Pencetakan 3D Mendorong Pertumbuhan Dalam Manufaktur Sesuai Permintaan

Terlepas dari pandemi, inflasi, kekurangan tenaga kerja dan chip – dan segala hal lain yang menghambat rantai pasokan global – optimisme tentang satu solusi manufaktur begitu kuat sehingga mendorong tiga perusahaan publik pada tahun 2021: Fathom, Shapeways, dan Xometry. Yang keempat, Fast Radius, akan memulai debutnya di Wall Street pada bulan Februari. 

Generasi baru dari perusahaan manufaktur digital sesuai permintaan ini sangat berinvestasi dalam perangkat lunak dan teknologi manufaktur yang digerakkan secara digital, seperti pencetakan 3D industri. Mereka tidak hanya menjanjikan pembuatan suku cadang yang lebih cepat dan lebih efisien secara lokal, tetapi juga solusi digital yang memungkinkan inovasi produk hemat biaya dan percepatan waktu pemasaran untuk hampir semua jenis produk.

“Ada kesadaran yang berkembang tentang bagaimana infrastruktur untuk merancang, membuat, dan memindahkan barang saat ini tidak memenuhi kebutuhan saat ini – kaku, boros, ketinggalan jaman, dan juga tidak berkelanjutan,” kata Lou Rassey, salah satu pendiri dan CEO Fast Radius yang berkantor pusat di Chicago.

Pabrik mikro terbaru perusahaan di Pulau Goose Chicago menampilkan printer 3D industri dari Carbon dan HP di samping mesin CNC yang terintegrasi secara digital, sebagai bagian dari Platform Manufaktur Cloud Fast Radius. Pabrik mikro akan memproduksi suku cadang untuk perusahaan di seluruh industri termasuk kendaraan listrik, perangkat medis dan kesehatan, dan barang-barang konsumen. World Economic Forum menobatkan Fast Radius sebagai salah satu dari sembilan pabrik terbaik di dunia yang menerapkan “teknologi Revolusi Industri Keempat” atau Industry 4.0.

Manufaktur Terintegrasi Secara Digital

Perusahaan di sektor ini sering disatukan di bawah payung manufaktur digital sesuai permintaan, padahal sebenarnya, mereka menawarkan berbagai pendekatan untuk pencetakan 3D, Industri 4.0, dan memodernisasi rantai pasokan manufaktur.

Di satu sisi spektrum, perusahaan seperti Shapeways dan Sculpteo (dimiliki oleh raksasa kimia BASF) menawarkan platform online yang mudah diunggah dan dicetak. Model pencetakan 3D sesuai permintaan ini berfokus pada kemudahan penggunaan; siapa pun dapat mengunggah file bagian digital, mengklik untuk memilih bahan, dan menerima suku cadang dan prototipe dalam hitungan jam atau hari. Pengalaman modern seperti konsumen ini bertujuan untuk menghadirkan manufaktur kepada massa dengan memfasilitasi cetakan 3D dari segala sesuatu mulai dari prototipe produk hingga model arsitektur.

Perusahaan lain, seperti Materialise, yang go public pada tahun 2014, memiliki basis pelanggan yang luas untuk solusi perangkat lunak mereka yang membantu perusahaan mencetak file digital mereka sendiri secara internal dan menjalankan armada printer 3D mereka sendiri. Perangkat lunak ini juga digunakan oleh layanan pencetakan 3D on-demand lainnya untuk melacak dan mencetak pesanan pelanggan. Manufaktur sesuai permintaan Materialise di salah satu fasilitas pencetakan 3D terbesar di Eropa menampilkan enam teknologi pencetakan 3D.

Fathom dimulai sebagai produsen kontrak kecil hingga menengah yang menganut metode baru, termasuk pencetakan 3D, sejak awal. Mereka masih menawarkan manufaktur tradisional, tetapi terintegrasi ke dalam proses produksi digital ujung ke ujung.

“Perbedaan besar bagi kami dan platform kami adalah bahwa kami memiliki pengalaman puluhan tahun dan hubungan pelanggan yang mengakar kuat,” kata Ryan Martin, CEO Fathom. “Kami fokus untuk menyediakan pelanggan perusahaan besar dengan solusi unik untuk tantangan manufaktur mereka.”

Fast Radius adalah perpaduan antara layanan berbasis perangkat lunak, keahlian teknik, dan perangkat keras canggih tingkat pabrik. Mereka adalah satu-satunya produsen sesuai permintaan yang memiliki dan mengoperasikan semua fasilitas produksi mereka sendiri, yang memungkinkan mereka mengintegrasikan solusi perangkat lunak dan mengotomatisasi produksi.

Perangkat lunak perusahaan dapat menyarankan perbaikan pada file digital, memandu pelanggan melalui pilihan material dan teknologi mereka, dan memberikan transparansi ke dalam proses produksi. Tapi manufaktur on-demand hanyalah salah satu solusi Fast Radius, kata Rassey. “Kami menawarkan pabrik mikro khusus yang dibuat khusus untuk kebutuhan pelanggan yang unik, di dekat tempat pelanggan membutuhkan suku cadang sehingga mereka dapat membangun rantai pasokan yang fleksibel.” Pelanggan seperti Satair (anak perusahaan Airbus) menggunakan Gudang Virtual Fast Radius untuk menyimpan suku cadang mereka secara digital, siap untuk memproduksi pada saat itu juga, membebaskan ruang gudang fisik dan menghilangkan kelebihan persediaan. 

Meningkatnya jumlah produsen digital sesuai permintaan telah membuat memilih salah satu tantangan bagi banyak perusahaan. Xometry dan perusahaan rintisan lainnya, Craftcloud, menawarkan portal online yang merupakan pasar dari produsen ini. Pelanggan mengunggah file digital mereka dan mitra manufaktur di seluruh dunia menawar proyek tersebut. 

“Seringkali, pelanggan mencari solusi tercepat atau solusi paling ekonomis untuk proyek pencetakan 3D mereka,” kata Mathias Plica, CEO Craftcloud. “Kami mencocokkan mereka dengan mitra lokal yang memiliki keahlian untuk memberikan materi dan kualitas yang mereka butuhkan.”

Terlepas dari model bisnisnya, kesamaan dari semua perusahaan ini adalah penerapan teknologi manufaktur cerdas untuk memungkinkan proses manufaktur yang sangat otomatis dari konsep hingga pemenuhan. Ini melibatkan komputasi awan, AI, IoT, pembelajaran mesin, data besar, simulasi digital, dan, tentu saja, pencetakan 3D (juga disebut manufaktur aditif).

Penginjil Manufaktur Aditif 

Meskipun Fathom, yang berbasis di Heartland, Wis., memiliki 90 printer 3D kelas industri untuk komponen plastik dan logam, dan hampir 450,000 kaki persegi kapasitas produksi di 12 fasilitas AS, penawaran yang paling kuat mungkin adalah stafnya.

“Perusahaan datang kepada kami untuk memahami cara menggunakan manufaktur aditif,” kata Martin. “Dalam beberapa kasus, kami memperkenalkan perusahaan pada manufaktur aditif, yang merupakan area pertumbuhan besar bagi kami. Salah satu pelanggan otomotif kami menghubungi kami minggu lalu untuk keahlian teknik kami untuk mencari tahu bagaimana mereka dapat mengembangkan lebih banyak aplikasi untuk itu di luar pembuatan prototipe.” 

Pesan dari produsen digital sesuai permintaan adalah bahwa pelanggan tidak perlu tahu banyak tentang pencetakan 3D untuk mendapatkan keuntungan dari fleksibilitas, kecepatan, dan penghematan biaya yang dapat ditawarkan. Mereka juga tidak perlu berinvestasi dalam printer 3D dengan label harga enam digit atau menyewa insinyur berpengalaman untuk mendapatkan suku cadang, prototipe, dan alat yang lebih ringan, lebih kuat, dan lebih murah daripada yang dibuat dengan metode manufaktur tradisional.

Perusahaan besar dapat memilih pencetakan 3D sesuai permintaan karena menawarkan berbagai bahan dan teknologi yang lebih luas daripada yang praktis untuk dimiliki di fasilitas di tempat. Fathom diperhitungkan di antara kliennya, Tesla, 3M, Google, dan Amazon. Shapeways mengatakan itu bekerja dengan Target dan produsen prostetik Fillauer, dan Xometry membanggakan insinyur di Bosch, NASA, dan BMW di antara pelanggannya.

Fast Radius menawarkan layanan yang disebut Peluncuran Aditif untuk membantu pelanggan memanfaatkan teknologi pencetakan 3D terbaru dan alat desain untuk mempercepat pengembangan produk.

“Kami telah bekerja dengan perusahaan seperti Rawlings, Steelcase, dan Aptiv untuk menghadirkan produk baru ke pasar yang hanya mungkin dilakukan dengan manufaktur aditif,” kata Rassey. Sarung tangan baseball REV1X Rawlings yang baru menampilkan bantalan cetak 3D internal di ibu jari dan kelingking yang secara signifikan mengurangi berat sarung tangan tanpa mengorbankan perlindungan atau daya tahan, menurut Rawlings.

Volvo baru-baru ini beralih ke Materialize untuk merampingkan produksi alat dan perlengkapan manufaktur yang lebih ringan untuk pabriknya. Di Bell Helicopter Textron, para insinyur beralih ke sayap manufaktur on-demand pembuat printer 3D Stratasys, yang disebut Stratasys Direct, untuk mencetak komponen bersertifikat penerbangan 3D yang memangkas bobot sebesar 13% dan waktu pembuatan hingga 75%, kata perusahaan.

Di luar keahlian dalam pencetakan 3D, pertumbuhan pendorong pendorong lainnya untuk produsen on-demand ini adalah kemajuan dalam perangkat lunak manufaktur aditif dan printer 3D itu sendiri. Ini, dan teknologi manufaktur cerdas lainnya saat ini, lebih matang, andal, dan terjangkau, kata Rassey. Ini memungkinkan perusahaan seperti Fast Radius dan lainnya untuk membangun model bisnis yang menguntungkan di sekitar alat ini. 

“Dengan lepas landasnya Industri 4.0, kami berada di puncak peluang pertumbuhan yang signifikan,” kata Martin. “Siklus hidup produk jauh lebih pendek daripada lima tahun lalu, dan perusahaan membutuhkan mitra manufaktur canggih sesuai permintaan yang dapat bergerak cepat dan melayani semua kebutuhan mereka tanpa mengorbankan kualitas.”

Jika semakin banyak penyedia layanan adalah buktinya, semakin banyak perusahaan yang tampaknya menyadari gagasan tentang platform manufaktur digital yang gesit dan manfaat dari transisi produksi mereka dari manufaktur tradisional ke digital melalui penyedia layanan on-demand yang tepercaya.