3D-tulostus – kortti, joka jokaisen teollisen valmistajan tulee kääntää

Kolumni  14.01.2020

Fyysinen kappale valmistetaan 3D-mallin pohjalta, täysin automaattisesti, perinteisiltä geometrisilta rajoituksiltaan vapaassa prosessissa, tyypillisesti kerros kerrokselta. Näin määritellään materiaalia lisäävä valmistus, Additive Manufacturing (AM).

Vielä muutama vuosi sitten maailmalla puhuttiin paremmista tuoteominaisuuksista, joita tulostuksella voidaan saavuttaa, mutta nyt puhutaan jo tuotannon teollistumisesta ja sarjatuotannosta. Autoteollisuus näyttää tässäkin suuntaa.

3D-tulostus luo uutta teollisuutta

Maailmalla on uutisoitu viime vuosina isoista 3D-tulostukseen liittyvistä investoinneista ja esimerkiksi Keski-Eurooppaan syntyy uusia teknologiakeskittymiä sekä palvelutarjoajia, jotka rakentavat AM-tehtaita. Näiden tehtaiden ympärille syntyy uusia ekosysteemejä, jotka puolestaan synnyttävät innovatiivisia liiketoiminta- ja palvelumalleja sekä kokonaan uutta teollisuutta

Me Suomessa tulemme hieman perässä. Meiltä puuttuu lentokone- ja autoteollisuus, jotka ovat olleet teknologian ensimmäisiä hyödyntäjiä. Mutta toisaalta Suomessa on paljon 3D-tulostusteknologian osaamista ja intoa, joka voi viedä meidät samalle maailmankartalle. Esimerkkinä mainittakoon huippuluokan koulutus, osaaminen 3D-suunnittelussa ja simuloinneissa. Suomessa on osaamista ja kyvykkyyttä arvioida 3D-tulostettavien tuotteiden kannattavuutta ja laatua, sekä valmistaa kilpailukyisiä tuotteita.

Miksi tulisi tulostaa?

Ihmisillä on taipumus yliarvioida teknologioiden lyhytaikaisia ja aliarvioida huomattavasti niiden pitkäaikaisia vaikutuksia. Totta on myös sekin, että varmuudella emme vielä tiedä, miten uusi 3D-teollisuus tulee muuttamaan perinteisen teollisuuden rakenteita.

Yrityksiltä ja tuotekehitykseltä kaivataan rohkeutta ja jokaisen teollista 3D-tulostusta harkitsevan tulee miettiä, mitä lisäarvoa menetelmä voi tuoda omiin tuotteisiin ja tuotantoon.

• Haluammeko tehostaa tuotantoa lyhentämällä toimitusketjua ja vähentämällä osatoimittajien määrää?
• Haluammeko vähentää raaka-aineita poistamalla hukkaa ja optimoimalla materiaalinkäyttöä?
• Haluammeko materiaaleilta parempia ominaisuuksia korvaamalla nykyinen materiaali paremmalla?
• Haluammeko tulostusta hyödyntämällä prototyypit nopeammin markkinoille?
• Voiko tulostettuja osia yhdistää perinteisellä valmistusmenetelmillä tehtyihin osiin ja saada hyötyä hybridivalmistuksesta?

Tavoitteesta riippumatta yksi merkittävimmistä muutoksista 3D-tulostuksessa on tuotesuunnittelun muuttuminen. Uudelleensuunnittelulla luodaan tulevaisuuden tuotteita.

3D-tulostusta tulevaisuudessa

Suomalainen teollisuus voi kohdata 3D-tulostuksen sarjatuotannon tarpeen jo hyvin pian.  Ajatellaanpa seuraavaa tilannetta: Olette tekemässä suurta kauppaa laitteestanne, linjastostanne tai tuotteestanne. Tilaaja lyö neuvotteluvaiheessa pöytään vaatimuksen: ”laitteen varaosista 50% tulee olla tulostettavia tulevaisuudessa.”

Oletteko yrityksenä valmiita vastaamaan tuohon asiakasvaatimukseen, joka ei edellytä valmistamaan tuotetta tulostamalla, mutta siinä otetaan huomioon teknologian kehittyminen ja se, että 10 vuoden kuluttua iso osa varaosista luultavasti tulostetaan?

3D-tulostus on kuitenkin vain yksi valmistusmenetelmä muiden joukossa, eikä se sovi kaikkiin kohteisiin. Sen täytyy tuoda lisäarvoa, jotta tulostuksen käyttö on perusteltavissa. Osalle yrityksistä 3D-tulostus saattaa tarjota vain pieniä etuja. Tietyt yritykset saavat merkittäviä etuja esimerkiksi yksittäisten kriittisten komponenttien tulostamisesta. Joillakin aloilla 3D-tulostus tulee muuttamaan nykyiset tuotteet ja arvoketjut täysin.

Kun mietitte yrityksessänne 3D-tulostuksen hyödyntämistä, niin kuvitelkaa, mitä teknologia on viiden tai 10 vuoden kuluttua. Miten varmistatte, että voitte hyödyntää sitä parhaalla mahdollisella tavalla. Pysähtykää pohtimaan ja arvioimaan, uskallatteko jättää selvittämättä tämän uuden valmistusteknologian mahdollisuudet yrityksenne tuotteissa.

Tero Hämeenaho
Department Manager AMO
Etteplan

Kirjoittaja johtaa Etteplanin lisäävän valmistuksen osastoa.