2015-04-16 08:28

3D-utskrifter på väg mot revolutionärt genombrott

Harvard Business Review (HBR) har en läsvärd artikel om att 3D-utskrifter är på väg mot sitt genombrott, där man når 20% av marknaden. Det handlar inte om naiva drömmar om 3D-utskrifter i hemmet, utan om att teknologin tar över i industrin. HBR rapporterar att 3D-utskrifter nu har 11% av tillverkningsmarknaden i USA.

HBR höjer ett varnande finger över hur snabbt denna revolution kan slå igenom. På 500 dagar omvandlades hela den amerikanska industrin för hörselhjälpmedel till 3D-utskrifter, och de som inte genomförde teknikologiskiftet finns helt enkelt inte kvar. Additiv tillverkning (eng additive manufacturing) är ett finare begrepp för 3D-utskrifter.
"The U.S. hearing aid industry converted to 100% additive manufacturing in less than 500 days, according to one industry CEO, and not one company that stuck to traditional manufacturing methods survived. Managers will need to determine whether it’s wise to wait for this fast-evolving technology to mature before making certain investments or whether the risk of waiting is too great. Their answers will differ, but for all of them it seems safe to say that the time for strategic thinking is now."
Artikeln ger exempel om att 3D-utskrifter också tar över i tillverkningen av massiva komponenter, som 40 m stora drönare åt amerikanska militären. Amerikansk militär flygindustri avser att konvertera till att göra 3D-utskrifter av både skrov och stridsflygplans motsvarighet till kaross.

Föråldrad teknik. Här
en handtrampad tandläkarborr.
Mrrrrr. *mys*

3D-utskrifter förblir dyrare att göra per komponent, medan traditionell tillverkning via specialbyggda formar eller maskiner är billigare per komponent. Men sådan tillverkning kräver massiva investeringar, och är förstås inte flexibel. Istället kan man alltså skaffa lämplig 3D-skrivare för avsedda material, minska antalet komponenter (HBR ger ett exempel på ett munstycke till jetmotorer, där GE Aviation gått från 20 komponenter för att göra munstycket med traditionella metoder, till en enda med 3D-utskrifter), och dessutom utan overheadkostnad ställa om produktionen till nya produkter eller modeller.

Naturligtvis kommer jobb hotas, även det främst är i låglöneländer som Kina. Istället flyttar produktionen hem till gamla industriländer som USA. Även där reduceras antagligen antalet jobb, men speciellt drabbas rimligtvis tillverkarna av formar och tillverkningsmaskiner, och de som jobbar med detta. Och sedan inser man att om GE Aviation tillverkar en komponent istället för tjugo, så minskar behovet av jobb för att sätta samman större konstruktioner. 3D-utskrifter kan helt enkelt göra mer avancerade komponenter i ett stycke än traditionella tillverkningsmetoder.

Artikeln hos HBR hittar ni här. Läs och begrunda. Företagare i tillverkningsindustrin har antagligen att välja mellan att anpassa sig eller dö. Och en del legotillverkare kommer att just dö. Men den som först kan erbjuda 3D-utskrifter, och därmed mycket snabbt kunna leverera godtyckliga komponenter i rätt material, har förstås stora chanser att ta marknadsandelar under omvandlingen.

500 dagar. Det kan alltså gå snabbt.

36 kommentarer:

  1. De stora plastmodellföretagen som Tamiya, Italeri, Revell osv. kan snart bli slagna på fingrarna av "Nisse Modellhobby" som med sin 3D-skrivare kan skriva ut en modell av exakt den versionen av stridsfordon du vill ha. Idag kan du redan köpa enstaka figurer med val av hjälm X med lampa Y, handskar Z, vapen A med tillsatser B, F, H osv. De kostar dock ungefär 200 kronor styck.
    Alternativet är att de som gör resin-ombyggnadssatser får kasta ut sina gjutformar och köpa en 3D-skrivare.

    Visst låter det som "Skivaffären kan bränna din CD och skriva ut omslaget direkt i butiken"-resonemanget men skillnaden är att en plastmodell är en fysisk pryl.. som du kanske snart kan skriva ut i din egen skrivare.

    SvaraRadera
    Svar
    1. "skillnaden är att en plastmodell är en fysisk pryl", du verkar missa det faktum att en CD är gjord av plast den också, det dröjer nog inte länge till innan du kan skriva ut en CD skiva i den där 3D skrivaren. Som du sedan kan bränna.

      Varför ladda hem låtar på MP3 när du kan skriva ut skivan direkt med innehåll från början :)

      Radera
    2. Jag känner till att en del mindre plastmodellsföretag tillverkar sina produkter med 3D skrivare. Konkurrensen kommer att hårdna rejält och vi kanske får se de stora jättarna falla inom en kort tid.

      Radera
    3. 3D-skrivarna är som sagt redan i bruk inom hobbyn, fast mest för att skapa detaljerade mastrar som sedan används för framtagning av gjutformar för resin- eller vitmetallgjutning. De används givetvis också av de stora tillverkarna för prototyper innan de gnistar fram gjutformarna.
      Man kan också köpa detaljeringsset utskrivna direkt i 3D, men dessa brukar vara mycket dyrare än om de är gjutna i den mer traditionella resin-plasten, dessutom är de ofta behäftade med ränder från utskriften som måste behandlas samt väldigt spröda. Men samtidigt så innebär det ju at ten modellbyggare som kanhantera ett 3d-program själv kan ta fram väldigt detaljerade extradelar som "marknaden" inte redan löst. Själv var jag på gång att ta fram MML med BOL-fällare och Nato-pylon med BOP i skala 1/48 till en modell av Gripen från Operation Karakal. Men någon annan hann före så det går att köpa redan.
      Än så länge når inte 3D-skrivarna upp till det låga styckepris som modellerna från de stora tillverkarna, så injektionsgjutet kommer finnas ett tag till.

      Radera
  2. har inte hängt med i utvecklingen av 3D riktigt. Tänkt som investering. Finns det intressanta företag/aktier att investera i eller har tåget redan gått med skyhöga värderingar?

    SvaraRadera
    Svar
    1. Ja det finns ett intressant svenskt företag som ökar omsättning och främst vinsten för i stort sett varje kvartal. Det är helt inne på metall och än helt koncentrerat på flyg rymd och implantat. De har en egen teknologi med elektronstråle mot andras långsammare laser. Företaget heter Arcam. Ja jag har aktier i företaget.

      Vänliga hälsningar

      Nanotec

      Radera
  3. Ja, eller 3D-utskrift av gjutformar kanske? Det bästa av två världar, då det ger flexibiliteten och den låga komponentkostnaden.

    Dock missar man chansen att rationalisera till färre komponenter förstås.

    SvaraRadera
    Svar
    1. Så länge du inte behöver en riktigt komplicerad form med inbyggda kylkanaler eller något annat spejsat så fungerar det nog bättre med den vanliga tekniken där man gnistar ut formen ur ett solitt block. Eftersom gjutning är gjuning kan ju inte formen vara överdrivet komplicerad och dra nytta av 3d-skrivarnas förmåga att nästan bygga upp vilka former som helst.
      Som exempel såg jag hos en firma ett litet schacktorn i transparent plast. Tornet hade en dörr. Innanför dörren ledde en spiraltrappa upp till taket. En sådan detalj är omöjlig att gjuta. Ett gjutet torn hade fått ha flera separata delar för att kunna ha den invändiga trappan.
      Däremot kan man säkert spotta fram tusentals små modelltorn i delar på samma tid som det tar att skriva ut ett enda torn med 3D-skrivare.

      Radera
    2. Man kan lätt inse speciellt flygindustrins förtjusning i 3D-utskrifter. Dels är det ganska små serier (jmf 40 JAS 39E/F - i princip behövs det bara göras maximalt 40 stycken likadana komponenter, mkt små serier), och dels kan man skapa ihåliga komponenter, som alltså väger mindre, vilket kan leda till stora vinster i ett flygplan.

      Radera
    3. Samt att du kan leda kylkanaler precis som du vill och behöver, och de kan vara formade för optimal kylprestanda. Undrar hur mycket man hade kunnat öka verkningsgraden och minska antalet delar i en "Gripen-motor" om man designade om den för att utnyttja 3D-printing så mycket som möjligt.

      Radera
    4. Vad gäller Gripens skrov har stora framsteg gjorts det senaste decenniet vad gäller viktbesparing med ökad hållfasthet, styvhet och reduktion av antal fogar genom att gå från aluminium till kompositer. Vissa interna "spryglar" tillverkades tidigare av väldigt många sammanfogade aluminiumdelar men kan idag gjutas som en kompositkomponent. Rätt imponerade bara det och har även fördelen att man inte behöver investera i massiva maskiner likt vid skärande bearbetning även om det nu inte är 3D-tillverkning i ordets rätta bemärkelse.

      Problemet med 3D-utskrifter idag är samma som för 10 år sedan. De tillgängliga materialen för 3D-utskrifter har för låga prestanda för att kunna ersätta de befintliga. Problemen inkluderar låg hållfasthet, dålig åldringsbeständighet, dåliga toleranser mm. Men en vacker dag kanske? Ett 3D-printat turbinblad med optimalt placerade kylkanaler skulle nog flygmotortillverkarna uppskatta väldigt mycket.

      Radera
    5. Gäller det även 3d-printade metaller som t.ex Arcam håller på med? Jag har fått för mig att jag läst att 3d-utskrivna metalldelar kan vara mer hållbara än traditionellt utformade diton. Men det finns å andra sidan många olika sätt att skapa delar i metall, gjutning, smide etc. Turbinblad brukar ju dessutom vara väldigt speciella, monokristallina etc.

      Radera
    6. Personligen är jag rätt imponerad av just Arcams teknik som enligt Arcam är bättre än gjutning och jämförbar med smide. Jag har dock ingen uppfattning hur certifierad deras tillverkningsprocess är vilket givetvis är ett skallkrav för att kunna tillverka funktionskritiska komponenter för flygindustrin och att bli certifierad är inte gjort i en handvändning. Överensstämmelsen i materialkvalitet måste givetvis vara förutsägbar i alla komponenter över hela komponenten. Att kunna garantera detta har varit ett problem tidigare men utvecklingen går ju framåt. Sen skiljer sig kristallstrukturen i ett metallmaterial beroende på hur den framställts och Arcams blir lite annorlunda jämfört med vanlig Ti6Al4V-legering vilket kan ge något annorlunda egenskaper. Inte nödvändigtvis sämre, men lite annorlunda, vilket konstrutörer ev måste ta hänsyn till.

      Det stora problemet är väl fortfarande just toleranser och risken för skevhet pga ojämn avkylning. Arcam uppger själv att det klarar Model-to-Part accuracy på +/- 0.20 mm. De senaste moderna fräsarna är 10-100 gånger bättre på den punkten.

      Radera
    7. Ytkvaliteten på Arcams och alla metallpulverteknologier är också helt undermålig för många applikationer. Å andra sidan finns det betydligt fler ställen där ytkvalitet inte spelar någon större roll.

      Radera
    8. Men om det går att tillverka komponenter till raketmotorer med 3d-skrivarteknik, eller additiv tillverkning som det väl egentligen heter, så borde det ju gå alldeles utmärkt att tillverka delar till flygplan. Om materialet är ordentligt solitt (vilket det borde vara om det är ihopsmält metall) och inte poröst borde ytan gå att behandla till önskad finnish. Samma sak med toleranser, man tar till "marginaler" så kan man fräsa till delen så att den får önskad passform. Självklart kan man inte ersätta alla produktionsmetoder med 3d-printing, men med tekniken tror jag att man fått ett till mycket användbart verktyg i verktygslådan.
      http://www.spacex.com/news/2014/07/31/spacex-launches-3d-printed-part-space-creates-printed-engine-chamber-crewed

      Radera
  4. https://www.kickstarter.com/projects/tiko3d/tiko-the-unibody-3d-printer?ref=discovery

    SvaraRadera
  5. Vad sägs om en 3D-printad raketmotor för att skjuta upp microsatelliter? Den tar tre dagar att "bygga" istället för en månad med traditionella metoder. Dessutom är raketen batteridriven! :D

    http://uk.reuters.com/article/2015/04/14/us-space-rocketlab-idUKKBN0N51HL20150414

    SvaraRadera
    Svar
    1. Kristian 100 kg uppsänt i låg bana runt jorden för under 5 miljoner dollar är inte illa heller. 2016 räknar de med att sända upp kommersiellt. Fast först en testuppsändning.

      Vänliga hälsningar

      Nanotec

      Radera
    2. SpaceX använder ju redan utskrivna delar i sina raketmotorer. Det är väl tveksamt om man kan kalla raketen batteridriven. Tydligen ska de driva delar av motorn med elmotorer, men jag antar att det fortfarande är någon form av raketbränsle, som väte + syre eller flygfotogen + syre som används för att driva själva raketen.

      Radera
    3. Visst ErikG det är turbiner för att mata in syre och bränsle som drivs med el och detta ger lägre vikt och större tillförlitlighet. Motorerna är testade och första uppskjutningen med en tvåstegsraket planeras i år. Sedan kommer den kommersiella lanseringen nästa år. Kostnaden för kunderna sänks till ca 9% mot dagens pris.

      Vänliga hälsningar

      Nanotec

      Radera
  6. Ja ja, leksaker. Kom tillbaks när ni har riktiga prylar.

    https://www.youtube.com/watch?v=MwZCuTlSKeY

    https://www.youtube.com/watch?v=RnIvhlKT7SY

    SvaraRadera
    Svar
    1. Jag har svårt att greppa det här. Det är ju hur coolt som helst. Undra hur långt de har kommit med kommersialisering?

      Radera
  7. Om 3D-skrivare inom svenska tillverkningsindustrin, från Ny Teknik den 18 februari 2015.

    https://testorsp.files.wordpress.com/2015/02/1.pdf

    SvaraRadera
  8. Break even mellan masstillverkning och printning kommer naturligtvis efterhand att skiftas till fördel mot printning allt eftersom printningstekniken utvecklas och effektiviseras. Masstillverkningen har ju optimerats typ jättelänge, så där finns det inte så mycket att ta av. Och vissa delar som av olika skäl måste vara i ett stycke går dessutom inte att tillverka på annat sätt än just printning.

    SvaraRadera
    Svar
    1. Skattebiten ligger nu för bland annat lön nära 75%, så det finns massor att trimma.

      Radera
  9. De första 3D skrivarna kom i slutet av 80-talet. I slutet av 90-talet så fanns det forskare och företag kring 3D printing i Göteborg och vid Chalmers. Svensk industri har varit generellt svårflörtad, men Fransk och amerikansk industri har tagit till sig tekniken. Det är inget nytt, bara att Sverige är inte riktigt med i matchen och nu kanske kommer in som en late "lagger".

    SvaraRadera
  10. Den här kommentaren har tagits bort av skribenten.

    SvaraRadera
  11. Man kan skriva ut bas element till strukturer ute i rymden, tex balkar, skivor, och annat för att bygga större saker och delar till "byggnader", som rymdstationer eller rymdhotell, m.m. Elektricitet från solpaneler (mycket bättre effekt ute i rymden) att driva "3d skrivar fabriken".

    Att transportera upp råvaran med raket i kompakt format och man få ut mer bang-for-the-buck i volym ute i rymden.

    SvaraRadera
  12. Blir finsnickerier av trä dyrare eller helt passé? Det går ju inte att återskapa träts egenskaper via 3D sprutning.

    SvaraRadera
  13. Det var f.n vad kunniga alla kommentatorer var.
    Imponerad
    Själv tittade jag på bilden herr Lars bifogade.
    I lumpen demonstrerade man en cykeldriven version av borr.
    Den var handskriven...
    Mackapären på bilden var däremot fotdriven.

    SvaraRadera
    Svar
    1. Har själv fått uppleva behandling hos en tandläkare som begagnade en remdriven borrmaskin, dock ej trampdriven, utan med modern elmotor. Kan säga att jag inte haft några hål i tänderna därefter, så förmodligen har sådana maskiner även en förebyggande effekt på hål. Det var bättre förr!

      Radera
  14. Läste någon artikel för några veckor sedan om just 3d Printing, exempelvis var Höganäs världsledande inom just detta fast med metall istället för plaster.
    Finns även ett tyskt företag som skriver ut "formar" att gjuta i, de hade något uppdrag att skapa ett nytt motorblock till någon superovanlig sportbil som gått sönder exempelvis.
    Själv väntar jag på att det ska få genombrott så att det går att skriva ut reservdelar direkt så att det går att få tag på ett helt motorblock till min gamla grålle som har en frostspricka :(

    SvaraRadera
    Svar
    1. Nja Paul Arcam har sålt bra många fler maskiner än Höganäs. (Tycker mig hört att Höganäs sålt en maskin till en hemlig kund). Italienska företaget Lima har köpt många maskiner av Arcam och tillverkat tiotusentals implantat som hjälpt människor.

      Vänliga hälsningar

      Nanotec

      Radera
  15. Den här tekniken om den visar sig vara industrifäig kan nog göra knockout på det mesta:
    http://www.ted.com/talks/joe_desimone_what_if_3d_printing_was_25x_faster

    SvaraRadera
  16. Säg att naturresursernas utvinning totalt under en tid förbilligas 10 procent av tekniken. Efter 2 två är med dagens fördyringstakt ca 5 procent om året är läget oförändrat. Den nya tekniken ger kostnader på andra sätt. Komplexitet, specialisering och världshandel ökar. Fackidioterna blir fler, Kollapsen flyttas eventuellt fram en kort tid. Revolutioner är bara flum för massorna

    SvaraRadera

Related Posts Plugin for WordPress, Blogger...