen gezet in de mogelijkheid om surplusmateriaal te hergebruiken. Bijvoorbeeld, HP High Reusability PA 12 heeft tot 80 procent hergebruikssnelheid op overtollig poeder. Als industrie hebben we hoge hoop voor voortgezette duurzaamheidsinnovaties in de materialenruimte.

3. Efficiëntere toeleveringsketens

Traditioneel hebben toeleveringsketens bestaan met de drie modaliteiten van logistiek: grond, lucht en zee. Additieve productie creëert een vierde, aanzienlijk efficiëntere modaliteit: de Cloud. In dit geval vervangt de Cloud fysieke opslag met een Virtuele Magazijn. De mogelijkheid om on-demand te printen, in plaats van grote volumes onderdelen of producten tegelijk te produceren en ze dan op te slaan, speelt een rol in het verminderen van verouderingskosten. In de nabije toekomst zullen bedrijven onderdeelontwerpen digitaal uploaden en ze on-demand printen in een wereldwijd netwerk, dichtst bij het verbruikspunt, wat de afhankelijkheid van koolstofzware transportmethoden vermindert. Omdat additieve productiefaciliteiten wereldwijd gerepliceerd zullen worden, is het mogelijk om een wereld te verbeelden waar de integratie van digitale en fysieke logistiek de toekomstige toeleveringsketen definieert.

4. Versnelde innovatie en time-to-market

Ten slotte, omdat additieve productie toelaat voor snelle iteratie van ideeën zonder de prototypingbeperkingen van traditionele productiemethodes, worden bedrijfen gemachtigd om producten sneller op de markt te brengen, reagerend op menselijke behoeften sneller, met een veel efficiënter gebruik van materialen, processen en mensen.

Kijken naar de toekomst van aardvriendelijke productie

Met deze Industrie 4.0 innovaties binnen handbereik, kunnen we binnenkort de uitdaging aangaan om een betere, efficiëntere, milieubewustere industrie te creëren voor toekomstige generaties. Een handvol progressieve Fortune 100 bedrijven leiden al de kost, door delen van hun toeleveringsketen om te zetten naar additieve productie om beter presterende producten te creëren, hun koolstofimpact te verminderen, en overall wiggliger te worden.

Er is nog veel werk te doen om te voldoen aan de vandaagse milieue en mondiale uitdagingen, maar de belofte en potentieel bestaat. Als meer leiders en ingenieurs bijeenkomen om de nieuwe tools te leren en begrijpen, en ze op een betekenisvolle manier in het bedrijfsleven brengen, hebben we de mogelijkheid om een stapverandering in efficiëntie door de productie-economie te creëren.

Klaar om uw onderdelen te maken met Fast Radius?