Durante il simposio Manufacturing Symposium di Science in the Age of Experience di questa settimana tenutosi a Boston, Dassault Systèmes ha riunito un gruppo di esperti del settore ben coordinato per condividere esperienze e approfondimenti. Con le sessioni plenarie e le presentazioni breakout rivolte sia alle immersioni profonde e approfondite in applicazioni che all’adozione nel mondo reale, i partecipanti si sono confrontati su discussioni incentrate sui progressi e sulle sfide , nonché sui problemi specifici dell’applicazione nella stampa 3D industriale.
Una tavola rotonda ha chiuso l’impegnativa sessione plenaria del Simposio additivo manifatturiero, con una conversazione moderata da Subham Sett di Dassault Systèmes
Andy Kalambi, Rize
Eduardo Barocio, Purdue
Shawn Ehrstein, NIAR
Thomas Marchand, Biomodex
John Laureto, Renishaw
Sean McCluskey, Joby Aviation
Sett ha iniziato la chat chiedendo dove sta andando la stampa 3D, rivolgendosi prima a Kalambi per la prospettiva del produttore.
“La prima è la più semplice: prendi ciò che stai facendo in sottrattiva e progettalo per l’additivo; quello è il frutto di base. Il vero valore è in ciò che stiamo ascoltando in questa conferenza: ridurre la complessità, cambiare la catena di approvvigionamento. Come si stampano le parti il più vicino possibile al punto di consumo? Stiamo esaminando una catena di fornitura digitale e stiamo guidando l’innovazione del modello di business “, ha detto Kalambi, sottolineando la nuova partnership tra Rize e Azoth per l’attenzione indiretta all’offerta. “È qui che si trova il maggior valore “.
C’è un grande valore nel portare la produzione additiva in strategie commerciali, ma permangono gli ostacoli all’adozione. Sett ha chiesto a McCluskey la sua prospettiva riguardo a questi. Ritornando a una “piccola lezione di storia” in diffidenza nel settore a seguito di acquisizioni e fallimenti di alto profilo, McCluskey ha osservato che ci sono “ancora residui di sfiducia oggi” che hanno un impatto negativo sulla potenziale adozione.
“Il divario più grande, la carenza che interferirà con il raggiungimento di questi obiettivi è che l’informazione e l’innovazione in atto sono isolate; a causa di quella sfiducia, si sta accumulando “, ha spiegato. “Dobbiamo colmare queste lacune, portare l’innovazione nello spazio pubblico per lavorare sugli stessi problemi con le stesse informazioni. Accaparramento di informazioni – e sto usando l’accaparramento come negativo, sebbene non sia necessariamente; guarda IP – ma buono o cattivo, ci sta rallentando. ”
Un’altra barriera, ha aggiunto Ehrstein, si presenta sotto forma di regolamento. In particolare per settori altamente regolamentati come quello aerospaziale e medico, la qualificazione delle parti rappresenta un ostacolo da superare.
“Far sì che la FAA accetti parti stampate in 3D su una struttura critica è importante. Abbiamo visto Airbus, e ovviamente usiamo queste parti; le persone vogliono usare queste parti ancora di più. Ottenere quei processi sviluppati è una barriera “, ha detto. “Inoltre, stiamo affrontando problemi relativi alla catena di approvvigionamento. Se inizia a diventare più grande, chi sarà là fuori a fornire? Se inizia a diventare più grande, avremo la catena di approvvigionamento per farlo? E da dove viene la forza lavoro? Dove sono le persone che sanno come progettare per questi processi, per far funzionare le macchine? ”
Molto sensibile alla qualificazione e alla regolamentazione è il settore medico, come ha pesato Marchand.
“La certificazione è importante. Guardare agli standard ISO, al raggiungimento di una qualità costante, è piuttosto impegnativo “, ha affermato. “Le certificazioni nello spazio medico sono complicate come il mercato dell’aviazione.”
Sett ha mantenuto la conversazione in movimento tra i partecipanti
Oltre a queste barriere, la discussione ha toccato la simulazione come un driver per l’evoluzione della tecnologia e per l’eventuale certificazione, come ha osservato Barocio, per molti aspetti rappresentando un viaggio che è appena iniziato. Continuando a guardare avanti, Sett ha chiesto delle nuove tecnologie e Kalambi ha toccato la stampa 3D come una piattaforma con tre “stack”: hardware, software e materiali.
“Per l’hardware, vediamo che accadrà sempre più ibridazione. Le tecnologie singolari non risolvono tutti i grandi problemi; l’ibridazione sarà l’unico modo per risolvere alcuni di questi problemi “, ha detto Kalambi. “Nel software, abbiamo bisogno di andare avanti, di connetterci digitalmente. Guardando i materiali, solo nei polimeri ci sono 60.000 materie plastiche nel mondo. L’attenzione deve essere rivolta all’innovazione sul materiale, per riprodurre il più ampio spettro possibile per affrontare possibili casi d’uso. L’innovazione sta accadendo in ciascuno di questi tre livelli “.
Di fronte a questo “carico di nuove tecnologie in arrivo”, ha chiesto Sett, la forza lavoro sta tenendo il passo? Come può? Quali passi avanti sono necessari?
La forza lavoro è sicuramente un problema critico per la crescente industria manifatturiera additiva, in quanto aziende e organizzazioni professionali sono ben consapevoli . L’istruzione e la formazione sono indispensabili per potenziare la forza lavoro e preparare la prossima generazione di ingegneri e progettisti, insieme a ogni altro aspetto del personale di produzione, per queste nuove tecnologie.
“La forza lavoro è comunque un problema in tutta l’ingegneria”, ha sottolineato Ehrstein, “e oltre a questo con la tecnologia additiva di produzione additiva che continua ad avanzare più velocemente di quanto il software possa tenere il passo con le persone, la forza lavoro rimarrà un problema .
“Non siamo l’unica scuola che si concentra sulla forza lavoro; le scuole superiori si concentrano sull’additivo e crescono con l’additivo. Tutti sono a conoscenza della produzione additiva in arrivo. Ho studenti il cui primo pensiero è “posso solo stamparlo” ed è qualcosa che dovevo abituare a pensare e altri ingegneri hanno dovuto abituarsi a pensare. Il problema è che, con le nuove tecnologie che escono ogni giorno, con le nuove aziende che escono con le nuove tecnologie: cosa sta imparando effettivamente lo studente? ”
Ha continuato, osservando che le specifiche di ciò che può essere fatto su ciascuna macchina variano tra le tecnologie e tra i diversi modelli di sistema. Per soddisfare le esigenze del settore, ha affermato, dobbiamo scoprire cosa sta facendo il settore su queste macchine, che rappresenta una sfida continua. I programmi sono in atto, anche presso la NIAR affiliata alla WSU , e questi sono in continua evoluzione.
Tutti i cambiamenti nella forma dell’industria hanno un impatto anche sulla catena di approvvigionamento più ampia, ha notato Sett, spostando la conversazione in avanti. Il problema principale qui, ha detto McCluskey, arriva in termini di volume. Con le tecnologie avanzate arrivano materiali avanzati; McCluskey ha usato l’esempio del polipropilene, che è disponibile in commercio a circa 71 centesimi per libbra. Al contrario, ha indicato la fornitura equivalente di resina per un sistema di carbonio a “più come $ 71 per libbra”, aggiungendo che non era un compoarison perfetto, ma aiuta ad ottenere il risultato. Non c’è, ha riassunto, abbastanza fornitori di primo livello per fornire tutti questi materiali al momento.
Kalambi parla della strategia della supply chain durante la conferenza stampa di Rize con il nuovo partner Azoth
Kalambi ha inoltre sottolineato la questione della catena di approvvigionamento di costruire in trust. Mentre molte aziende si concentrano sempre più sulla blockchain e altre soluzioni avanzate per garantire che l’IP rimanga sicuro, c’è sicuramente molto più lavoro da fare in questo settore. Il mercato della stampa 3D industriale in rapido movimento richiede più soluzioni e ne ha bisogno a breve.
“Oggi ha avuto un sacco di momenti di bolla”, ha detto McCluskey. “Ecco l’ottimizzazione della topologia; è grandioso, ma facciamo una bolla. Molti di questi problemi non sono nuovi: guarda l’anisotropia. Sono gli stessi problemi. Prendono tempo, assolutamente … ed è lo stesso problema che abbiamo avuto per sempre. Dobbiamo affrontare questo problema su una scala temporale molto più rapida per questo processo. Abbiamo gli strumenti per affrontarli, ci vuole solo tempo. ”
Per concludere la conversazione, Sett si è trasformato in un termine molto usato che viene utilizzato per la stampa 3D: la democratizzazione.
Si dice spesso che la stampa 3D stia democratizzando la produzione, mettendo le capacità di produzione nelle mani di una più ampia base di utenti potenziale e abilitando di più in termini di agilità. Si è rivolto a ciascun panel per chiedere le loro riflessioni finali su questo argomento. McCluskey cominciò, esaminando la questione filosoficamente.
“Internet ha democratizzato i dati o ha reso più difficile trovare le informazioni di cui abbiamo bisogno?”, Ha chiesto. “Puoi mettere le stampanti 3D nel garage di tutti, ma il fattore limitante è ancora la democratizzazione delle informazioni e come usarle. Per me, il viaggio ha riguardato il trovare il giusto equilibrio – sì, ci sono tutte queste offerte di produzione additiva di Holy Grail Things … Dobbiamo cercare come affrontarlo nel breve-medio e lungo termine “.
Ehrstein ha continuato, toccando un malinteso popolare che si soffermava sulla stampa 3D.
“C’è un sacco di pensieri là fuori che hai appena impostato la tua macchina e la stampa, e boom. Ci sono molti processi, ci sono molte macchine e ci vuole un anno di esperienza prima che possano legittimamente creare parti coerentemente buone su quella macchina. Devi fare l’investimento per la formazione, l’investimento sul tempo e sull’esperienza. Se sei una piccola azienda che pensa di diventare additiva, prima di investire in queste macchine che possono andare oltre un milione di dollari, personalmente penso che tu stia meglio usando la rete di approvvigionamento là fuori prima. Guarda come funzionano le parti, quanto funzionano le parti, prima di fare questo investimento “, ha detto. “C’è il pensiero che quando avrò quella macchina posso semplicemente fargli stampare quella parte là fuori, e la verità è che se non stai facendo funzionare quelle macchine ogni giorno,
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Laureto raccolse da lì, notando che in Renishaw, si occupavano costantemente del costo dell’ingresso come barriera all’adozione. Ciò ovviamente non si limita solo all’investimento iniziale, ma ai costi operativi continuativi.
“L’analisi economica è necessaria”, ha ribadito. “Fai tutto ciò che funziona in anticipo. Cerca di lavorare con tutti per trovare quel tipo di soluzione. Perché non solo compri quella macchina, la riempia di $ 60.000 in titanio mensilmente. ”
Un’altra barriera ostacola i requisiti tipici per le macchine industriali, comprese le attrezzature di sicurezza, la ventilazione adeguata e l’impronta fisica necessaria. Kalambi ha affrontato questo problema dal punto di vista di un produttore di stampanti 3D desktop industriale noto per la sua facilità d’uso e compatibilità ambientale.
“Quella domanda è perché siamo in affari: democratizzare, portare la produzione additiva industriale dove non è mai stata prima. Ho visto che questo business non è stato ridimensionato a causa di questa domanda “, ha detto. “Lavorare con maschere e guanti limita chi può andarci, e questo limita l’adozione. Abbiamo una macchina che non richiede ventilazione e può correre tranquillamente sul pavimento qui; crediamo che dovrebbe essere come quello che è stato menzionato qui, abbastanza pervasivo che le persone possono creare microfactories. È qui che deve andare la stampa 3D. ”
Per quanto riguarda il settore medico, vediamo che i problemi sono un po ‘più specializzati. Parlando al punto di vista delle scienze della vita, Marchand ha notato che gli ospedali hanno un enorme bisogno, poiché la stampa 3D può essere applicata agli organi sintetici, alle protesi e altro ancora.
“Ogni ospedale vorrebbe avere un laboratorio di stampa 3D, e alcuni lo fanno. Il fatto è che è doloroso avere un laboratorio di stampa 3D. Lo sappiamo perché ne abbiamo due, uno negli Stati Uniti e uno in Francia “, ha affermato. “Dovevamo andare al mercato in questo modo e non avevamo nessuno che ci aiutasse in questo modo, a fabbricarci sempre in base agli standard. Stiamo assistendo alla democratizzazione della stampa 3D negli ospedali, ma molte macchine al momento non sono molto affidabili, la post-elaborazione è un problema e hai bisogno delle persone giuste. Ci sono ancora molti problemi da affrontare. ”
Barocio ha avuto l’ultima parola nella discussione sulla democratizzazione e ha colto l’opportunità per offrire qualche consiglio.
“La mia raccomandazione per il viaggio di produzione additivo è la simulazione potrebbe essere un investimento pesante, e qualcosa a lungo termine aiuterà a salire più velocemente, riducendo anche i costi di prove ed errori”, ha detto. “Consiglio vivamente di usare la simulazione, non solo l’hardware.”
Il tono generale della discussione è rimasto colloquiale, poiché queste diverse prospettive si sono riunite per offrire una rapida visione di un’industria e di una tecnologia in rapida crescita che continua a sopportare i suoi crescenti dolori. I punti sollevati hanno offerto un sacco di spunti di riflessione – tra le molte grandi menti di hardware, software, materiali e applicazioni per l’uso finale che hanno deciso di continuare a far avanzare rapidamente i progressi.
