3-D печать или аддитивное производство прошло долгий путь с момента изготовления первых простых прототипов из пластика. Сегодня, в 3-D принтерах применяются разные материалы для производства как человеческих хрящей так и целых функциональных деталей (человеческие хрящи из титана), включая сложные механизмы, аккумуляторы, транзисторы и светоидные лампы.Сфера применения 3-D принтеров также расширяется – с их помощью можно производить более комплексные компоненты и достигать более высокой точности и высокого разрешения при высоких скоростях и меньших затратах. Быстрое развитие данная технология производства привело к тому, что она может стать заменой традиционным процессам производства в разных сферах применения Если это произойдет, технология изменит гибкость производства – и позволит, например, предприятиям снизить время разработки, устранит расходы на изготовление инструментальной оснастки, и упростит серийное производство – и позволит создавать более сложные формы и структуры, которые не могли быть достигнуты до этого. К тому же, аддитивное производство позволит компаниям увеличить эффективность материалов, устраняя отходы, которые возникают при традиционном производстве и, таким образом, будет способствовать возникновению полезной циклической экономики.
Преимущество 3-D печати в отличие от традиционного производства может привести к значительным изменениям, а именно способах проектирования, разработки, производства и технической поддержки. Далее представлены 5 особенностей развития технологий 3-D печати, к которым должны быть готовы руководители компаний.
1. Ускорение циклов разработки продукта.
Снижение времени на разработку продукта было ключевым преимуществом первых 3-D принтеров, которые были спроектированы для увеличения скорости создания прототипов (и в некоторой степени помогли снизить сроки выполнения заказа с дней и недель до нескольких часов). Современные предприятия переживают вторую волну увеличения скорости, поскольку стирается грань между аддитивным и традиционным производством.
Например, аддитивная промышленность уже применяется для создания и передачи прототипов заказчику для получения от него более скорого и детального отзыва. (Это происходит благодаря более высокому разрешению принтера, более точкой цветовой гамме и широкому диапазону материалов как эластомеры, благодаря которым заказчик может представить себе конечный продукт). Возможность создавать прототипы без применения дополнительного оборудования позволяет компаниям создавать различные формы продукта. Таким образом, они могут определить предпочтения заказчиков, а также снизить время на выпуск нового продукта и вывод его на рынок.
Мы предполагаем, что применение этих технологий приведет к сокращению времени на разработку продукта в следующем десятилетии (Например, 3-D печать позволяет проводит исследовательские работы, а именно производить простое более эффективное лабораторное оборудование).
Преимущество 3-D печати в отличие от традиционного производства может привести к значительным изменениям, а именно способах проектирования, разработки, производства и технической поддержки. Далее представлены 5 особенностей развития технологий 3-D печати, к которым должны быть готовы руководители компаний.
1. Ускорение циклов разработки продукта.
Снижение времени на разработку продукта было ключевым преимуществом первых 3-D принтеров, которые были спроектированы для увеличения скорости создания прототипов (и в некоторой степени помогли снизить сроки выполнения заказа с дней и недель до нескольких часов). Современные предприятия переживают вторую волну увеличения скорости, поскольку стирается грань между аддитивным и традиционным производством.
Например, аддитивная промышленность уже применяется для создания и передачи прототипов заказчику для получения от него более скорого и детального отзыва. (Это происходит благодаря более высокому разрешению принтера, более точкой цветовой гамме и широкому диапазону материалов как эластомеры, благодаря которым заказчик может представить себе конечный продукт). Возможность создавать прототипы без применения дополнительного оборудования позволяет компаниям создавать различные формы продукта. Таким образом, они могут определить предпочтения заказчиков, а также снизить время на выпуск нового продукта и вывод его на рынок.
Мы предполагаем, что применение этих технологий приведет к сокращению времени на разработку продукта в следующем десятилетии (Например, 3-D печать позволяет проводит исследовательские работы, а именно производить простое более эффективное лабораторное оборудование).
2. Новые стратегии производства и сферы их воздействия
В 2011 году около 25 % рынка аддитивного производства составляло прямое производство конечных продуктов. Это наиболее быстрорастущий сегмент рынка, годовой рост которого составляет 60%. Поскольку затраты постоянно сокращаются, а возможности применения 3-D растут, диапазон продуктов, которые произведены с помощью аддитивных технологий, будет увеличиваться. Компания Boeing, например, уже применяет принтеры для производства более 200 деталей для десяти различных типов самолетов, также компании – производители медицинских изделий применяют их для создания предложений по замещению тазобедренного сустава.
Тем не менее, не все детали могут производиться с помощью данной технологии и не всегда компании получат от этого выгоду (снижение издержек, улучшение характеристик или оба преимущества). Компании должны понять характеристики, которые помогают определить, какую выгоду можно получить от применения данной технологии. Такими продуктами могут быть компоненты с высокими трудозатратами (например, оборудование, сборка которого требует много времени или вторичной механообработки), комплексные требования к оснастке или относительно небольшие объемы (расходы на оснастку), или высокий уровень износа или количество отходов.
Технологии аддитивного производства также влияют на принятие решение крупными компаниями. Поскольку еще существует значительный фактор затрат труда на производство деталей с помощью 3-D печати. Фактом является то, что он намного ниже, чем трудозатраты в традиционном производстве, поэтому он может сместить баланс в направлении производства ближе к конечному потребителю. В ином случае, компании могут осознать, что полностью цифровая природа 3-D печати позволяет производить сложные детали в дальних странах при более низких затратах на электроэнергию и заработную плату.
Важным моментом, на который должны обращать внимание руководители компаний, является развитие рынка материалов для печати. Стоимость материалов в будущем неизвестна, поскольку сегодня многие принтеры используют определенный материал или материал указывается в лицензии производителя. Если ситуация изменится и будут приняты более общие стандарты – таким образом снижая цены – будет происходить более быстрое внедрение новых стратегий производства на предприятиях.
Тем не менее, не все детали могут производиться с помощью данной технологии и не всегда компании получат от этого выгоду (снижение издержек, улучшение характеристик или оба преимущества). Компании должны понять характеристики, которые помогают определить, какую выгоду можно получить от применения данной технологии. Такими продуктами могут быть компоненты с высокими трудозатратами (например, оборудование, сборка которого требует много времени или вторичной механообработки), комплексные требования к оснастке или относительно небольшие объемы (расходы на оснастку), или высокий уровень износа или количество отходов.
Технологии аддитивного производства также влияют на принятие решение крупными компаниями. Поскольку еще существует значительный фактор затрат труда на производство деталей с помощью 3-D печати. Фактом является то, что он намного ниже, чем трудозатраты в традиционном производстве, поэтому он может сместить баланс в направлении производства ближе к конечному потребителю. В ином случае, компании могут осознать, что полностью цифровая природа 3-D печати позволяет производить сложные детали в дальних странах при более низких затратах на электроэнергию и заработную плату.
Важным моментом, на который должны обращать внимание руководители компаний, является развитие рынка материалов для печати. Стоимость материалов в будущем неизвестна, поскольку сегодня многие принтеры используют определенный материал или материал указывается в лицензии производителя. Если ситуация изменится и будут приняты более общие стандарты – таким образом снижая цены – будет происходить более быстрое внедрение новых стратегий производства на предприятиях.
3. Изменение ресурсов прибыли
Технологии аддитивного производства могут изменить способ, с помощью которого компании добавляют стоимость к своим продуктам и услугам. Аутсорсинг традиционного производства способствовал концентрации таких компаний как Nike на технике проектировании. Подобным же образом, технологии 3-D печати смогут сократить затраты и трудоемкость других видов производства, а также заставить компании разнообразить диапазон продуктов, т.е. создать условия для производства от более долговечных продуктов до реализации индивидуальных проектов под заказ.
На самом деле, снижение зависимости от тяжелого оборудования способствует созданию индивидуальных или специальных проектов под заказ для более широкого круга клиентов. Одним из примеров потенциала такого подхода является производство зубных брекетов. Поскольку такие предложения становятся технически реализуемыми, компании должны будут определить, какие технологии наиболее заманчивы и коммерчески выгодные. Сочетание массового производства под заказ и новых возможностей дизайна позволит компаниям выйти на новый уровень развития и станет разрушительным для обычных игроков рынка.
В некоторых частях цепи создания добавленной стоимости применение аддитивных технологий не будет видно покупателю, хотя их воздействие будет значительным. Основной задачей в традиционной послепродажной цепочке поставок – является управление запасными частями, особенно для оборудования старого образца. Способность производить сменные детали по заказу на 3-D принтерах может изменить экономику послепродажного ремонтного обслуживания и структуру промышленности. Относительно небольшие предприятия, имеющие базу аддитивного производства смогут заменить крупные склады. Для поставки деталей для обслуживания могут быть привлечены предприятия на стороне: небольшие мастерские (фаблабы), расположенные, например, в аэропортах, больницах или крупных производственных площадках, могут производить запасные части для оборудования непосредственно на месте его сборки.
Розничные продавцы также могли бы получить выгоду от применения фаблабов – например, чтобы заказчики само могли создать продукты, которые соответствовали бы их потребностям.
На самом деле, снижение зависимости от тяжелого оборудования способствует созданию индивидуальных или специальных проектов под заказ для более широкого круга клиентов. Одним из примеров потенциала такого подхода является производство зубных брекетов. Поскольку такие предложения становятся технически реализуемыми, компании должны будут определить, какие технологии наиболее заманчивы и коммерчески выгодные. Сочетание массового производства под заказ и новых возможностей дизайна позволит компаниям выйти на новый уровень развития и станет разрушительным для обычных игроков рынка.
В некоторых частях цепи создания добавленной стоимости применение аддитивных технологий не будет видно покупателю, хотя их воздействие будет значительным. Основной задачей в традиционной послепродажной цепочке поставок – является управление запасными частями, особенно для оборудования старого образца. Способность производить сменные детали по заказу на 3-D принтерах может изменить экономику послепродажного ремонтного обслуживания и структуру промышленности. Относительно небольшие предприятия, имеющие базу аддитивного производства смогут заменить крупные склады. Для поставки деталей для обслуживания могут быть привлечены предприятия на стороне: небольшие мастерские (фаблабы), расположенные, например, в аэропортах, больницах или крупных производственных площадках, могут производить запасные части для оборудования непосредственно на месте его сборки.
Розничные продавцы также могли бы получить выгоду от применения фаблабов – например, чтобы заказчики само могли создать продукты, которые соответствовали бы их потребностям.
4. Новые технические характеристики.
Дизайн продукта непосредственно связан с его производством. Архитекторы не могут проектировать дома без учета строительных технологий, инженеры в свою очередь не могут проектировать оборудование без учета от преимуществ и ограничений таких работ как литье, штамповка, дробление, вальцовка и сварочных работ. В то время как существует обширные знания относительно дизайна для производства, менее известно о дизайне для печати. Наше общение с экспертами и руководителями компаний – производителей показало, что многие знают этот недостаток и пытаются засекретить свои проектные разработки.
Технологии аддитивного производства также включают технические задачи, которые состоят в установке параметров среды с целью предотвратить искажения формы, оптимизировать скорость печати, и отрегулировать печать при использовании новых материалов. Важной задачей является работа с материалами. В то время как работа с пластиком относительно легкая, сложность составляет работа с металлами. Набольшую сложность составляет работа с глиной и гелями (например, живая ткань или материал для печати воздушно-цинковых аккумуляторов) .
Большинство успешных игроков этой сферы должны понимать эти задачи. Некоторые компании уже создают инновационные центры и привлекают инженеров с большим опытом работы в сфере аддитивного производства.
Технологии аддитивного производства также включают технические задачи, которые состоят в установке параметров среды с целью предотвратить искажения формы, оптимизировать скорость печати, и отрегулировать печать при использовании новых материалов. Важной задачей является работа с материалами. В то время как работа с пластиком относительно легкая, сложность составляет работа с металлами. Набольшую сложность составляет работа с глиной и гелями (например, живая ткань или материал для печати воздушно-цинковых аккумуляторов) .
Большинство успешных игроков этой сферы должны понимать эти задачи. Некоторые компании уже создают инновационные центры и привлекают инженеров с большим опытом работы в сфере аддитивного производства.
5. Агрессивные игроки рынка.
Преимущества 3-D печати могут сократить затраты для выхода новых игроков на рынок: например, применение технологии для снижения затрат на оснастку позволяет начать дешевое производство даже при небольших объемах или для обслуживания нишевых сегментов рынка. Прямое производство конечных продуктов облегчает и снижает работу дизайнера, который просто должен перевести продукты с экрана компьютера в коммерческую форму. Новые компании уже начинают предлагать индивидуальные или совместно с заказчиком спроектированные продукты. Другие действуют как платформы для производства и распространения продуктов, которые могут быть спроектированы и куплены непосредственно клиентами в режиме он-лайн. Такие компании должны учитывать вкусы клиентов и создавать прочные отношения с клиентами.
Изначально, новые компании будут нишевыми игроками, т.е. работать в сферах, в которых потребители желают платить за индивидуальных заказ, сложную форму продукта и быструю доставку. В долгосрочном периоде, они смогут изменить промышленность неожиданным образом, перемещая источник конкурентного преимущества от возможности производства продукции большими партиями при низких затратах в направлении создания добавленной стоимости, как проектирование и даже контроля сети заказчиков. К тому же, например, наличие общедоступных чертежей для 3-D печати огнестрельного оружия показало потенциал этих инновационных технологий для нарушения работы предприятий и возникновения этических и правовых противоречий.
Изначально, новые компании будут нишевыми игроками, т.е. работать в сферах, в которых потребители желают платить за индивидуальных заказ, сложную форму продукта и быструю доставку. В долгосрочном периоде, они смогут изменить промышленность неожиданным образом, перемещая источник конкурентного преимущества от возможности производства продукции большими партиями при низких затратах в направлении создания добавленной стоимости, как проектирование и даже контроля сети заказчиков. К тому же, например, наличие общедоступных чертежей для 3-D печати огнестрельного оружия показало потенциал этих инновационных технологий для нарушения работы предприятий и возникновения этических и правовых противоречий.
Источник Mckinsey
Комментариев нет:
Отправить комментарий