Covid-19 har vist hvordan tradisjonelle forsyningskjeder kan komme under press når grenser plutselig stenges, og leverandører er tvunget til å stoppe produksjonen. Additive fremstillingsmetoder som eksempelvis 3D-print kan ruste industrien til å stå i mot lignende kriser i fremtiden. Dette påpeker Teknologisk Institut i Danmark, som jobber med å utvikle og optimalisere additive fremstillingsmetoder til danske virksomheter.
Under den første Covid-19 bølgen har flere produksjonsvirksomheter hatt problemer med å holde produksjonen i gang – bla. fordi de ikke kunne få levert komponenter fra underleverandører som følge av lukkede grenser. Jo mer spesialiserte objektene er, jo mindre er sannsynligheten for at man kan kjøpe delkomponentene lokalt. En annen utfordring har vært at produsenter verden over simpelthen har vært nødt til å holde stengt som følge av smittefaren, på grunn av at det var for mange folk i produksjonen, sier Henning Henningsen, 3D-print ekspert og seniorkonsulent hos Teknologisk Institut.
Motstandsdyktig med digitale filer
Han påpeker at en rekke av disse problemene kunne ha vært unngått dersom flere bedrifter hadde tenkt rundt additive fremstillingsmetoder. Her er det den digitale filen som er produksjonsgrunnlaget, og ved 3D-printing blir objektene samtidig produsert direkte i printeren, så det trengs færre folk på fabrikkgulvet til selve produksjonen. Det gir en rekke fordeler – især når de tradisjonelle forsyningskjedene er under press.
-Det første som springer en i øynene, er at det er lettere å sende en fil enn en vare. Varen skal krysse grenser, mens det er lynraskt å sende filen, slik at den kan produseres lokalt. Dette er en fordel hvis det er lukkede grenser – eller hvis man opplever problemer med tollgrenser, forteller Henning Henningsen videre.
Med 3D-printing bygges tingen opp fra bunnen, og det er mulig å integrere en lang rekke delkomponenter og funksjoner, så det ikke er behov for undersamlinger eller sluttmontering. Det gir færre prosesstrinn, og man unngår logistiske utfordringer med komponenter som skal sendes frem og tilbake.
Lynrask utvikling og produksjon
-Omstillingstiden med additiv fremstilling er også vesentlig kortere. Hvis f.eks. en 3D-printer først er linet opp, er den likeglad med hvilken digital tegning den skal produsere – og produksjonen kan igangsettes umiddelbart. Det har noen virksomheter allerede benyttet seg av under den globale pandemien, forteller han.
Det gjelder bla. danske ExamVision, som var raskt på banen da tannleger og kirurger i Danmark gjenopptok arbeidet etter nedstengningen i mars – nå med et krav om ansiktsvisir for å redusere smitterisikoen. På mindre enn tre uker fikk ExamVision utviklet og produsert 4.000 visiradaptere, som gjorde at visirene kunne monteres direkte på legenes beskyttelsesbriller. Disse visiradapterne ble produsert med 3D-printing på Teknologisk Institut.
-Hele ordren ble levert i løpet av en uke, og i alt tok forløpet ikke mer enn tre uker inklusive tre designiterasjoner, test og ferdig produksjon. Faktisk var forsendelsene det som tok lengst tid, da filene kunne leveres med det samme, forteller Mads Østergaard, seksjonsleder på Teknologisk Institut.
Minimal lagerbeholdning
I tillegg til den raske leveringstiden er det ved additiv tilvirkning ikke behov for å sitte med en stor lagerbeholdning. I stedet kan deler og objekter printes on-demand, når de skal brukes.
Som en bonus oppnår man en ytterligere fordel, hvis man har komponenter som skal håndteres automatisk av roboter. Med den digitale tegningen har man nemlig allerede objektets nøyaktige geometri, og derfor er det lett å designe og produsere en gripehånd som passer til – og det er lynraskt å modifisere, hvis det skal lages rettelser underveis. Det samme gjelder ved monteringsverktøy og -fiksturer.
En fremtid med simuleringer og virtuelle fabrikker
I takt med at de additive fremstillingsteknologiene vinner innpass, begynner det også å komme spennende synergier – eksempelvis mellom 3D-print og digitale simuleringer. Med den digitale filen kan man nemlig simulere hele sin produksjon før man trykker «print». Dermed øker man sannsynligheten for at det ferdige produktet blir som ønsket. Det betyr også at prototypeforløpet blir langt mer kompakt og effektivt.
–Samtidig går det langt raskere å etablere et produksjons-setup, hvis man kan nøye seg med å samle et digitalt nettverk av 3D-printere, som ikke nødvendigvis er plassert samme sted – f.eks. en til nylon og en til metall. På den måten blir «fabrikken» mer virtuell, og den kan være plassert på flere markeder. For så lenge 3D-printerne er identiske, og printspesifikasjonene og -parametrene først er innkjørt kan man oppnå identiske resultater, uten at man er avhengig av den lokale operatørens kvalifikasjoner, konkluderer Henning Henningsen.
Artikkelen er skrevet av Helle Friemann Nielsen og oversatt til norsk av Roger Stormo
