بکارگیری چاپِ سه بعدی در تولید - manufacturing
بکارگیری چاپِ سه بعدی در تولید - manufacturing

همه ما می‌دانیم که اگر بخواهیم با پرینت سه بعدی قطعه‌ای بسازیم، باید آزمون و خطاهای زیادی را پشت سر بگذاریم. فرقی هم به حال پیچیدگی قطعه، تجربه ما یا توانمندی دستگاه ما نمی‌کند. چرا که هر پروژه یک چالش جدی برای این فرآیند است. بنابراین تصمیم برای بکارگیری پرینت سه بعدی در تولید (Manufacturing)، آن هم در مقیاس‌های بزرگ و حیاتی نیازمند تکامل آن بوده و همچنین زمان و مکان کافی برای آزمایش و خطا در دسترس ما نخواهد بود.

با این وجود چاپ سه بعدی راهی عالی برای کوتاه کردن چرخه‌های معرفی محصول جدید(NPI یا New Product Introduction) و شتاب بخشی زمان-به-بازار گستره‌ای از محصولات است. بازارهای هوافضا، پزشکی و دندانپزشکی از همان ابتدا با این فناوری خو گرفتند، در حالی که دیگر بخش‌ها فعلا به چاپ سه بعدی نگاهی در حد راهکاری جهت ابزارسازی(Tooling) یا ساخت محصول در تعدادهای پایین دارند.

کمپانی‌ها برای بهره‌مندی از پرینت سه بعدی به عنوان یک راهکار قبال اعتماد، باید بهترین عملکرد برای کاهش ریسک، در عین بکارگیری سختیگیری‌های مرسوم تولید در چرخه‌ی طراحی تا ارسال را اعمال کنند.

در این مقاله قصد داریم این 5 گام را مرور کنیم… با 3DBaz همراه باشید.

گام 1: شناسایی پروژه‌ی مناسب؛ پیشگیری از بیراهه روی

اولین گام، نیازمندِ هم ترازی تیم‌های تامین، اجرایی، مهندسی و عملیاتی در یک مساله‌ی تجاری‌ست که شما تلاش به حل آن دارید، به این صورت که جمع ورودی‌ها موفقیت یا شکست هرگونه پروژه چاپ سه بعدی را تعیین می‌کند.  بدون اجماع، شما با کوهی از کاغذ بر روی میز مدیرعامل مواجه هستید؛ یا شاید هم راهی که شما رفتید در واقع به بیراهه ختم شود. برآیند این خروجی، یک شیب تند و سخت برای پروژه‌ی بعدی چاپ سه بعدی شما خواهد بود.

نکته دیگری که به همین میزان مهم است، جلوگیری از تله‌ی “پیچیدگی که کنتور نمی‌اندازد” است. در حالی که فرآیند چاپ سه بعدی از آزادی طراحی بهره می‌برد، نباید از آن به عنوان بهترین راهکار برای ایجاد طرح های بسیار پیچیده، انتزاعی و تخیلی استفاده کنیم. برای شروع، پروژه‌ی مناسب، قطعه‌ی ایده آل و بهترین طرح تجاری را جهت بکارگیری و معرفی چاپ سه بعدی شناسایی کنید.

اخیراً Jabil به یک مشتری صنعتی کمک کرد تا یک داکت هوای “زیر کابینی” برای کامیون‌ها با استفاده از فناوری پیشرفته‌ی پرینت سه بعدی بسازد. ارگان مربوطه نیازمند حجم تولید پایین و بکارگیری فاکتور زیبایی شناسی(aesthetics) در حد معقول بود. موفقیت این پروژه دور از ذهن نبود و آن را به عنوان یک پروژه‌ی قابل اجرای موفق برای چاپ سه بعدی تبدیل کرد. همچنین تمایل و تحلیل‌های بیشتری با گذر زمان برای رشد این دست فرصت‌ها ایجاد خواهد شد.

گام 2: ایجاد طرح تجاری ؛ تفهیم تاثیر “هزینه‌ی واقعی”

ایجاد یک طرح تجاری مستلزم یک تحلیل اقتصادی‌ست – نه فقط بحث قیمت هر محصول، بلکه تمامی هزینه‌های مشمول یکپارچه‌سازی پرینت سه بعدی در فرآیند تولید. هزینه‌های واقعی شامل فضای کاری، ابزارآلات، استهلاک، تعمیرات، بازرسی، بسته بندی، ارسال و… می‌شود. این لیست می‌تواند طویل‌تر شود و معمولا توسط اعضای تیم خارج از قلمروی تولید نادیده گرفته می‌شود.

قیاس نظیر به نظیر بین پرینت سه بعدی و روش‌های تولید سنتی نیازمند تحلیل دقیق برای تعیین تمامی متغیرها، مانند ارزش ارسال کوتاه‌تر یا موجودی کاهش یافته است. برخی از متغیرها بیشتر در فاز تحقیق و توسعه می‌گنجند، برخی نیز در بحث زنجیره‌ی تامین هستند. بنابراین مهم است تا تمامی جوانب را در زمینه‌ی کیفیت، هزینه و ریسک به عنوان اصلی‌ترین مولفه‌های تصمیم گیری در نظر گرفت.

گام 3: همراه سازی تجارت و زنجیره تامین در ماجراجویی‌های مرتبط با چاپ سه بعدی

اکثر ارائه دهندگان راهکارهای تولیدی بین المللی، تیم‌های عملیاتی و زنجیره تامین با کادری مجرب -که برای کاهش ریسک در هر مرحله از تولید و چرخه‌ی ساخت تلاش می‌کنند- دارند. ریسک‌های زنجیره تامین معمولاً مرتبط با کیفیت و هزینه است، اما می‌تواند زمینه‌های عمیق‌تری را هم در خود بگنجاند. حتی یک پیچ که یک سِنت خرج بر می‌دارد می‌تواند ریسکی – به عنوان یک بخشی از محصول یک شرکت- در حد و اندازه‌های صدها یا هزاران دلار را به دوش بکشد؛ البته اگر تک منبعی باشد و از قبل آماده نباشد.

از آنجایی که منبع یابی ریسکی بزرگ است، بکارگیری فناوری‌های چندگانه‌ی پرینت سه بعدی ارزشش را دارد تا آن را کاهش داد. راهی دیگر برای کاهش ریسک، کار کردن با همکاران معتمد حوزه تولید است که موفقیت پرینت سه بعدی را بصورت مستند تجربه کرده باشند.

با این حال تیم‌های تجاری و تامین نیز باید در این ماجرا همراه شوند تا بتوانند فرصت‌ها را برای کم ریسک کردن سرمایه و ایجاد مسیر برای متراکم‌سازی تقاضا شناسایی کنند. تثبیت موقعیت این مهره‌های کلیدی برای تصاحب بیشتر تجارت نان-وکره، آنها را به قهرمانان چاپ سه بعدی تبدیل خواهد کرد. این دستاورد راه را برای سازگاری فراگیرتر هموار می‌کند.

گام 4: بکارگیری دقت بالای تولید، همیشه و همه جا

برندهای معتبر جهانی محصولاتی بی نظیر در کلاس خود از همکاران تولیدی خود طلب می‌کنند. کیفیت مهمترین است، چه از روش‌های سنتی استفاده کنید، چه از ساخت افزودنی. میزان صلاحیتِ بسیار بالا و اعتبار مواد مصرفی، پروسه‌ها و ماشین‌ها(MPM)، در کنار یکپارچگی کامل زنجیره تامین، هزینه‌ی ورودِ هر تولیدکننده‌ایست که می‌خواهد تکنولوژی پرینت سه بعدی را به ترکیب راهکارهایش اضافه کند.

تمرکز هوشیار و کاربردِ دقتِ بالای تولید نیاز است تا از کیفیتِ استوار قطعات و یکپارچگی مکانیکی در طول زمان مطمئن شد – در واقع هیچ تفاوتی نسبت به تولید سنتی وجود ندارد. شایان توجه است که صلاحیت تامین‌کننده می‌تواند بالا باشد و شامل استانداردهای سخت گیرانه و ملزومات حسابرسی باشد. برای مثال، اخیراً Jabil با تولیدکننده‌ی بزرگ ایمپلنت‌های پزشکی با استانداردهای سخت گیرانه همکاری کرده است. این استانداردها شامل اتاق‌های تمیز برای بازرسی بسته‌ها، کنترل/اطمینان کیفیت، صلاحیت MPM و ایزوله‌سازی در کنار نظارت کامل حساب‌ها، پس-پردازش، استریلیزاسیون پکیج‌ها و بازیافت می‌شدند.

مهندسی فرآیندِ پیچیده از میزان تکررِ پروسه و بکارگیری کامل ماشین‌ها اطمینان حاصل می‌کند که فاکتوری حیاتی در ارائه‌ی طراحی برای ساخت افزودنی(DfAM) است. در وهله‌ی اول شرکت‌ها باید از موارد ایمنی در بکارگیری DfAM بهره ببرند چرا که تعادلی دقیق بین طراحی در ارزش افزوده بدون پیچیده سازی طرح وجود دارد که مدل اقتصادی را تحت الشعاع قرار می‌دهد.

گام 5: عناصر را آموزش داده، متحول و درگیر کنید

برای حرکت در گذرگاه پرینت سه بعدی، لازم است تا نقاط عطف را نمایش داد و روایات موفقیت‌های اولیه را به اشتراک گذاشت تا بتوان فرصت‌ها را برای مشتریان تصویرسازی کرد.  علاوه بر این، ارتباطات آزاد با اعضای کلیدی اکوسیستم پرینت سه بعدی  برای پیش راندن صنعت پرینت سه بعدی به جلو، امری بسیار مهم است.

به یاد داشته باشید که هدف همه جانبه‌ی شما باید برای اشتراک روند پیشروی و تصویرسازی آنچه که امروز مفهومی‌ست و فردا امکان پذیر است، باشد. رسیدن به مخاطبین مناسب در زمان مناسب ضروری‌ست، به همین دلیل درگیر ساختن مهندسین طراحی در اوایل فرآیند توسعه‌ی محصول امری حیاتی‌ست. برای رسیدن به این نقطه، کمپانی‌ها باید مطمئن شوند مهندسین طراحی، ارزش را درک کرده و می‌توانند تمامی روش‌های بکارگیری چاپ سه بعدی را شناسایی کنند.

برخی از این موارد به شرح زیر است:

  • تقویت محصول- عملکرد بهتر، مانند انتقال زیاد گرما از یک موتور
  • فرصت‌های هزینه-محور با تثبیت قطعه که توسط ترکیب چند قطعه به یک قطعه انجام می شود- مثال ملموس، نازل سوخت ساخته شده با چاپ سه بعدی از کمپانی GE است که حدود 20 قطعه را در به یک قطعه تبدیل می‌کند.
  • سبُک سازی با استفاده از روش‌های طراحی افزودنی برای کاهش وزن قطعات و بهینه سازی آنها برای کم کردن وزن یک ماهواره فضایی
  • هزینه‌های کاهش یافته، مانند متریال‌ها و حذف هزینه‌های ابزارسازی – طراحی با ساختارها و نمونه سازی(prototyping) بر مبنای همان متدولوژی تولید.
  • برنامه‌ریزی شتابی که منجر به نمونه سازی کلاسیک سریع‌ترِ زمان-به-بازار می‌شود، همچنین شتاب دادن پروسه‌ی اتوماسیون توسعه و تامین حجم سنتی با تولید تجهیزات و مواد لازم نیز انجام شدنی‌ست.
  • مدل‌های تجاری نوین شامل شخصی سازی/سفارشی سازی، حجم پایین/ترکیب بالا، هزینه واحد هر محصول، تولید توزیعی/محل به محل، دوگانه‌های فیزیکی.
نازل سوخت ساخته شده توسط GE
نازل سوخت ساخته شده توسط GE

برای بیشتر شرکت‌ها، داستان پرینت سه بعدی تازه شروع شده است. با دنبال کردن یک چشم‌انداز عملیاتی و بهترین راه ممکن، می‌توان به تازه واردها کمک کرد که فاصله پرینت سه بعدی را در تولیدات انبوه کاهش داد. اگر بخواهیم تفقدی به بیل گیتس بزرگ بزنیم، احتمالا آن چیزی که در یک سال انجام شدنی‌ست را بیش از حد در نظر بگیریم و آنچه که در 10 سال آینده اتفاق می‌افتد را دست کم بگیریم. در حالی که ضربان همگام سازی کماکان نامعلوم باقی می‌ماند، چاپ سه بعدی مطمئناً تاثیری ماندگار بر آینده‌ی تولید به جا خواهد گذاشت.

دیدگاهتان را بنویسید

Please enter your comment!
Please enter your name here